Home About Browse Search
Svenska


Promoting natural regeneration of oak by manipulating disturbance

Petersson, Linda (2019). Promoting natural regeneration of oak by manipulating disturbance. Diss. (sammanfattning/summary) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2019:66
ISBN 978-91-7760-450-1
eISBN 978-91-7760-451-8
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF - Published Version
1MB

Abstract

Oak regeneration is thought to be promoted by natural disturbance and past management practices that create semi-open conditions, such as periodic livestock grazing and lowintensity fire. The overall goal of this thesis was to examine whether disturbance factors can promote natural oak regeneration. The first study quantified demographic changes in the Swedish oak (Qurecus robur and Q. petraea) population and examined the role of altered land use for these changes. Despite a continuous increase in large oak trees in southern Sweden since 1953, oak saplings declined continuously after the early 1980s. This development was connected to widespread changes in land use and game management that created darker forests with more herbivores, likely reducing oak regeneration at a regional scale. Field experiments showed negative effects of present ungulate browsing pressure on oak seedlings and saplings. The combination of competing woody vegetation and browsing had greater negative effects on oak (Q. robur) survival than individual effects of either factor. Although woody vegetation provided some protection against ungulate browsing, the long-term effect on oak survival and growth was overall negative. Oak seedlings (Q. robur and Q. alba) displayed a high sprouting capacity following shoot-destructive disturbance (artificial clipping) in a greenhouse experiment. A field experiment including low-intensity fire and oak seedlings (Q. robur and Q. petraea) gave similar results. Greater light availability increased oak performance in both cases, suggesting that their tolerance to disturbance, such as browsing and low-intensity fire, is greater in high light environments. These results also indicate that fire could promote oak regeneration in temperate Europe, consistent with the North American fire-oak hypothesis. However, further research is needed to determine the long-term vitality of these oaks and their main competitors, and whether oaks gain competitive advantages after such disturbance. Oak-dominated forests are important for biodiversity and the effects of fire on species and communities also needs to be studied. In conclusion, the results suggest that in the absence of natural disturbance, active management that resemble previous disturbance regimes and restore habitats with semi-open canopies, and low to moderate browsing pressure, seem essential to promote natural oak regeneration.

Authors/Creators:Petersson, Linda
Title:Promoting natural regeneration of oak by manipulating disturbance
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Ekologiska störningar och historisk skötsel anses gynna naturlig föryngring av ek. Det finns dock en kunskapsbrist om hur olika störningsfaktorer samverkar och därmed påverkar ekföryngring. Syftet med detta arbete var att kvantifiera förändringar hos den svenska ekpopulationen (Quercus robur och Q. petraea), samt att undersöka hur ekplantors tillväxt och överlevnad påverkas av olika störningsfaktorer. Resultaten visade att antalet ekplantor har minskat drastiskt i södra Sverige sedan början på 1980-talet, trots att antalet stora ekträd har ökat kontinuerligt sedan 1953. Denna utveckling kunde kopplas till omfattande förändringar i markanvändning och viltvård, vilket har orsakat mörkare skogar med fler växtätande hjortdjur. Sammantaget har dessa förändringar troligtvis förhindrat naturlig föryngring av ek på landskapsnivå. Negativa effekter av ett högt betestryck på ekplantors överlevnad och tillväxt kunde även påvisas genom fältexperiment. Den kombinerade effekten av konkurrerande buskvegetation och bete hade större negativ påverkan på ekplantors överlevnad än de individuella effekterna. Trots att buskar kan ge ekplantor ett visst skydd mot bete, och även stimulera höjdtillväxt, var den långsiktiga effekten övervägande negativ. Ekplantor hade en hög skottskjutningsförmåga både i växthus (efter klippning) och under fältförhållanden (efter en lågintensiv brand). Tillväxt och överlevnad var högre hos de skottskjutande ekplantor som hade tillgång till mer ljus, vilket tyder på att ekplantors tolerans för ekologiska störningar är högre i miljöer med mer tillgängligt ljus. Naturligt föryngrade ekplantor hade en hög överlevnad och tillväxt efter en lågintensiv markbrand. Detta tyder på att brand kan användas för att gynna ekföryngring i Europa, vilket överensstämmer med den Nordamerikanska brand-ek hypotesen. Det krävs dock ytterligare forskning som undersöker den långsiktiga vitaliteten hos ek och konkurrerande trädslag för att avgöra om brand ger ek en konkurrensfördel. Den lågintensiva markbranden förändrade hjortdjurens betesfrekvens, det verkar därför även nödvändigt att utvärdera hur det lokala betestrycket kan påverkas av brand. Då ekskogar har stor betydelse för biodiversitet är det även nödvändigt att noggrant undersöka hur den biologiska mångfalden påverkas av brand. Sammanfattningsvis visar mina studier att aktiv skötsel som efterliknar ekologiska störningar och återskapar skogar med mycket tillgängligt ljus och måttligt betestryck från hjortdjur krävs för att gynna ekföryngring när ekologiska störningar saknas.

Series/Journal:Acta Universitatis Agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2019
Volume:2019:66
Number:2019:66
Number of Pages:54
Papers/manuscripts:
NumberReferences
IPetersson L.K.*, Milberg P., Bergstedt J., Dahlgren J., Felton A.M., Götmark F., Salk C., Löf M. (2019). Changing land use and increasing abundance of deer cause natural regeneration failure of oaks: six decades of landscape-scale evidence. Forest Ecology and Management, 444, 299- 307. DOI: 10.1016/j.foreco.2019.04.037
IIJensen A.M.*, Petersson L.K., Felton A.M., Löf M., Persson M. What happens to oak growth and survival when there is both competition and browsing? (Manuscript).
IIIPetersson L.K.*, Löf M., Jensen A.M., Chastain D.R., Gardiner E.S. Sprouts of shoot-clipped oak (Quercus alba and Q. robur) germinants show morphological and photosynthetic acclimation to contrasting light environments. (In review).
IVPetersson L.K.*, Dey D., Felton A.M., Gardiner E.S., Löf M. Influence of canopy openness, ungulate exclosure, and low-intensity fire for improved oak regeneration in temperate Europe. (In review).
Place of Publication:Alnarp
Publisher:Southern Swedish Forest Research Centre, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-7760-450-1
ISBN for electronic version:978-91-7760-451-8
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:F Plant production > F40 Plant ecology
K Forestry > K10 Forestry production
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Forest Science
Keywords:browsing, competition, oak, disturbance, fire, light, natural regeneration, seedling, ungulate
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-p-102124
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-p-102124
ID Code:16399
Faculty:S - Faculty of Forest Sciences
Department:(S) > Southern Swedish Forest Research Centre
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:22 Oct 2019 10:37
Metadata Last Modified:22 Oct 2019 10:37

Repository Staff Only: item control page