Replacing Scots pine with Norway spruce

implications for biodiversity in production forests

Petersson, Lisa (2019). Replacing Scots pine with Norway spruce. Diss. (sammanfattning/summary) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2019:85
ISBN 978-91-7760-488-4
eISBN 978-91-7760-489-1
[Doctoral thesis]

PDF
2MB

Abstract

The production forests of southern Sweden are mainly dominated by either Scots pine
(Pinus sylvestris) or Norway spruce (Picea abies). Public concerns are now being raised
regarding a decrease in the area on which Scots pine is being regenerated, and an
increased reliance on Norway spruce production stands. The main reasons for a shift in
regenerated tree species include concerns regarding higher ungulate browsing pressure
on Scots pine regeneration, together with the expectation that Norway spruce provides
more favourable management and profits. The aim of this thesis was to examine the
potential consequences of a tree species shift from different perspectives, but with a
primary focus on implications for biodiversity. To do so the diversity of vascular plants,
bryophytes, lichens and birds were contrasted in three age classes (30, 55, 80 years of
age) of Scots pine and Norway spruce production stands in southern Sweden. Although
there was an overlap from many of the common species, the community composition of
species groups varied between the stand categories contrasted. (I) The cover of
understory vascular plants was higher in all stand age classes of the Scots pine stands,
compared to Norway spruce. The semi-light conditions, created by Scots pine’s less
dense canopy, seems favourable to at least some keystone species, including, for
example, the ericaceous shrub Vaccinium myrtillus. The denser canopy of Norway spruce
limited vascular plant cover and species richness. (II) The darker and more humid
Norway spruce stands were instead more favourable to a higher diversity of bryophyte
species than was found in Scots pine stands. Scots pine associated forest floor species
included a higher species richness and cover of terricolous lichens and bryophytes
associated with dryer and lighter environment. (III) Scots pine and Norway spruce
production forests support overlapping but still distinct bird communities, of which 80-
year spruce stands had the highest average bird species richness, and largest total number
of species recorded. These stands were associated with more broadleaves and higher
stand complexity, i.e. vertical zonation, tree size variation and availability of dead wood.
Study (IV) reviewed the biodiversity and ecosystem services consequences of a shift in
tree species. Few benefits can be expected (e.g. reduced stand-level browsing damage),
and these benefits will likely come at the expense of a range of negative outcomes for
biodiversity, production, aesthetic and recreational values, as well as increased stand
vulnerability to storm, frost, and drought damage, and potentially higher risks of pest and
pathogen outbreak. Overall the findings of this thesis should clarify for forest owners,
forest managers, and policymakers the many potentially adverse biodiversity and
ecosystem service implications that could be expected if sites traditionally regenerated
with Scots pine production stands are instead converted to Norway spruce.

Authors/Creators:

Petersson, Lisa

Title:

Replacing Scots pine with Norway spruce

Subtitle:

implications for biodiversity in production forests

Alternative abstract:

Language

Abstract

UNSPECIFIED

Produktionsskogarna i södra Sverige domineras oftast av antingen tall (Pinus sylvestris)
eller gran (Picea abies). Eftersom antalet tallföryngringar har minskat den senaste tiden,
har farhågor väckts inför ett alltför ensidigt beroende av granen som produktionsträd. De
huvudsakliga anledningarna till att tallen minskar beror dels på det höga betestrycket i
samband med föryngring, men också på uppfattningen att granen är ett förhållandevis
lättskött trädslag som även tros kunna generera en högre inkomst. Målet med den här
avhandlingen var att utifrån olika perspektiv undersöka vilka potentiella risker som finns
vid ett trädslagsskifte, och framför allt att ta reda på hur det kan komma att påverka den
biologiska mångfalden. Som ett led i detta, har kärlväxter, mossor, lavar och fåglar
inventerats, i tre åldersklasser (30, 55 och 80 år) av tall- och grandominerade
produktionsbestånd i södra Sverige. Trots att flera av de vanligt förekommande arterna
återfanns i både tall- och granbestånd, så var det tydligt att de olika beståndsklasserna
hyste olika artsamhällen. (I) Täckningsgrad av kärlväxter var högre i alla åldersklasser
av tallbestånden jämfört med granbestånden. De halvljusa förhållandena som uppstår
under tallens glesare trädkrona tycks framförallt gynna nyckelarten blåbär (Vaccinium
myrtillus). Granens tätare krona verkar istället begränsa både kärlväxters utbredning och
diversitet. (II) Den mörkare och fuktigare miljön i granbestånden var istället en mer
gynnsam miljö för en större mängd olika mossarter, trots att täckningsgraden av mossor
var lika hög i både tall- och granbestånd. De talldominerade bestånden präglades
framförallt av en högre andel och mångfald av marklavar, samt sådana arter av mossor
som anpassat sig till en torrare och ljusare miljö. (III) Produktionsskogar av tall och gran
hyser till viss del överlappande, men samtidigt distinkta fågelsamhällen. Det högsta
antalet arter, samt den största mängden observerade individer fanns i de 80-åriga
granbestånden. Samma bestånd hade också en större andel lövträd och en mer komplex
beståndsstruktur än resten av produktionsbestånden, till exempel fanns det där en
jämförelsevis större mängd vertikala zoner, en högre variation av trädstorlekar samt en
större tillgång på död ved. I studie (IV) sammanfattades konsekvenserna av ett
trädslagsskifte för ett urval av olika artgrupper och ekosystemtjänster. En ökad granandel
tycks kunna leda till vissa fördelar, som en minskad mängd betesskador vid föryngring.
Samtidigt kommer förändringen att medföra en rad olika negativa konsekvenser för
biodiversitet, produktion av skogsråvara, estetiska värden och rekreationsmöjligheter. En
högre andel gran kommer också att leda till en ökad utsatthet för storm-, frost- och
torkskador, och eventuellt även en ökad risk för utbrott av sjukdomar och patogener.
Förhoppningen är att slutsatserna från den här avhandlingen, angående de många risker
som förknippas med, och som kan förväntas av, en utökad plantering av gran på
tallmarker, ska komma till nytta, för så väl beslutsfattare, som skogsägare och andra
skogliga aktörer.

Series Name/Journal:

Acta Universitatis Agriculturae Sueciae

Year of publishing :

2019

Number:

2019:85

Number of Pages:

Papers/manuscripts:

Number	References
I	Petersson, L.*, Holmström, E., Lindbladh, M., and Felton, A. (2019). Tree species impact on understory vegetation: Vascular plant communities of Scots pine and Norway spruce managed stands in northern Europe. Forest Ecology and Management 448:330-345.
II	Petersson, L.*, Nilsson, S., Holmström, E., Lindbladh, M. and Felton A. Forest floor bryophyte and lichen diversity in production stands of Scots pine and Norway spruce stands (manuscript)
III	Lindbladh, M.*, Petersson, L., Hedwall, P.-O., Trubins, R., Holmström E., and Felton, A. (2019). Consequences for bird diversity from a decrease in a foundation species—replacing Scots pine stands with Norway spruce in southern Sweden. Regional Environmental Change 19:1429-1440.
IV	Felton, A.*, Petersson L., Nilsson, O. Witzell, J. Cleary, M., Felton, A. M., Björkman, C., Sang, Å. O. Jonsell, M., Holmström, E., Nilsson, U., Rönnberg, J., Kalén, C. and Lindbladh, M. (2019). The tree species matters: Biodiversity and ecosystem service implications of replacing Scots pine production stands with Norway spruce. Ambio. https://doi.org/10.1007/s13280-019-01259-x

Place of Publication:

Alnarp

Publisher:

Southern Swedish Forest Research Centre, Swedish University of Agricultural Sciences

ISBN for printed version:

978-91-7760-488-4

ISBN for electronic version:

978-91-7760-489-1

ISSN:

1652-6880

Language:

English

Publication Type:

Doctoral thesis

Article category:

Other scientific

Full Text Status:

Public

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:

biodiversity, plant communities, conifer, hemiboreal zone, Vaccinium myrtillus, browsing pressure, light transmittance, tree species

URN:NBN:

urn:nbn:se:slu:epsilon-p-103013

Permanent URL:

http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-p-103013

ID Code:

16504

Faculty:

S - Faculty of Forest Sciences

Department:

(S) > Southern Swedish Forest Research Centre

Deposited By:

SLUpub Connector

Deposited On:

10 Dec 2019 12:57

Metadata Last Modified:

10 Dec 2019 12:57

Repository Staff Only: item control page

Relations

Download Statistics

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Activity Overview

Downloads

Hits