Skogøkologi

skog3 Læreplanen sier at du skal planlegge og gjennomføre et større feltarbeid med en undersøkelse av biotiske og abiotiske faktorer i et økosystem. I dette læreverket tar vi med noen eksempler på feltarbeid i forskjellige økosystemer. Hvilket økosystem klassen eller eleven velger å studere, henger sammen med den enkeltes interesse og hva som er mest praktisk og kan gjennomføres. Når en skal studere andre økosystemer enn dem som er beskrevet her i boka, kan Bios-nettsidene og andre kilder brukes, og da kan du hoppe over sidene om terrestriske og akvatiske økosystemer.

Av terrestriske økosystemer er skog og fjell de mest dominerende økosystemene i Norge. (Terrestrisk: Terra betyr jord. Terrestriske økosystemer er økosystemer på land.)

Skogen er et variert økosystem som strekker seg fra kysten og opp til fjellet og fra sør til nord i hele landet. Skog dekker mer enn 38 % av det norske landarealet. Overgangen fra skog til fjell er ofte et tydelig skille som vi kaller skoggrensen. Skoggrensen utgjøres av forskjellige treslag, alt etter hvor i landet vi er. Hvor høyt over havet skoggrensen går, varierer svært mye. Den høyeste skoggrensen finner vi i Jotunheimen, der det vokser bjørkeskog 1320 moh. Herfra synker skoggrensen i alle himmelretninger. I Finnmark forsvinner den praktisk talt i havet. Vi skal her se nærmere på skog.

Skogtypene og hvilke arter som lever der, henger sammen med miljøfaktorer som klima, høyde over havet, geografisk beliggenhet og jordsmonn. Den norske skognaturen deler vi inn i tre hovedtyper: boreal barskog, boreal lauvskog og nemoral lauvskog. (Boreal betyr nordlig. Nemoral kommer av nemus (latin), som betyr skog.)

Den boreale sonen går fra Atlanterhavet til Stillehavet. I nord finner vi arktisk sone og i sør den nemorale sonen. Mellom nemoral og boreal sone er det en overgangssone – boreonemoral sone – som inneholder arter fra begge sonene. De samme sonene finnes på det amerikanske kontinentet.

 

Hovedtyper av skog

Den boreale sonen i Norge er en vestlig utløper av et stort økosystem som vi kaller taigaen eller den nordlige barskogen. Taigaen strekker seg fra Stillehavet i øst gjennom hele Sibir og til den skandinaviske halvøya. Denne skogtypen er relativt artsfattig, og av skogdannende bartrær i Norge har vi bare gran og furu. Gran dominerer i det sørøstlige Norge, i Midt-Norge og nord til Saltfjellet. Furu finnes spredt over hele landet. Bartrærne har en rekke tilpasninger til kort vekstsesong, snø og frost. De bartrærne som vokser naturlig i Norge, er vintergrønne.

 

I det boreale skogbeltet vokser det også en del lauvtrær som stedvis er skogdannende. Dette er arter som dunbjørk, hengebjørk, gråor, rogn, osp og selje. Stedvis kan dunbjørk være skogdannende over ganske store områder, f.eks. på Vestlandet og opp mot fjellet. Gråor er ofte skogdannende langs elvebredder og andre steder der det er fuktig jord. Oftest ser vi de boreale lauvtrærne som spredte grupper eller som trær som vokser spredt inne i barskogen. De boreale lauvtrærne feller bladene om høsten og får nye om våren. De fleste får flotte høstfarger fordi de trekker viktige næringsstoffer inn i stammen før bladene felles. Dermed kommer andre fargepigmenter til syne. Unntaket her er gråor og svartor, som «sløser» og feller grønne blader om høsten uten å trekke næringen inn i stammen. Det er fordi de lever i symbiose med nitrogenfikserende bakterier. Disse bakteriene lever på røttene til oretreet og hjelper dem aktivt til å ta opp nitrogen. Når ora feller grønne blader, blir jorda derfor næringsrik med ekstra høyt nitrogeninnhold. Det fører til at det vokser mange nitrofile (nitrogenelskende) arter i oreskogen.

 

I Norge er det bare et lite område på Sørlandet som defineres som nemoral sone. Dette er den nordlige delen av de europeiske lauvskogene. Her vokser blant annet de sommergrønne treartene eik, alm, lind, ask og bøk, men det er også en rekke andre frøplanter som er typiske for den nemorale sonen. Her er temperaturen høyere, vinteren mye mildere og vekstsesongen lengre enn i den boreale sonen. Vi sier at artene er varmekjære, og skogtypen kaller vi edellauvskog. Det finnes forskjellige edellauvskoger alt etter hvilke treslag som dominerer.

Mellom nemoral og boreal sone er det en overgangssone – boreonemoral sone – som inneholder arter fra begge sonene. Derfor er det ikke uvanlig å finne varmekjære lauvtrær lenger nord og boreale arter på Sørlandet. Vi kan finne ask i Trøndelag, alm i Nordland og lind i indre Hedmark, men bare på spesielt gunstige lokaliteter. (En lokalitet er et avgrenset geografisk område.) Kanskje noen av dem er flere tusen år gamle restlokaliteter fra den gangen de varmekjære lauvtrærne var mye mer utbredt i Norge?

 

Skogøkologi og biologisk mangfold

 

Forskjellige miljøfaktorer skaper mange forskjellige leveforhold og økologiske nisjer. Gjennom lang tid har et særegent artsmangfold tilpasset seg økologien i den enkelte skogtypen. Hvilke organismer vi kan vente å finne akkurat der vi står, avhenger av mange ting. Lys, temperatur, vind, fuktighet og jordbunnforhold er viktige abiotiske faktorer. Naturlige katastrofer som stormfelling, skogbrann, jordras og oversvømmelse vil dessuten forekomme og virke inn på hvordan skogen utvikler seg.

 

Død skog er levende skog, sier skogøkologen. Gamle, døende og døde trær er viktige fordi de utgjør et relativt stabilt leveområde for spesialiserte arter. Det er særlig insekter, sopp, lav og moser som er avhengige av gamle trær og et intakt skogmiljø. I levende og døde trestammer lever insektarter som så blir mat for andre insekter og fugler. Fugler bygger reir i trærne. Flaggermus og mår kan finne yngleplass i brukte hakkespetthull eller naturlig hule trær. Spesialiserte, sjeldne lavarter kan vokse på bark og greiner, noen bare på de aller eldste trærne. Sopparter i mange farger og varianter lever i jorda. Blant dem er livsviktig mykorrhizasopp, som er nødvendig for at trær og andre frøplanter skal kunne skaffe nok vann og næring. (Mykorrhiza = sopprot. Samliv mellom plantearter og forskjellige sopparter er et svært viktig samspill i skogene våre.)

Andre sopparter bryter ned organisk materiale, alt fra svære trestammer til små barnåler. Dette samspillet av biotiske og abiotiske faktorer er med og gjør ett skogområde litt annerledes enn det neste.

 

Naturskog har en variert alderssammensetning av trær som er framvokst ved naturlig foryngelse av treslagene i området. Små hogstinngrep kan ha forekommet uten at det har hatt negativ innvirkning på naturlige økologiske prosesser.

Naturskog har en variert alderssammensetning av trær som er framvokst ved naturlig foryngelse av treslagene i området. Små hogstinngrep kan ha forekommet uten at det har hatt negativ innvirkning på naturlige økologiske prosesser.

 

  

To tredeler av Norges omkring 41 000 kjente arter har skogen som levested, og omtrent halvparten av alle de truede artene i Norge lever i skog. Hogst og annen menneskelig påvirkning fører til en omforming av naturskog til kulturskog, og dette har stor betydning for utforming og artssammensetning i skogen. Skogen hogges lenge før den er biologisk gammel. En granskog er biologisk gammel når den er 300 år, men den hogges som regel før trærne er 100 år. Dermed blir det mangel på gamle trær og død ved. Dette er livstruende for arter som er avhengige av et slikt livsmiljø. Skogen har vært hogd hardt gjennom flere hundre år. Samtidig har sur nedbør påført stor skade på deler av skogene i Sør-Norge, der det er påvist betydelige forandringer i sammensetningen av arter. Og det er hevet over enhver tvil at vi nå står overfor vesentlige klimaforandringer. De skjer svært raskt og vil i faretruende grad omforme våre stabile skogøkosystemer.

 

Kulturskog kjenner vi på at trærne ofte er like høye og gamle, og at skogen er tett og lite variert. Dette kan vi også kalle monokultur. Hogst har her hatt stor negativ innvirkning på naturlige økologiske prosesser, og det vil være økologisk påviselig i mange tiår.

 

Feltarbeid i skog

En skog kan være ganske forskjellig fra ett sted til et annet når det gjelder sammensetningen av plantearter og økologiske forhold. Derfor er det stor forskjell på hvilke plantearter som finnes for eksempel i en kalkgranskog sammenliknet med en sumpgranskog eller en blåbærgranskog. Dette skyldes at de økologiske forholdene kan variere mye når det gjelder fuktighet og næringsinnhold i jorda. En fattig og tørr granskog inneholder andre plantearter enn en fuktig og næringsrik granskog. Når det gjelder frøplanter, kan det ved første øyekast se ut som om det bare er arten gran som finnes i begge disse skogene. Vi sier da at grana har en relativt bred økologisk nisje ettersom den både kan vokse ganske tørt og relativt fuktig og kan vokse nede ved kysten og helt opp mot fjellet, tusen meter over havet.

Vi skal se på forskjellene i sammensetning av plantearter langs en linje fra en kolle i skogen og ned i en dalbunn. Utvalget av arter blir annerledes langs denne linja, og det skyldes en kombinasjon av blant annet forandringer i fuktighet, jorddybde og næringsinnhold fra kollen og ned til den frodige granskogen i dalbunnen. En gradient er en gradvis forandring av biotiske og/eller abiotiske faktorer mellom to punkter. Figuren nedenfor viser en kombinert gradient der flere abiotiske faktorer endres. Som vi snart skal se, vil forskjellige arter ha sine optimale leveplasser på forskjellige steder. Husk at artsutvalget også vil variere etter hvor i landet vi befinner oss.

 

Teoretisk figur som viser en linjeanalyse fra kolle til dalbunn. Her er det flere gradienter og forskjellige økologiske faktorer som forandrer seg langs linjen, f.eks. slik: tørt–fuktig (fuktighetsgradient), fattig–rik (næringsgradient) og skrint–dypt jordsmonn (jorddybdegradient). Variasjonen i de økologiske faktorene fører også til at sammensetningen av arter forandres langs linjen. Figuren viser en typisk innlandsbarskog i Norge.

 

Øverst på kollen kan det være så tørt og skrint at grana er utkonkurrert av furua. Her vokser tørketålende lavarter som kvitkrull og lys og grå reinlav, dessuten frøplanter som tyttebær og røsslyng. Lenger nede i lia tar grana over, og her kommer blåbær inn som en dominerende art. I tillegg finner vi arter som smyle, maiblom, nikkevintergrønn og perlevintergrønn samt gjøksyre. Blir det enda litt fuktigere og mer næringsrikt, kommer de lavtvoksende småbregnene fugletelg og hengeving inn. I enda mer næringsrik og fuktig skog vil vi finne meterhøye urter som turt, tyrihjelm, mjødurt og skogstorkenebb i det vi kaller høgstaudegranskog. Skogen deler vi også inn vertikalt i fire forskjellige sjikt etter hvor høye plantene er: bunnsjikt, feltsjikt, busksjikt og tresjikt.

 

Tabellen viser hvordan de fire sjiktene i en skog defineres.

side 28.JPG

 

Sjiktningen er av betydning for blant annet nedbør og solinnstråling. En fersk hogstflate vil mangle både tresjikt og busksjikt, mens en ti år gammel hogstflate vil ha et svært godt utviklet busksjikt. Tenk på hvilken økologisk betydning slike faktorer får for artene som lever på bakken.

 

Når vi vil studere de økologiske forholdene i et skogøkosystem, kan vi for eksempel tenke oss to hypoteser som vi kan gå ut fra:

  1. Planteartene varierer langs økologiske gradienter, og fra kollen og ned i dalbunnen vil det være en tilnærmet total utskiftning av arter.
  2. Noen plantearter har bredere økologiske nisjer enn andre arter. Har gran, bjørk og blåbær brede nisjer, mens tyttebær, skogstorkenebb og tyrihjelm har smalere nisjer?

 

Vi kan studere dette i en granskog ved å legge en linjeanalyse fra kollen og ned i en dalbunn og foreta jevnlige ruteanalyser langs denne linjen.

Det er en fordel å hente inn noe mer bakgrunnsstoff om arter, økologi og vegetasjonstyper i skog før du skal begynne med et feltarbeid.