Tema 2 – Skogsträdens tillväxt och interaktion med omgivande miljö

Förståelse av samspelet

En uthållig skogsproduktion förutsätter att beståndet hushållar med markens resurser, samtidigt som dessa utnyttjas så effektivt som möjligt. Kol och kväve är två nyckelkomponenter för trädens tillväxt. Kol- och kvävecyklerna är till stora delar integrerade med varandra. Träden binder kol som används för dess egen tillväxt, men också för att försörja markens organismer. Kväve tas upp från marken genom trädens rötter i ett samspel med marklevande svampar, som samtidigt är beroende av koltillförseln från träden.

Grundläggande förståelse om detta samspel är viktigt för att förklara hur beståndet reagerar på förändringar i kol- och kvävecyklerna. Kunskaperna är viktiga vid beslut om vilka marker som kan gödslas, hur de bör gödslas, och hur beståndet reagerar på förändringar i kvävedeposition och ett varmare klimat. De är också viktiga för att förstå kvävets effekter på biologisk mångfald och eutrofiering av vattendrag.

Varför kan inte träden utnyttja det tillförda kvävet?

TC4F:s Tema 2 "Skogsträdens tillväxt och interaktion med omgivande miljö" utgår från den forskning om kväveupptag och mykorrhizans roll som redan är starkt etablerad vid Umeå universitet och SLU. Det är väl känt att kväve är en begränsande faktor i boreala ekosystem. Tillförsel av 1 kg kväve kan ge ett utbyte av 30-50 kg kol. Forskningen pekar samtidigt på att kvävets och kolets kretslopp är mer integrerade än man tidigare har trott. Ett exempel är att kolflödet från träd till mark är begränsat på näringsrika marker, medan en större del av kolet binds upp av marksvamparna på svagare marker. Mekanismerna bakom samspelet mellan svampar och träd är till stora delar okända.

Ett annat exempel är att det bara är en mindre andel av det tillförda kvävet som tas upp av trädet. Vid gödsling handlar det om 10-20 %, medan resten binds i mark och rötter.

Tema 2 syftar till att ge svar på (1) varför träd inte kan ta upp en större andel av det tillgängliga kvävet; (2) hur det begränsade kväveupptaget ändå kan resultera i så stor effekt på trädens tillväxt?

De mer specifika forskningsfrågorna som behandlas är:

• Vilka mekanismer ligger bakom hur kolallokeringen påverkas av kvävet?
• Vilka mekanismer styr hur träden utnyttjar olika kvävekällor?
• Hur påverkar markorganismerna kvävets immobilisering, mobilisering, ackumulering och förluster från mark i barrskog?
• Hur påverkar markorganismerna och kvävets rörlighet emissionerna av lustgas från skogsmark?
• Vilka samband mellan växter och markorganismer är det som påverkar kväveinducerade vegetationsförändringar?
• Hur påverkas kolets och kvävets kretslopp av biodiversiteten i mark- och fältskikt?