Örebro universitet
Institutionen för naturvetenskap och teknik
!
!
!
!
!
!
!
!
Potential för produktion i kantzoner att gynna
både miljön och människan
En litteraturstudie med fokus på kolinlagring, näringsläckage och
biologisk mångfald
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Datum: 2014-05-28 Författare: Lisa Karlsson
Kursnamn: Biologi C: Självständigt arbete Handledare: Alf Ekblad & Ulf Hanell
Kursnummer: BI3007 Examinator: Johanna Björklund
Provkod: Betygsdömd den:
Sammanfattning
Kantzoner har en lång tradition i odlingslandskapet och används i dag som en miljöåtgärd som finansieras med ersättningar för att minska näringsläckage från åkrarna och bevara biologisk mångfald. Behovet av denna typ av åtgärder är en konsekvens av människans utnyttjande av naturen, där denna formats för att anpassa mänskliga behov med begränsad hänsyn för hur naturen påverkas av detta. Metoder för hållbar utveckling efterfrågas och med detta i åtanke tillägnas fokus i denna litteraturstudie kantzonernas potential att bidra med värden för både miljö och människa.
!
Studien riktar sig mot möjligheten att skapa naturliga habitat där de mänskliga insatserna bidrar med positiva värden för naturen, samtidigt som hon kan ta del av de värden som produceras i kantzonen. Resultatet visar på att det finns en god möjlighet att producera biomassa samtidigt som produktionen i sig gynnar inbindningen av kol, minskar näringsläckage och ökar den biologiska mångfalden. Potentialen för kolinbindning beräknas vara 31% högre i gräsmarker jämfört med åkermark vilket genererar en möjlig kolinlagring på 95 ton/hektar. Kantzonerna kan även minska näringsläckagen då de uppmätts kunna bromsa 60-80% av det fosfor och 40-80% av det kvävet som passerar kantzonen. Vad gäller den biologiska mångfalden så kan kantzoner erbjuda habitat som kan härbärgera fler arter samt fler individer inom arterna.
Innehållsförteckning
Introduktion ...3
Vad definierar en kantzon? ...4
Syfte och frågeställningar ...5
Avgränsningar ...5
Hur påverkar anläggande av kantzoner markens förmåga att binda in kol? ...6
Hur påverkar brukningsmetoder kolinlagringen? ...8
Vilka möjligheter har kantzonen att fånga upp näring som läcker från åkern? ...10
Hur påverkar kantzoner biologisk mångfald? ...11
Hur påverkar anläggande av kantzoner spridning av arter i odlingslandskapet? ...12
Hur kan anläggande av kantzoner ekonomiskt gynna produktion på åker? ...14
Presentation av framtidsscenario ...15
Ekologiska effekter som en omläggning till kantzoner kan bidra med ...16
Möjlighet till kolinbindning ...16
Möjlighet att hindra näringsläckage ...16
Möjlighet att öka biologisk mångfald ...17
Ekonomiska effekter vid omläggning till kantzon ...18
Finns det ekonomisk potential för produktion av bioenergi? ...18
Vilka egenskaper har gräsmarker med hög biodiversitet som foder? ...20
Slutsatser ...21
Introduktion
Det moderna jordbruket karaktäriseras av specialisering och storskalighet. Odlingssystem där ett fåtal arter och sorter föredras kräver stora insatser från mänsklighetens sida, då vi genom storskalig odling av monokulturer begränsar naturens naturliga succession och mångfald. Genom att vi låtit variationen begränsas har vi skapat ett överflöd av föda till vårt förfogande, samtidigt som vi inte längre kan blunda för de miljömässiga konsekvenser som jordbruket med detta bidragit till. Klimat-förändringar på grund av ansamling av växthusgaser i atmosfären, brutna kretslopp för närings-ämnena fosfor och kväve, samt förlust av biodiversitet är tre stora poster för vilka utvecklingen anses överstigit förmågan för att naturligt kunna återhämta sig (Rockström & Klum, 2012). Jord-bruket bidrar till klimatförändringarna främst genom bearbetning av marken, vilket resulterar i utsläpp av växthusgaserna koldioxid och lustgas, samt djurhållning där merparten är metanutsläpp från idisslande djur. (Naturvårdsverket, 2014). Storskaligheten har även drivit jordbruket till att bli en energislukande sektor i stort behov av fossila bränslen. De brutna kretsloppen har bidragit med stora näringsläckage, vilka ansamlas i sjöar och hav och allvarligt förändrar livsförutsättningarna och skadar dessa. Samtidigt som jordens liv behöver anpassa sig för nya förhållanden går planetens biodiversitet snabbt förlorad. Med minskning i artdiversitet sjunker anpassningsförmågan för dessa nya förhållanden. En sjunkande biodiversitet leder även till att jordbruket riskerar att förlora gynn-samma arter som bidrar till produktionen genom bland annat pollinering, skadedjursbekämpning och kvävefixering, något som jordbruket är beroende av.
!
De hopande problemen har lagt fokus på behovet av hållbar utveckling av odlingssystem.
Definitionen av hållbar utveckling lyder: ”Sustainable development is development that meet the need of the present without compromising the ability of future generations to meet their own need”. (World Commission on Environment and Development, 1987 s.41) och inom definitionen belyses vikten av att ekologiska, sociala och ekonomiska perspektiv måste ingå för att nå hållbar utveckling (Regeringskansliet, 2014). Genom att det ekonomiska perspektivet länge varit ledande samtidigt som de två andra perspektiven ofta kommit i skymundan har dessa två urholkats, vilket medfört bland annat stora fördelnings skillnader och ekologiska problem. En hållbar lösning blir därför, i egen tolkning, en lösning där både människan, naturen samt plånboken gynnas utan att samtidigt missgynna varandra.
Jordbruket påverkas starkt av de ekologiska problem vi orsakat då de kommer påverka förut-sättningarna för odling i framtiden. Med klimatförändringarna förväntas medeltemperaturen öka, framförallt under vintermånaderna i Skandinavien, något som ökar skadetrycket på grödor från djur och svampar samt konkurrens från växter då skyddet från kylan under dessa månader minskar (IPCC Report, 2014). Användningen av både pesticider och herbicider förväntas öka med klimat-förändringarna, något som grundar sig på den större användningen i Europas varmare länder (Eckersten, m.fl. 2007). Vid ett varmare klimat ökar möjligheten att fler ogrässorter trivs samt har möjlighet att nå sin reproduktiva fas, skadetrycket kan även förstärkas av att vår- och höstsådda grödor överlappar varandra i större utsträckning vid förskjutna odlingsperioder (Eckersten, m.fl. 2007). Odlingsperioder som förväntas förlängas och skördetider tidigareläggas med en ökad temperatur då tillväxten blir mindre begränsad av värme på våren (Eckersten, m.fl. 2007). Dock så kommer tiden för sådd och annan bearbetning av marken begränsas av upptorkningen på åkrarna.
!
Klimatförändringarna förväntas även bidra med ökade vattenflöden med större risk för
översvämningar samt ökad risk för hårda vindförhållanden i Skandinavien (IPCC Report, 2014). Risker som förstärks med ökad utbredning av urban bebyggelse, dränering och förlust av träd i landskapet då detta bidrar till ökad erosion och större markavrinning. Med ökad avrinning från jordbruksmark ökar risken för näringsläckage ut till närliggande vattendrag, sjöar och hav (IPCC Report, 2014; Eckersten, m.fl. 2007). Hur vi brukar våra resurser påverkar på så vis utfallet av klimatförändringarna. Ett annat exempel som rör biodiversiteten är då betes- och åkermark tas ur bruk och den övergivna marken växer igen, något som orsakar en försämring av förutsättningarna för arter med mer specifika behov och dessa riskerar därmed att gå förlorade (Eriksson, m.fl. 2002). Förlusten av biodiversitet följer dock inte helt omläggning av marker då arter har möjlighet att överleva i mindre skala i marginalmarker, så som dikeskanter och åkerholmar, eller i nya habitat (Cousins & Eriksson, 2001; Eriksson, m.fl. 2002).
!
Vad definierar en kantzon?
Kantzoner är ett exempel på marginalmarker och de definieras som det område i eller i kanten av en åker som fungerar som en avskiljare mellan grödan och åkerkanten, ett område som inte behandlas med insatsmedel så som gödsling och besprutning (Marshall & Moonen, 2002). Kantzonens växt-lighet skiljer sig från den i åkern och växtväxt-ligheten i kantzonen kan bestå av en gräsvall, blommande remsor, naturlig succession eller kombinationer av dessa beroende på vilka värden som vill gynnas (Smith, m.fl. 2011). Författarna sammanfattar gräsvallen som ett område med en generellt lägre
biologisk mångfald i floran än de blommande och naturligt koloniserade kantzonerna. Men art-rikedomen gynnas då gräsvallen får ligga obruten då den skapar ett skyddande habitat för ett stort antal insekts- och djurarter. De blommande remsorna bidrar med en hög biodiversitet i flora och fauna och blommorna gynnar speciellt pollinatörer. Den naturliga successionen utgör en långsam anrikning av arter som är beroende av fröbanken i odlings-landskapet. Grödans kantzon definieras som det område närmast kantzonen eller åkerkanten om ingen kantzon finns, detta område är bevuxet med samma växtlighet som övriga åkern men brukas i naturvårdande syfte genom att utesluta insatsmedel på området (Marshall & Moonen, 2002).
!
Kantzonerna har traditionellt varit en viktig del av jordbrukslandskapet då de bidragit med produkter så som ved, foder, frukt och bär, och fungerat som avskiljare, vind- och solskydd samt habitat för nyttodjur och växter (Marshall & Moonen, 2002). Genom ökad tillgång på bonings- och födosökplatser för vilt kan även kantzoner bidra med att öka jaktmöjligheterna i odlingslandskapet.
!
Syfte och frågeställningar
Syftet med denna litteraturstudie är att undersöka om kantzoner kan vara en hållbar åtgärd för att påverka klimatförändringar, näringsläckage och förlorad biologisk mångfald.
!
Frågeställningar som litteraturstudien ämnar besvara är:
• Hur påverkar anläggande av kantzoner markens förmåga att binda in kol? • Vilka möjligheter har kantzoner att fånga upp näring som läcker från åkern? • Hur påverkar kantzoner den biologisk mångfalden?
• Finns det möjlighet att skörda biomassa i kantzonen, och därmed få ut ekonomiska värden, utan att påverka de ekologiska värdena i kantzonerna negativt?
!
Avgränsningar
Undersökningen kommer endast inkludera:
• en ekologisk utvärdering av kantzoner där fokus läggs på de tre problemområdena: näringsläckage, klimatgaser och biologisk mångfald ovan jord
• att utifrån den ekologiska utvärderingen presentera ett scenario för hur anläggande av, i detta arbete, utvärderade kantzoner i odlingslandskapet i hela Sverige skulle påverka de tre
• att utifrån den ekologiska utvärderingen resonera kring huruvida det kan finnas ekonomiska värden som kan hämtas ur kantzonerna
!
Litteraturinsamlingen har gjorts utifrån Örebro universitets bibliotek via sökmotorerna Summon, BIOSIS Previews samt Google. De sökord som använts är: field margins, biodiversity, bioenergy,
low-input grasslands, ecosystem services, agriculture, economics, pollarding, environment, carbon storage/sequestration, bufferzone, temperate grasslands. Majoriteten av de använda källorna har
dock hittats genom myndigheters hemsidor och review-artiklar samt genom att artiklar rörande liknande områden föreslagits av tidskriften ScienceDirect. Urvalet av artiklar har utgått ifrån kant-zoner och därifrån har artiklar relaterade till fokusområdena näringsläckage, klimatgasutsläpp och biodiversitet valts ut. Artiklar från 2000-talet har prioriterats för att få uppdaterade resultat. Detta med tanke på den tekniska utvecklingen inom jordbruket.
!
!
Hur påverkar anläggande av kantzoner markens förmåga att
binda in kol?
Kantzoner kan utgöra ett inslag i odlingslandskapet med utrymme för en stor växtlig biodiversitet med möjlighet att binda in kol. En biodiversitet som med en naturlig plats för kvävebindande växter, som förser marken med näring, ger en produktion som även på lågproducerande marker i flera fall överstiger produktionen i ett artfattigt odlingssystem med monokulturer på näringsrik mark (Tilman, m.fl. 2006; DeHaan, m.fl. 2009; Glover, m.fl. 2009). En studie gjord i tempererat klimat i USA redovisade att bred växtlig biodiversitet i ogödslade gräsmarker har en fördel framför system med gödslade och besprutade monokulturer i produktion av biomassa (Tilman, m.fl. 2006). Figur 1 illustrerar hur en gräsmarks produktivitet stiger med ökad biodiversitet i gräsmarken (Tilman, m.fl. 2006). Liknande resultat har även uppmärksammats i Sverige (Hector, m.fl. 1999). Den större produktiviteten i artrika gräsmarker är dock beroende av att arterna har olika nischer vilket genom ett effektivare utnyttjande av resurser möjliggör en ökad produktion (Hector, m.fl. 1999). Med den högre produktiviteten i de artrika gräsmarkerna stiger även mängden kol som binds in i rötter vilket illustreras av figur 2 (Tilman, m.fl. 2006). Omsättning av rötter utgör den största tillförseln av organiskt kol i en gräsmark, då rötternas sammansättning med innehåll av lignin och polyfenoler minskar nedbrytningshastigheten och möjliggör en längre lagring (Soussana, m.fl. 2004). För den bortförda biomassan påverkat hanteringen utfallet för hur mycket kol som går tillbaka till
atmosfären. I studien från USA gick skörden till produktion av bioenergi och de redovisar hur denna typ av produktion kan vara koldioxidnegativ då de få insatserna som krävdes i produktionen bidrog med att mer kol inlagrades än vad som släpptes ut under produktionen.
!
Ett perent fältskiktet med hög biodiversitet har kapacitet att producera en större mängd biomassa jämfört med en artfattig gräsmark och genererar därmed en större mängd inbundet kol i marken, vilket illustreras i figur 3 (Tilman, m.fl. 2006; Steinbeiss, m.fl. 2008). Utvecklingen för ansamling av kol i marken över tid vid samtliga gräsmarker som studerades, antydde att kolinlagringen var som störst de tio först åren och att den därefter minskade (Tilman, m.fl. 2006). Det finns delade meningar angående hur länge en gräsmark har förmågan att lagra in kol och grunden i osäkerheten gällande kolinlagring ligger i tidsperspektivet, då kolinlagring är en långsiktig process. Ett exempel på detta är en åldersdatering av inlagrat kol från franska gräsmarker där kolet med C14-metoden daterades till 10 000 år i de djupare jordlagren (Soussana, m.fl. 2009). En teorin gällande hur inlagringen sker över tid är teorin om
gränsvärdes-inlagring vilken säger att den kolinlagrande förmågan i gräsmarker är obegränsad och kommer att fortgå så länge marken inte utsätts för störning så som plöjning eller brand (Karltun, m.fl. 2010). Sedan finns de de som anser att en gräsmarks förmågan att binda in kol följer teorin om ’steady-state’. En teori som säger att en ökning sker i av-tagande takt till den punkt där mättnad nås, så
Figur 1. Ökat bruttoenergiinnehåll i skördad biomassa vid
ökad biodiversitet (från Tilman, m.fl. 2006) ökad biodiversitet (från Tilman, m.fl. 2006) Figur 2. Ökad kolinbindning i rotmassa vid
Figur 3. Ökad kolinbindning i marken vid ökad biodiversitet (från Tilman, m.fl. 2006)
kallad ’steady-state’. Denna teori grundar sig på att inlagrat kol förr eller senare bryts ner och vid ’steady state’ är det organiska materialets nedbrytningshastighet lika med hastigheten för
kolinlagringen (Karltun, m.fl. 2010). Inget ställningstagande görs gällande teorierna men teorin on steady-state kommer fortsatt i arbetet att användas, på grund av att mättnadspunkten bidrar med ett möjligt värde för beräkningar av kolinlagringskapaciteten i gräsmarker.
!
En metod för att mäta inlagrat kol är att genom jordprover mäta kolhalten. En annan är att beräkna halten av inlagrat kol genom C/N balansen (Karltun, m.fl. 2010). En metod som beräknar kolhalten i marken utefter mängden kväve som tillförts den, beräkningen görs utifrån antagandet att kväve binder till organiskt material (Karltun, m.fl. 2010). I en studie på svenska gräsmarker har jordprover tagits från olika typer av gräsmarker samt åkermark. Resultatet från studien visar på att
kol-inlagringskapacitet i en gräsmark är 31% högre än i en brukad åkermark (Kätterer m.fl. 2007). Studien utgår ifrån teorin om ’steady-state’ och utifrån de data som de insamlats på de olika markerna uppskattar de mättnaden för kolhalten i gräsmarker i Sverige vara 95 ton/hektar. Detta resulterar i en mättnadsgrad för åkermark på 74 ton/per hektar givet en 31% skillnad. Resultat framtagna med C/N balansen finns även gällande kolinlagringskapaciteten i svenska naturbetes-marker och dessa indikerar att medelkapaciteten för kolinlagring ligger på cirka 96 ton/hektar (Karltun, m.fl. 2010). Samma studie redovisade medelkapaciteten för inlagrat kol på åkermark på 75 ton C/hektar ett resultat som ger en skillnad i kolinlagrinskapacitet på 28% mellan åkermark och gräsmark (Karltun, m.fl. 2010). Resultaten från de båda studierna styrker varandra trots de små skillnaderna men då studien av Kätterer, m.fl. (2007) grundar sig i uppmätta data kommer deras studie ligga till grund för fortsatta beräkningar gällande kolinlgaringskapacitet i gräsmarker.
!
Hur påverkar brukningsmetoder kolinlagringen?
Kolinlagringen påverkas även av de insatser som görs vid brukande av jorden. Plöjning medför en negativ effekt då inlagrat kol frigörs från marken och att låta gräsmarker ligga permanenta anses därför vara en bra metod för att öka inlagringen av kol (Soussana, m.fl. 2009). Gödsling, skörd och bete är insatser vars påverkan på kolinlagringen påverkas av intensiteten (Soussana, m.fl. 2004). För kvävegödsling kan en måttlig giva öka kolinlagringen medan en hög giva kan minska den då ned-brytningshastigheten i marken ökar vilket tar ut den vinst som görs i kolinbindning vid ökad produktion i gräsmarken (Soussana, m.fl. 2004). Detta utgör en kontrast mot den effekt som ses i barrskog vid kvävegödsling, där en hög giva ger positiva effekter då tillväxten ökar och det
gödsel som används och resultat från en svensk studie där olika gödslingsmedels påverkan testats på åkermark framkom att gödselns struktur hade en större påverkan än kväveinnehållet, då
kol-inlagringen främst gynnades av att gödslet innehöll svårnedbrytbara rester av organiskt material (Gerzabeck, m.fl. 2001). Resultaten indikerade på att gödsel så som torv slam och stallgödsel var fördelaktigare för kolinlagringen framför gröngödsling och gödsling med kalciumnitrat, då de tre förstnämnda innehöll just svårnedbrytbart organiskt material till följd av tidigare nedbrytning under olika förutsättningar. Vad gäller skörd och bete finns även här ett behov av att hitta en balans. Bort-försel av organiskt material är i sig positivt för kolinlagringen men de positiva effekterna minskar då intensiteten ökar (Soussana, m.fl. 2004; Soussana, m.fl. 2009). Används gräset till djurfoder får bör det även tilläggas att det tillkommer utsläpp av växthusgaser, främst då gräset blir foder åt från flermagade djur. Dessa djurs matspjälkning genererar utsläpp av metan, ett utsläpp som beräknas utgöra 3-5% av kolintaget (Soussana, m.fl. 2009).
!
Träd utgör ytterligare en dimension för kolinlagring då de utöver omsättningen av rötter bidrar med att en större kolmassa lagras över jord. Träden kan även öka innehållet av inbundet kol i marken då de bidrar med organiskt material via lövfällning (Thevasthasan & Gordon, 2004). Skörd av träd-grenar påverkar rot- och kronförhållandet och bidrar till en ökad nedbrytning av delar av rotsystem och ger på så vis en ökad rotomsättningen samt mer tillgänglig näring i marken (Linkowski & Lennartsson, 2003). En traditionell metod för grenskörd är hamling, en metod som förlänger livet på träden samtidigt som skuggningseffekten på fältskiktet minskas då kronans tillväxt begränsas (Axelsson-Linkowski & Svensson, 2009). Hamling kan göras på de flesta träd, dock är vissa mer anpassade för brukningssättet än andra. En utvärdering har gjorts angående lövträds tålighet, skottskjutningsförmåga samt tillväxt och i dessa kategorier är lind (Tilia cordata Mill), vide (Salix L.), sälg (Salix caprea L.), alm (Ulmus glabra Huds.), ask (Fraxinus excelsior L.), lönn (Acer
platanoidec L.) och hägg (Prunus padus L.) bäst anpassade (Stenholm-Jakobsen, 2013). Lind, alm,
ask och lönn klassas till de ädla lövträden och har alla behov av näringsrik och kalkrik jord, de har även ett mer djupgående rotsystem än de inhemska barrträden vilket gör dem mer motståndskraftiga mot starka vindar (Löf, .m.fl. 2010). Almpopulationen har försvagats i landet då den är utsatt för almsjuka: en svampsjukdom som upptäcktes under 1950-talet och som sprids via rotkontakt eller med almsplintborren (Löf, m.fl. 2010). Sälg och hägg trivs likt asken på lite fuktiga jordar (Den virtuella floran, 2011; Den virtuella floran, 2012), viden växer bra på åkermark och är en art som etablerat används vid produktion av energiskog (Den virtuella floran, 1999).
Vilka möjligheter har kantzonen att fånga upp näring som
läcker från åkern?
Kantzoner placerade mellan en åker och ett intilliggande vattendrag bidrar med en sänkning av ytvattnets hastighet (figur 4), något som resulterar i en ökad sedimentation och därmed minskad erosion och läckage av sedimentbundna näringsämnen (Nordström, 2003). Katzonens förmåga att fånga upp eroderat material och näringsämnen beror dels på kant-zonens bredd, då uppfångstförmågan ökar med bredden
(Syversen, 2005; Syversen & Borch, 2005). Sedan påverkas dels kantzonens förmåga att fånga upp eroderat material av materialets partikelstorlek och ju större partiklar desto lättare fångas de upp (Syversen & Borch, 2005). Grova partiklar så som sand, slit och grov lera fångas upp oberoende av kantzonens bredd vilket indikerar att dessa partiklar bromsas tidigt i kantzonen. Medelstora
partiklar sedimenterar långsammare och uppfångsten av dessa partiklar påverkas stark av kant-zonens bredd. För små partiklar påverkar däremot inte bredden på kantzonen och uppfångsten av dessa partiklar var låg vilket indikerar att läckaget av dessa har en begränsad möjlighet att påverkas av kantzoner. Kantzonens förmåga att fånga upp fosfor korrelerar med förmågan att fånga upp ler-partiklar då fosfor binder till dessa och bindnings-förmågan ökar med ler-partiklarnas yta, vilken är störst på små partiklar. (Syversen & Borch 2005). Då fosfor främst binder till små och medelstora partiklar blir uppfångst-förmågan beroende av bredden på kantzonen. 10 meter breda kantzoner påvisades kunna bromsa 60-80% av det fosfor och 40-80% av det kväve som passerade kantzonen i en norsk studie med höga vattenflöden (Syversen, 2005).
!
Vegetationen i kantzonen har en viktig funktion då den med sin rotmassa binder jorden och kan minska jorderosionen från själva kantzonen men även bromsa jordpartiklar som sköljts med i ytvattenavrinningen. En tio meter bred kantzon bevuxen med gräs som årligen skördas eller obrukad gräsmark med inslag av träd och buskar kan minska jorderosionen från åkermark med drygt 50 % (Uusi-Kämppä & Jauhiainen 2010). Uppfångsten av fosfor i dessa kantzoner var som störst i kantzonen bevuxen med en årligen skördad gräsvall. Inslag av träd och buskar bidrar med en rotmassa som letar sig djupare ner i jordlagren och har därmed en större räckvidd och förmågan att ta upp kväve och andra näringsämnen som sedimenterat nedanför fältskiktets rotsystem (Jose, m.fl. 2004).
Figur 4. Illustrering av markvatten-flöden i en kantzon (från Nordström, 2003)
Hur påverkar kantzoner biologisk mångfald?
En väletablerad perenn kantzon med hög biologisk mångfald har med sina förutsättningar mycket gemensamt med den traditionella ängen då de båda habitaten enbart störs av skörd. Ängen kan verka som förebild för hur kantzonen över tid kan komma att utvecklas. Bortförsel av biomassa utan insatser gynnar en stor biodiversitet på dessa marker då näringsinnehållet i marken minskar och på så vis gynnar arter med bättre egenskaper i att hushålla med näring (Svensson & Moreau, 2012). Gödsling och besprutning av artrika gräsmarker ger med tiden en negativ effekt på florans bio-diversitet då de tillförda insats-medlen gynnar tillväxten hos snabbväxande kolonisatörer med stark konkurrenskraft (Schmitz, m.fl. 2014). Vad gäller skörd är juli till mitten av augusti fördelaktiga skördemånader för bevarande av den biologiska mångfalden då majoriteten av kärlväxterna i mark-floran hinner passera sin reproduktiva fas (Svensson & Moreau, 2012). Tidpunkten för skörd kan även påverka fåglar då det finns ett negativt samband mellan antalet födosökande fåglar och kant-zoner med hög växtlighet i fältskiktet (Douglas, m.fl. 2009). Hög växtlighet försvårar tillgänglig-heten till fåglarnas bytesdjur och då kantzonerna är ett viktigt habitat för födosök gör detta att även fåglar drar nytta av att kantzonen skördas. Framförallt om skörden sker under juli-augusti då växt-ligheten nått en höjd som begränsar födosök (Douglas, m.fl. 2009).
!
Ryggradslösa djur föredrar kantzoner med inslag av vildblommor framför kantzoner bevuxna med gräsvall eller gröda (Meek, m.fl. 2001). Ett undantag är jordlöpare för vilka ingen generell preferens kunde dras då dessa hittas i alla zoner med små sortspecifika variationer (Thomas & Marshall, 1999; Meek, m.fl. 2001). Oberoende av växtlighet har kantzoner totalt en betydligt högre bio-diversitet av ryggradslösa djur än vad som hittas i åkrar (Denys & Tscharntke, 2001; Meek, m.fl. 2001; Douglas, m.fl. 2009). Populationen av spindlar är dock högre i åkrar men antalet gynnas av kantzoner då fler sorter och individer hittats i åkrar som kantats av sådana (Marshall, m.fl. 2005). Över tid får fler arter tid att etablera sig samt hitta sin nisch något som styrks av Denys och Tscharntke (2001) vilka redovisade ett positivt samband mellan åldern på kantzonen och antalet predatorer som hittades i dem.
!
Kantzoner ger även en ökad möjlighet för att stärka populationen av pollinatörer. Ett positivt sam-band mellan delvis naturliga habitat och arter av vildbin (P = 0.01) samt humlor (P = 0.05) redo-visades av Le Féon, m.fl. (2010) i deras studie gjord i fyra västeuropeiska länder. Pollinatörerna gynnades av en variation i odlingslandskapet och inslag av gräsmarker utan stort betestryck.
Resultat från en studie där bland annat kantzoners påverkan på fjärilar undersöktes, visade på att kantzoner bevuxna med gräs och blommor besöktes av 38-47% fler arter samt drygt 370-500% fler individer jämfört med åkern (Meek, m.fl. 2001). Skördens påverkan på den biologiska mångfalden påverkas av intensiteten. Ett högt betestryck påverkade den biologiska mångfalden negativt, då det begränsar blomning och därmed minskar mängden föda för nektarsökande insekter. (Söderström, m.fl. 2001; Linkowski & Lennartsson, 2003). En hög biodiversitet bland de blommande födo-växterna gynnar diversiteten bland pollinatörerna då dessa besitter olika egenskaper vad gäller pollen- och nektarinsamling (Pettersson, m.fl. 2004). Vid besprutning med herbicider noterades ingen effekt bland pollinatörerna och tillförseln av insatsmedlet ansågs inte ge någon direkt på-verkan på populationen (Le Féon, m.fl. 2010). Däremot reagerade populationen negativt på intensiv gödsling. Även om besprutning inte direkt påverkar pollinatörerna så blir de indirekt påverkade då herbiciderna påverkar deras födokälla negativt (Le Féon, m.fl. 2010).
!
Närvaro av träd och buskar i en kantzon ökar möjligheten att skörda utan att störa tillgången på nektar och pollen samt erbjuda boplatser vilket är viktigt för att bibehålla en stark population av pollinerande insekter (Pettersson, m.fl. 2004). Träd och buskar i kantzonen bidrar även med en ökad frekvens av besökande fåglar samt möjliga boplatser även för dessa (Jobin, m.fl. 2001).
!
Hur påverkar anläggande av kantzoner spridning av arter i
odlingslandskapet?
Vid anläggning av kantzoner står valet mellan att låta marken naturligt koloniseras eller att så art-rika fröblandningar. Vid en ettårig studie i England gav sådd en snabb kolonisation av marken med en hög biodiversitet given av antalet arter i fröblandningen och enbart ett fåtal vilda arter etablerade sig i kantzonen (Meek, m.fl. 2001). Då marken istället fick koloniseras naturligt var artantalet lägre och växtligheten bestod av en stor andel ettåriga ogräs varav några var sällsynta inslag i odlings-landskapet. En liknande trend sågs vid återskapande av artrika ängar på åkermark i Tjeckien men de ettåriga ogräsen minskade drastiskt i antal över tid (Jongepierová, m.fl. 2007). De naturligt
koloniserade kantzonerna visade att det fanns vilda arter i odlingslandskapet och då dessa inte representerades i den sådda kantzonen indikerar det att sådd minskar möjligheten för kolonisation av vilda arter (Meek, m.fl. 2001).
Sådd med artrika fröblandningar ger en ökad biodiversitet men över tid får även dessa arter problem med konkurrens från gräs då dessa är mer konkurrenskraftiga på näringsrika marker, något som försvårar arbetet med att återskapa en hög biodiversitet på åkermark (Jongepierová, m.fl. 2007).
!
Plantering av träd i kantzoner är ett långsiktigt projekt som kan försvåra skötseln av kantzonerna. Hamlade träd behöver regelbundet beskäras och ger då en skörd i form av grenar samtidigt som träden blir stabilare individer och tåliga för starka vindar (Axelsson-Linkowski & Svensson, 2009). Vid jämförelse gällande förekomsten av håligheter i sälg som hamlats och sälg som fått växa fritt visade det sig att det fanns en högre frekvens med håligheter bland hamlade träd än bland träd som inte hamlats och störst skillnad sågs bland unga träd (Sebek, m.fl. 2013). Beskärningen av träden ger, tillsammans med förekomsten av håligheter och död ved, en stor yta av solexponerad bark och skapandet av dessa biotoper är människans främsta bidrag till biologisk mångfald i Sverige
(Axelsson-Linkowski & Svensson, 2009). Många av de idag utrotningshotade arterna trivs i dessa biotoper, exempel på dessa är vedsvampar och vedinsekter som i sin tur skapar boplatser åt andra arter så som bin, steklar och hålbyggande fåglar (Axelsson-Linkowski & Svensson, 2009).
!
En möjlig oro vid anläggande av kantzoner är att kantzoner samt sprutfria grödkantzoner kan här-bärgera ogräs som sedan kan spridas till den närliggande åkern och konkurrera med grödan. I en studie gjord på närvarande av ogräs på åkrar gränsande mot brukade och obrukade kantzoner visade resultatet på hur 60% av de registrerade arterna enbart hittades i den obrukade kantzonen, vilket är signifikant fler (P = 0.002) jämfört med den brukade (Redberg-Horton, m.fl. 2010). De brukade kant-zonerna bidrog med en högre närvaro av ogräs i åkern (P = 0.05) jämfört med de obrukade. Författarna var dock osäkra på huruvida den mindre spridningen från obrukade kantzoner var bio-logiskt relevant men de kunde dra slutsatsen av att en ökad biodiversitet av ogräs i kantzoner i sig inte var en fara för spridningen av ogräs till åkern. Av de 40 ogrässorterna som hittades i fälten ut-gjorde nio stycken 84 % av den totala ogräsmängden i åkern, varav sex av dessa påverkades lik-värdigt av kantzonstyperna då spridningen skedde från kanterna av åkern (Redberg-Horton, m.fl. 2010).
!
Kantzonernas utsträckning i odlingslandskapet gör att de kan fungera som transportleder för fåglar, vildbin och andra insekter och på så vis bidra till en ökad möjlig förflyttning och spridning av dessa arter (Jobin, m.fl. 2001; Pettersson, m.fl. 2004; Delattre, m.fl. 2009). För fjärilar påverkade främst avståndet mellan de naturliga habitaten och bredden på kantzonen deras rörelse i odlingslandskapet
(Delattre, m.fl. 2009). För sträckor över 250 meter sågs ett samband mellan bredare kantzoner och antalet fjärilar som färdades hela sträckan, ett resultat som fick författarna att dra slutsatsen att en bredare kantzon minskar risken för att individer ska passera utanför kantzonen och inte hitta hela vägen fram. Kantzonerna möjliggör även en ökad tillgänglighet till rörelse för människor utan att grödan störs då de erbjuder vandringsleder ut i odlingslandskapet (Marshall & Moonen, 2002).
!
Hur kan anläggande av kantzoner ekonomiskt gynna produktion på åker?
Att ekonomiskt beräkna värdet på en hög biodiversitet är svårt men att det finns ett värde har blivit tydligt då arter minskat i antal eller förlorats. Ett exempel på detta är att den ekonomiska förlusten som skulle uppkomma om 40% av Sveriges bipopulation förloras beräknas till mellan 122-184 miljoner kronor i form av minskad honungsproduktion och pollinering (Jordbruksverket, 2009). Värdet av biodiversiteten har en tendens att inte bli ekonomiskt betydelsefulla förrän den för-svinner, då fördelen som uppkommer inte kostar någonting så länge närvaron av de produktions-gynnande arterna och processerna finns i odlingslandskapet.
!
Faber, m.fl. (2002) anser att det finns flera sätt att beräkna biodiversitetens positiva effekter på produktioner, effekter som utbrett benämns som ekosystemtjänster, och ofta behöver flera sätt kombineras för att få en rättvis bild. De olika beräkningssätten som Faber, m.fl. (2002) berör är: • Undvikt kostnad: kostnader som uppstår först efter att ekosystemtjänster uteblivit.
• Ersättningskostnad: kostnader som uppstår då ekosystemtjänsterna, om det är möjligt, ersätts med mänskliga insatser och/eller insatsmedel.
• Faktorinkomst: inkomster som ökar då ekosystemtjänster gynnar produktionen t.ex. genom pollinering.
• Resekostnad: vid efterfrågan på ekosystemtjänster kan resekostnader tillkomma då tjänsterna inte finns i närområdet. Naturreservat är ett exempel på en sådan plats som bidrar med många
ekosystemtjänster men som kan kräva en resa för att besöka.
• Hedonisk prissättning: ekosystemtjänster påverkar prissättningen på andra varor, till exempel tillför ytterligare ett värde på en fastighet.
• Villkorlig värdering: den villkorliga värderingen grundar sig på hypotetiska scenarion och därifrån uppskattar människors betalningsvilja för en ekosystemtjänst.
!
!
Presentation av framtidsscenario
I Sverige brukades år 2013 totalt 2 604 500 hektar åkermark (Jordbruksverket, 2014a). Arealen avsatt till kantzoner har förändrats över åren (figur 5) och har starkt påverkats av förändringar i de ersättningsnivåer som tilldelas jordbrukaren vid anläggande av kantzoner (Miljömål, 2014). Ersättnings-nivåerna sänktes kraftigt 2006 vilket genererade färre kantzoner men ersättnings-nivåerna har senare höjts igen och anläggandet av kantzoner visar på en uppgående trend, där areal avsatt för kantzoner mer än fördubblats sedan 2009. År 2012 uppmättes kantzonsarealerna till 11 520 hektar.
!
I en framtid som förväntas påverkas av klimatförändringar med bland annat ökade vattenflöden och skadetryck ser jag att behovet av de positiva effekter som kantzonerna kan bidra med kommer att öka. Mitt framtidsscenario blir därför att åkrar kommer att ramas in av 10 m breda kantzoner och för att beräkna hur stor del av åkermarken detta tar i anspråk görs antagandet att medelstorleken på en åker i Sverige är 8 hektar då inga säkra data gått att finna. Motivationen till att välja 10 meter för var att det var den kantzons bredd som förekom mest frekvent i studier av kantzoners förmåga att minska näringsläckage.
!
För att enkelt beräkna fördelningen av yta för åker och kantzoner på 8 hektar (80 000 m2) valdes en
rektangulär form på 200x400m. Av 8 hektar åker efter anläggande av 10 m kantzon återstår 68 400 m2 vilket motsvarar 85,5% av den totala ytan. Ytan för kantzon utgör då 14,5%. Givet att de anlagda
kantzonerna anlagts på åkermark är den totala ytan för åkermark 2 616 020 hektar. 14,5% av den totala åkermarken är 379 322,9 hektar vilket avrundas till 379 323 hektar. Borträknat de redan an-lagda kant-zonerna på 11 520 hektar innebär detta en omläggning av drygt 367 500 hektar åkermark till kantzoner.
!
Scenariot presenterar en schablonbild för hur en liknande omläggning skulle kunna påverka kolinlagring, näringsläckage och biologisk mångfald. Dock så kan rimligheten för att applicera scenariot i odlingslandskapet diskuteras, speciellt för åkrar på enstaka hektar kan det anses orimligt att anlägga 10 meter breda kantzoner. Det finns därför en möjlighet att i praktiken fördela kantzons-arealerna till exempel procentuellt till åkerarealen. Denna typ av fördelning av kantzonskantzons-arealerna skulle troligt vara mer fördelaktigt för kolinbindningen, minskade näringsläckage och biologisk
mångfald då behovet av åtgärder för att påverka de tre områdena är större i de intensivt brukade slättlandskapen med stora skiften.
!
Ekologiska effekter som en omläggning till kantzoner kan bidra med
Möjlighet till kolinbindning
Kapaciteten för kolinlagring på permanenta gräsmarker i Sverige har utifrån provdata uppskattats till 95 ton C/hektar (Kätterer, m.fl. 2007). Redovisning av motsvarigheten för åkermark uppmätts till 74 ton C/hektar då studien redovisar att en gräsmark har kapacitet att binda in 31 % mer än en åkermark. Omläggning av 367 500 hektar skulle därmed kunna bidra med en möjlighet att över tid binda in drygt 7,5 miljoner ton kol. Detta kan relateras till att jordbruket 2012 släppte ut 7,6 miljoner ton koldioxidekvivalenter, i denna uppskattning ingår inte utsläpp från energikällor eller utsläpp som rör förändringar i markanvändning (Naturvårdsverket, 2014). Extensiv skörd av kant-zonerna har en positiv effekt på kolinbindningen (Soussana, m.fl. 2004; Soussana, m.fl. 2009). En kolinbindning som även skulle kunna gynnas av extensiv gödsling (Soussana, m.fl. 2004) och då främst med gödslingsmedel sammansatta med svårnedbrytbart organiskt material (Gerzabeck, m.fl. 2001). Att öka kolinbindningen genom gödsling skulle i kantzoner ske på bekostning av biologisk mångfald och ge en ökad risk för näringsläckage då näringen sprids nära vattendrag. Den biologiska mångfalden i en gräsmark har även påvisats kunna ge marken konkurrenskraft i produktion av bio-massa (Tilman, m.fl. 2006; Steinbeiss, m.fl. 2008), en fördel som skulle minska om marken
gödslades då biodiversitet skulle minska (Schmitz, m.fl. 2014). Träd i kantzonen skulle kunna bidra med en långvarigt inlagrad kolvolym ovan jord som kan förlängas med hamling då åldern på träden ökar.
!
Möjlighet att hindra näringsläckage
Kantzonernas möjlighet att hindra näringsläckage påverkas främst av deras förmåga att bromsa markvattenavrinningen från åkern. Med långsammare flöden ökar möjligheten till sedimentation av jordpartiklar och näringsämnen bundna till dessa. Uppfångsten av näringsämnen är dock begränsad då kantzonen främst fångar upp stora och mellanstora partiklar medan små partiklar passerar rakt igenom. Trots detta har det uppmätts att 10 meter breda kantzoner kan fånga upp 60-80% av det fosfor som passerar kantzonen samt 40-80% kvävet. Det faktum att bredare kantzoner har större möjlighet att fånga upp medelstora partiklar och med dem näringsämnen göra att det kan diskuteras angående en jämnt bred kantzon runt åkrar. Ett alternativ vore att fördela kantzonsarealen så att
kanter angränsande till vattendrag kantas med bredare kantzoner. Med förväntat ökade vattenflöden kan kantzoner bli ett viktigt inslag för att motverka erosion och näringsläckage.
!
Ett annat viktigt steg för minskat näringsläckage är minskad gödsling i odlingslandskapet vid om-läggning av åkermark till kantzoner och för scenariot bidrar detta med en ökning av 367 500 hektar ogödslad mark. Höstvete får stå som referens till hur detta kan påverka näringstillförsel i odlings-landskapet. Siffror från Svenskt- Sigill-gårdar i Sverige visar på att medel för mängden kväve som tillförs höst-vete ligger på 150-160 kg kväve per hektar (Stenberg, m.fl. 2005). Detta skulle på 367 500 hektar resultera i att 55 125-58 800 ton mindre kväve skulle tillföras odlingslandskapet.
!
Möjlighet att öka biologisk mångfald
Anläggning av kantzoner ökar ytan klassad som marginalmarker, marker som är livsviktiga för bevarande av den biologiska mångfalden i odlingslandskapet (Cousins & Eriksson, 2001; Eriksson, m.fl. 2002). Kantzonerna gynnar även spridningen av arter då de skapar korridorer i
odlings-landskapet (Jobin, m.fl. 2001; Pettersson, m.fl. 2004; Delattre, m.fl. 2009). Vid omläggning enligt scenariot skulle arealen avsatt till kantzon öka med 367 500 hektar för 10 meter breda kantzoner ger detta en sträcka på 36 750 mil som kan gynna möjligheten till spridning av arter och sorter i
landskapet. Biodiversiteten är komplex då det finns en tät relation mellan arter sorter, hur den påverkas av kantzoner kommer därför variera med vilka arter som etablerar sig samt övriga på-verkande faktorer så som klimat och intilliggande naturtyper. Att beräkna hur och i vilken grad som biodiversiteten påverkas av kantzoner blir därför föremål för ytterligare studier då beräkningen är allt för omfattande för att inkluderas i denna litteraturstudie. Det som med säkerhet går att säga är att kantzonerna innehåller en betydligt högre biodiversitet än åkern, samt även bidrar med att öka biodiversiteten i åkern. För fjärilar har introduktionen av kantzoner visats ge en ökning av bio-diversiteten med minst 38-47% samtidigt som de möjliggör större utrymme för fler individer av varje art (Meek, m.fl. 2001).
!
Omläggning till kantzoner där gödsling utesluts och biomassa skördas för att skapa en mindre näringsrik jord kan vara ett sätt att naturligt bekämpa ogräs, då Redberg-Hortons m.fl. (2010) såg en liten om än signifikant minskad spridning av ogräs från obrukade kantzoner. Även om de ansåg resultatens signifikans för låg för att vilja dra några slutsatser finns det en möjlighet att olika markers förutsättningar kan påverka konkurrensen mellan dem. Begränsad skörd kan även gynna pollinatörer då populationen kräver en jämn födotillgång. Då betesmarker generellt betas under ett
hårt betestryck i intensiv produktion för att gräset ska bibehållas lättsmält för betesdjuren, begränsas blomning och därmed tillgången på nektar och pollen (Söderström, m.fl. 2001; Linkowski &
Lennartsson, 2003). Detta exempel visar på vikten av att det finns inslag så som kantzoner i
odlingslandskapet. Då kantzonerna kan bidra med att bibehålls en stark population av polinatörer då växtligheten i dem har möjlighet att innehålla blommande växter samt att dessa får möjligheten att nå sin reproduktiva fas.
!
Hamling av träd kan göras på ett flertal arter som med fördel kan blandas i odlingslandskapet för att minska risken för spridning av sjukdom vid sjukdomsutbrott, t.ex. almsjukan som sprids vid kontakt via rötterna (Löf, m.fl. 2010). Inslag av hamlade träd i kantzoner kan därför fungera som en metod för bevaring av utsatta arter av träd och indirekt en bevaring av de arter som gynnas av dem.
!
Ekonomiska effekter vid omläggning till kantzon
Anläggande av kantzoner på åkermark minskar arealen för odling av grödor vilket därmed minskar det producerade värdet från grödorna. Gräsmarken i kantzonerna kan istället bidra med andra värden då produktion av biomassa till foder och bioenergi kan ske i dessa. För att kunna jämföra värdet på avkastningen från de olika brukningssätten begränsas produktionen till produktion av biomassa till bioenergi. Möjligheten att producera biomassa för produktion av bioenergi motverkas dock av svensk lagstiftning då miljöersättning inte tilldelas kantzoner där biomassan skördas till bioenergi (Jordbruksverket, 2014b). En reglering som begränsar den ekonomisk potentialen för kantzoner.
!
Finns det ekonomisk potential för produktion av bioenergi?
De få insatser som krävs för att underhålla en artrik gräsmark gör produktionen konkurrenskraftig gentemot annan produktion av mer intensivt odlade energi grödor (Tilman, m.fl. 2006). Figur 6 illustrerar resultaten från den amerikanska studien gällande energiutbytet från de olika energi-grödorna. Figuren ger en tydlig bild av att gräset har ett lägre energiinnehåll men på grund av de få insatserna som krävs under produktionen blir energiutbytet markant större än för de mer energirika grödorna majs och soja. Även den totala mängden energi som utvinns ur produktionen i en gräs-mark är större in för majs och soja även om det varierar smått med utvinningsmetod. I och med detta ser jag att kantzonerna dels har möjlighet att verka som en viktig miljöåtgärd och dels ha möjlighet att konkurrenskraftigt kunna producera biomassa till bioenergi.
Nettoavkastningen från en gräsmark med hög biodiversitet beräknades av Tilman m.fl. (2006) till 17,8-, 18,1- och 28,4 GJ/hektar och år beroende på konventeringsmetod (figur 6), vilket för 367 500 hektar ger drygt 6 541 500-10 437 000 GJ/år. Sveriges förbrukning av energi uppgick 2011 till drygt 1 394 miljoner GJ/år (SCB, 2013) Energiproduktionen i de omlagda kantzonerna skulle därmed täcka cirka 4,5-7,5‰ av landets energiförbrukning.
!
Kalkylering har gjorts angående lönsamheten lönsamheten för bioenergiproduktion från gräs och klövervall och dessa visar på en negativ lönsamhet (Jordbruksverket, 2014c). I kalkylen står ogräsbekämpning samt spridning av bekämpningsmedel och gödsling för en tredjedel av kostnad-erna, men om dessa kostnader skulle utgår kan produktionen räknas till en lönsamhet på 719 kr/ha. Då gräs och klövervall är den närmast liknande produktionen för vilken det finns kalkyler får dessa siffror verka som en ekonomisk schablon för att produktion med hög biodiversitet i kantzoner skulle kunna vara lönsam. Faktorer som kan påverka hur väl kalkylerna kan appliceras på kantzoner är dels att det inte nämns hur skördeförloppet ser ut för att uppnå de beräknade skördenivåerna och dels då det är möjligt att de artrika gräsmarkerna ger en högre skörd. Större hänsyn behöver visas i en kantzon för att bevara den biologiska mångfalden vilket begränsar tidpunkt och frekvens för skörd.
!
Figur 6. Nettoenergibalans (NEB) för majs och soja odlade på näringsrik mark samt gräsodling med hög biodiversitet på näringsfattig mark. NEB (Output-Input) visar på skillnaden mellan energin som produceras samt energin som går åt i produktionen.
Energiskog i form av Salix i buskform är tillsammans med hamlade träd ett alternativ till energi-resurs i kantzonerna. Jordbruksverkets kalkyler för salix pekar på lönsamhet men hur denna produktion kan appliceras på en kantzon är osäker då det beräknade produktionssättet innefattar insatser som inte är applicerbara på en kantzon (Jordbruksverket, 2014c). Skörd av Salix är dock enklare än hamling då busken kapas vid marken. Den mer komplicerade metoden som hamling av träd utgör kräver kunskap och redskap, och nettokostnaden för detta har inte kunnat utvärderas på grund av brist på information. Det är dock mycket troligt att hamling utgör en kostnad som behöver täckas upp av övrig produktion i kantzonen.
!
Kantzoner kan brukas med ett litet behov av underhåll då gräsmarken enbart behöver skördas. Produktionen på åker kan även dra nytta av biodiversiteten i kantzonen då den kan bidra med bland annat faktorinkomster som produktionen gynnas av t.ex. pollinering samt gör att kostnader kan undvikas t.ex. då predatorer minskar behovet av bekämpning. Det faktum att det finns ett behov av predatorer belyser hur den biologiska mångfalden inte enbart innehåller arter som gynnar jord-bruket. Men gynnande av enbart nyttodjur och växter är svårt då arter har en tät relation till varandra, det är till exempel svårt att gynna predatorer utan att tillåta skadedjur då dessa utgör predatorernas föda. Skapande av biotoper som gynnar en hög biodiversitet med naturlig balans mellan byte och rovdjur blir en form av hjälp till självhjälp. Detta då vi minskar risken för att få erfara hur stor omfattningen av eventuella ersättningskostnader skulle kunna bli om förlusten av biologisk mångfald ökade.
!
Vilka egenskaper har gräsmarker med hög biodiversitet som foder?
Lång tillväxt ger gräsmarken en högt innehåll av cellulosa och en låg halt av protein samt en stor variation olika arter och sorter av gräs och örter (Svensson & Moreau, 2012). Den låga protein-halten gör att fodret inte kan tillgodose behovet hos mjölkkor men för övriga nötdjur och får är det en fullgott grovfoder (Svensson & Moreau, 2012). För hästar är fodret välanpassat då dessa kräver ett foder med låg proteinhalt och hög stärkelsehalt för att undvika att bli drabbade av fång
(Svensson & Moreau, 2012; Krafft, u.å). Med ökad ålder sjunker även smältbarheten i gräset vilket minskar mängden näring som de betande djuren kan ta till sig (Soussana, m.fl. 2009).
!
Ängshö besitter således andra egenskaper än grovfoder från gräs- och klövervallar som skördas med högre frekvens för att behålla proteininnehållen hög. Detta gör att ängshö kan riktas mot andra marknader till exempel den för hästar men även den för smådjur och gnagare (Johansson, 2012).
Slutsatser
Resultatet av litteraturstudien visar på att kantzoner påverkar markens förmåga att binda in kol positivt. Anläggande av kantzoner minskar näringsläckage från åkermarken och kantzonerna ökar den biologiska mångfalden för både flora och fauna i odlingslandskapet. Samtidigt kan skörd av biomassa ske utan att påverka de ekologiska värdena negativt förutsatt att skörden förläggs till månaderna juli till mitten av augusti.
!
Kolinbindning är en långsiktig process där möjligheten till en högre koncentration av kol i marken ökar med biodiversiteten i fältskiktet, men kan även ökas med extensiv skörd och gödsling. En kantzon som åtgärd för näringsläckage kan minska dessa men inte fullt ut åtgärda problemet med näringsläckage från åkermark då de enbart bromsar det problem vars källa utgörs av hanteringen av näringstillförsel på åkermarken. Tillförseln av näring i odlingslandskapet i sig minskar vid an-läggande av kantzoner då dessa inte kräver denna typ av insatser, förutsatt att inte gödsel tillförs för att öka kolinbindningen. Ett odlingslandskap med kantzoner skapar möjlighet till en stor
bio-diversitet för både flora och fauna, en biobio-diversitet som gynnar produktionen i och utanför kant-zonen. Biodiversiteten påverkas negativt av gödsling, något som ställer denna åtgärd för att öka kolinbindningen i konflikt med att gynna en stor artdiversitet. Den mänskliga närvaron i form av bortförande av biomassa vid skörd är en förutsättning för att kantzonen ska behålla sina positiva värden för de såväl minskande av näringsläckage som ökande av biodiversiteten. Kantzoner utgör därför ett gott exempel på ekologisk hållbarhet då produktion görs på ett sådant sätt att
natur-resursen bevaras samtidigt som den bidrar med värden för människan. Dock så finns det en konflikt gällande gödsling då insatsen enbart gynnar en av tre undersökta områden. För att få positiva effekter från gödsling ska små mängder tillföras och då kantzonerna tillförs näring från åkern via ytvattenavrinningen samt från kvävebindande växter ser jag det svårt att motivera gödsling. Fram-förallt vid närliggande vattendrag. Träd skulle kunna ge en ytterligare dimension som gynnar alla tre områden men med närvaron av träd i kantzonen försvåras underhållet av den.
!
Ekonomiskt kan kantzonen leverera avkastning som foder eller bioenergi. Som foder levererar kant-zonen andra värden än vallen genom en högre biodiversitet samt en låg proteinhalt och hög halt av stärkelse. Detta gör att skörden från kantzoner kan riktas mot en annan marknad till exempel den för hästar då gräsmarkens egenskaper är väl anpassade för djurslaget. Produceras istället bioenergi ges en konkurrenskraftig energikälla då de få insatserna gör att nettoenergiutbytet från dessa gräsmarker
blir högre än det från energigrödor så som soja och majs. Dessa antaganden grundar sig dock på studien av Tilman, m.fl. (2006) som utfördes i ett tempererat klimat i USA och hur väl dessa kan appliceras på Sverige är en fråga för fortsatta studier, speciellt då landets jordbruksmark är fördelad på en stor yta med olika förutsättningar för odling.
!
Möjlighet att producera bioenergi i kantzoner samtidigt som de ekologiskt bidrar med stora värden i form av kolinbindning, minskade näringsläckage och ökad biologisk mångfald, gör att jag ifråga-sätter regleringen av produktion av bioenergi i kantzoner i jordbrukslagstiftningen. En ytterligare inkomstkälla utöver ersättningar kan öka motivationen till att anlägga och behålla kantzoner. Då den ytterligare inkomstkällan kan göra kantzonerna mer oberoende av förändringar i ersättningsnivåerna för dessa.
Referenser
Axelsson-Linkowski, W. & Svensson, R. (2009) Träd och buskar i odlingslandskapet: Värden och
hot - en literaturgenomgång. (CBM:s skriftserie, 24). Uppsala: Centrum för biologisk mångfald.
!
Cousins, S. A. O. & Eriksson, O. (2001). Plant species occurrence in a rural hemiboreal landscape: effects of remnant habitats, site history, topography and soil. Ecography, 24, 461-469.
!
DeHaan, L.R.; Weisberg, S.; Tilman, D. & Fornara, D. (2009). Agricultural and biofule implications of species diversity experiment with native perennial grassland plants. Agriculture, Ecosystems and
Environment, 137, 33-38
!
Delattre, T.; Pichancourt, J-B.; Burel, F. & Kindlmann, P. (2009). Grassy field margins as potential corridors for butterflies in agricultural landscapes: A simulation study. Ecological Modelling, 221, 370-377.
!
Den virtuella floran (1999) Salix L. Hämtad 2014-05-06 från http://linnaeus.nrm.se/flora/di/salica/ salix/welcome.html
!
Den virtuella floran (2010). Sälg. Hämtad 2014-05-06 från http://linnaeus.nrm.se/flora/di/salica/ salix/salicap.html
!
Den virtuella floran (2012) Hägg. Hämtad 2014-05-06 från http://linnaeus.nrm.se/flora/di/rosa/ prunu/prunpad.html
!
Denys, C. & Tscharntke, T. (2001). Plant-insect communities and predator-pray ratios in field margin strips, adjecent crop fields, and fallows. Oecologia,130, 315-324
!
Douglas, D.J.T.; Vickery, J.A. & Benton, T.G. (2009). Improving the value of field margins as foraging habitats for farmland birds. Journal of Applied Ecology, 46, 353-362.
Eckersten, H. m.fl. (2007). Bedömningar av klimatförändringars effekter på växtproduktion inom jordbruket i Sverige. Ingår i: Slutbetänkande av Klimat- och sårbarhetsutredningen, Sverige inför
Klimatförändringarna – Hot och Åtgärder. Stockholm: SOU 2007:60, Appendix B 24.
!
Eriksson, O.; Cousins, S.A.O. & Bruun, H. H. (2002). Land-use history and fragmentation of traditionally managed grasslands in Scandinavia. Journal of Vegetation Science, 13, 743-748.
!
Faber, S.C.; Costanza, R. & Wilson, M.A. (2002). Economic and ecological concept for valuing ecosystem services. Ecological Economics, 41, 375-392.
!
Fleischer, K.; Streitberger, M. & Fartmann, T. (2013). The importance of disturbence for the conservation of a low-cometitive herb in mesotrophic grasslands. Biologia, 63(3), 398-403.
!
Franklin, O.; Högberg, P.; Ekblad, A & Ågren, G. -I. (2003). Pine Forest Floor Carbon
Accumulation in Respons to N and PK Additions: Bomb 14C Modelling and Respiration Studies.
Ecosystems, 6, 644.658.
!
Gerzabek, M. -H.; Haberhauer, G. & Kirchmann, H. (2001). Soil Organic Matter Pools and Carbon-13 Natural Abundances in Particle-Size Fractions of Long-Term Agricultural Field
Experiment Receiving Organic Amendments. Soil Science Society of America Journal, 65, 352-358.
!
Glover, J.D. m.fl. (2009). Harvested perennial grasslands proovide ecological benchmarks for agricultural sustainability. Agriculture, Ecosystems and Environment, 137, 3-12
!
Hector, A. m.fl. (1999). Plant Diversity and Productivity Experiments in European Grasslands.
Sience, 286, 1123-1127.
!
IPCC Report (2014). Implications of Climate Change for Agriculture, Fisheries, Forestry, and Bioenergy Production, Chapter 23 Europe. Ingår i: IPCC Report, Climate Change 2014: Impacts,
Adaption, and Vulnerability.
!
Jobin, B.; Choiniére, L. & Bélanger, L. (2001). Bird use of three types of field margins in relation to intensive agriculture in Québec , Canada. Agriculture, Ecosystems and Environment, 84, 131-143.
!
Johansson, A. (2012). Äkta Ängshö. Ingår i: LandsbygdsNytt, 2012, 3, Landsstyrelsen Gävleborg och Lansstyrelsen Dalarna.
!
Jongepierová, I.; Mitchely, J. & Tzanopulos, J. (2007). A filed experiment to recreate species rich hay meadows using regional seed mixture. Biological Conservation, 139, 297-305.
!
Jordbruksverket (2009). Massdöd av bin: samhällsekonomiska konsekvenser och möjliga åtgärder. (Jordbruksverket 2009:24). Hämtad 2014-05-16 från http://www2.jordbruksverket.se/webdav/files/ SJV/trycksaker/Pdf_rapporter/ra09_24.pdf
!
Jordbruksverket (2014a). Så här används åkermarken i år. Hämtad 2014-05-25 från http:// jordbruketisiffror.wordpress.com/2014/05/15/sahar-anvands-akermarken-i-ar/
!
Jordbruksverket (2014b) Villkor.för miljöersättnig för skyddszoner. Hämtad 2014-05-22 från https:// www.jordbruksverket.se/amnesomraden/stod/jordbrukarstod/miljoersattningar/skyddszoner/villkor. 4.207049b811dd8a513dc8000210.html
!
Jordbruksverket (2014b). Kalkyler för energigrödor. Hämtad 2014-05-16 från http:// www2.jordbruksverket.se/webdav/files/SJV/trycksaker/Pdf_ovrigt/ovr304.pdf
!
Jose, S.; Gillespie, A.R. & Pallardy, S.G. (2004). Interspecific interactions in temperate agroforestry. Agroforestry Systems, 61, 237-255.
!
Karltun, E.; Jacobson A. & Lennartsson, T. (2010). Inlagring av kol i betesmark. (Jordbruksverket 2012:25) Hämtad 2014-05-28 från http://www.miljomal.se/Global/Aktuellt/Inlagring%20av%20kol %20i%20betesmark.pdf
!
Krafft (u.å). Praktiska utfodringsråd: för fånghäst. Hämtad 2014-05-28 från http://www.krafft.nu/ files/contentFiles/broschyrer/krafft_praktiska_utfodringsrad_for_fanghast.pdf
Le Féon, V. m.fl. (2010). Intensification of agriculture, landscape composition and wild bee communities: A large scale study in four European countries. Agriculture, Ecosystems and
Environment, 137, 143-150.
!
Linkowski, W. I. & Lennartsson, T. (2003). Traditionell kunskap och biologisk mångfald, pp. 302-330. Ingår i: Tunón, H. (red.), Traditionell kunskap och lokalsamhällen - artikel 8j i Sverige. Uppsala: Centrum för biologisk mångfald.
!
Löf, M.; Møller-Madsen, E. & Rytter, L. (2009). Skötsel av ädellövskog. Skogsskötselserien 10. Skogsstyrelsens förlag
!
Kätterer, T.; Andersson, L; Andrén, O. & Persson, J. (2007). Long-term impact of chronosequential land use change on soil carbon stocks on a Swedish farm. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 81, 145-155.
!
Marshall, E.J.P. & Moonen, A.C. (2002) Field margins in northern Europe: their functions and interactions with agriculture. Agriculture, Ecosystems and Environment, 89, 5-21.
!
Marshall E.J.P.; West, T.M. & Kleijn, D. (2005). Impacts of agri-environment field margins prescription on the flora and fauna of arable farmland in different landscapes. Agriculture,
Ecosystems and Environment, 113, 36-44.
!
Meek, B.; Loxton, D.; Sparks, T.; Pywell, R.; Pickett, H. & Nowakowski, M. (2001). The effekt of arable field margin composition on invertebrate biodiversity. Biological Conservation, 106,
259-271.
!
Miljömål (2014). Begränsat näringsläckage - skyddszoner. Hämtad 2014-05-27 från http:// www.miljomal.se/Miljomalen/Alla-indikatorer/Indikatorsida/?iid=218&pl=1
!
Naturvårdsverket (2014). National Inventory Report Sweden 2014. Hämtad 2014-05-28 från http:// www.naturvardsverket.se/upload/sa-mar-miljon/statistik-a-till-o/vaxthusgaser/2014/national-inventory-report-2014.pdf
Nordström, K. (2003). Skyddszoner och våtmarker i jordbrukslandskapet. (Oxundaåns vattenvårdsprojekt 2003:3) Hämtad 2014-05-27 från http://www.oxunda.se/files/contentFiles/ dokument/jordbruk/Skyddszoner_och_vatmarker_2003.pdf
!
Pettersson, M.W.; Cederberg, B. & Nilsson, L.A. (2004) Grödor och vildbin i Sverige:
Kunskapssammanställning för hållbar utveckling av insektspollinerad matproduktion och biologisk mångfald i jordbrukslandskapet. Uppsala: Uppsala universitet & SLU.
!
Redberg-Horton, S.C.; Mueller, J.P.; Mellange, S.J.; Creamer, N.G.; Brownie, C.; Bell, M. & Burton M.G. (2010). Influence of field margin type on weed species richness and abundance in
conventional crop fields. Renewable Agriculture and Food Systems, 26(2), 127-136.
!
Regeringskansliet (2014). Hållbar utveckling. Hämtad 2014-05-19 från http://www.regeringen.se/ sb/d/1591
!
Rockström, J. & Klum, M. (2012). Vår tid på jorden: välfärd inom planetens hållbara gränser. Stockholm: Langenskiöld.
!
SCB (2013). Årliga energibalanser. Hämtad 2014-06-01 från http://www.scb.se/sv_/Hitta-statistik/ Statistik-efter-amne/Energi/Energibalanser/Arliga-energibalanser/24597/2013A01X/Slutlig-anvandning-for-energiandamal-PJ-korrigerad-2013-06-04/
!
Schmitz, J.; Schäfer, K. & Brühl, C.A. (2014). Agrochemicals in field margins: Field evaluation of plant reproduktion effects. Agriculture, Ecosystems and Environment, 189, 82-91.
!
Sebek, P.; Altman, J; Platek, M. & Cizek, L. (2013). Is active management the key to conservation of saproxylic biodiversity? Pollarding promotes the formation of tree hollows. PLoS ONE, 8(3), e60456.
!
Smith, H.G.; Jönsson, A.M. & Rundlöf, M. (2011). Åtgärder för att gynna biologisk mångfald i
slättbygder: en kunskapssammanställning. Lund: Lunds universitet.
Soussana, J.-F.; Loiseau, P.; Vuichard, N.; Ceschia, E.; Balesdent, J.; Chevallier, T. & Arrouays, D. (2004). Carbon cycling and sequestration opportunities in temperate grasslands. Soil Use and Management, 20, 219-230.
!
Soussana, J. -F.; Tallec, T. & Blanfort, V. (2009). Mitigating the greenhouse gas balance of ruminant production through carbon sequestration in grasslands. Animal,4:3, 334-350.
!
Steinbeiss, S. m.fl. (2008). Plant diversity positively affects short -term soil carbon storage in experimental grasslands. Global Change Biology, 14, 2937-2949.
!
Stenberg, M.; Bjurling, E.; Gruvaeus, I. & Gustafsson, K. (2005). Gödslingsrekomendationer och
optimala kvävegivor för lönsamhet och kväveeffektivitet i praktisk spannmålsodling: En förstudie av hur mycket gödselgivorna i praktiken skiljer sig från beräknat optimala givor enligt dagens
officiella rekommendationer genom uppföljning av fältförsök och gårdsdata från Lantmännens databas över Svenskt Sigill-gårdar. Uppsala: SLU
!
Stenholm-Jakobsen, R. (2013). Hamla lövträd - en manual. Göteborg: Göteborgs universitet.
!
Svensson, J. & Moreau, A. (2012). Ängar. (Jordbruksverket OVR3:10)
!
Syversen, N. (2005). Effect and design of buffer zones in Nordic climate: The influence of width, amount of surface runoff, seasonal variation and vegetation type on retention for nutrient and particle runoff. Ecological Engineering, 24(5), 483-490.
!
Syversen, N. & Borch, H. (2005). Retention of soil particle fractions and phosphorus in cold-climate buffer zones. Ecological Engeneering, 25(4), 382-394.
!
Söderström, B.; Svensson, B.; Vessby, K. & Glimskär, A. (2001). Plants, insekts and birds in semi-natural pastures in relation to local habitat and landscape factors. Biodiversity and Conservation, 10, 1839-1863.
!
Tilman, D.; Hill, J. & Lehman, C. (2006). Carbon-Negative Biofules from Low-Input High-Diversity Grassland Biomass. Science, 314, 1598-1600.
!
Thevathasan, N.V. & Gordon, A.M. (2004). Ecology of tree intercroppning systems in the North temperate region: Experience from Onatario, Canada. Agroforestry Systems, 61, 257-268.
!
Thomas, C.F.G & Marshall, E.J.P. (1999). Arthropod abundance and diversity in diferently vegetated margins of arable fields. Agriculture, Ecosystems and Environment, 72, 131-144.
!
Uusi-Kämppä, J. & Jauhiainen, L. (2010). Long-term monitoring of buffer zone efficiency under different cultivation techniques in boreal conditions. Agriculture, Ecosystems & Environment, 137(1-2), 75-85.
!
World Commission on Environment and Development (1987). Report of the World Commission on Environment end Development: Our Common Future. UN, annex to document A/42/427-
