Fjärranalys av kantzoner och död ved i Natura 2000- vattendrag

Fjärranalys av kantzoner och död ved i Natura 2000-

vattendrag

Hur har det förändrats över tid?

Valdemar Samuelsson

Examensarbete i biologi 15 hp Avseende kandidatexamen Rapporten godkänd: 11 juni 2019 Handledare Umu: Judith Sarneel

Extern handledare Skogsstyrelsen: Elisabet Andersson

Remote sensing analysis of riparian zone and dead wood in Natura 2000-streams

Valdemar Samuelsson

Abstract

The forestry is the main use of forests in Sweden which results in a number of positive aspects but also a number of negative effects on our nature. Aquatic ecosystems are specifically exposed to land use by the forest industry. The problem areas that arise are mainly discharge of nutrients, mercury, change in hydromorphology and local

environment, sludge transport, absence of dead wood in streams and altered solar radiation. In order to reduce negative impact and protect natural populations of species but also to protect important ecosystems, there are a number of national prospective objectives and laws. From the year 2014, a number of prospective aims have been introduced to get a common view of the problem factors, but also to get a common representation of how the forestry measures should be carried out.

This work evaluated the width of the riparian buffer zone left along the 138 streams at final clearcutting in the Vindelälven catchment, comparing three periods: period 1 (year 2001-2007), period 2 (year 2008-2013) and period 3 (year 2014-2018). The work also included a count of the number of dead wood objects that occur in 16 of the 138 streams in the study area. The method of the study is based on remote sensing using ArcGIS software, along with a field inventory to verify the remote sensing with reality. The results found from the study were that a significant increase in average minimum-width was shown between periods 1 and 3 (ANOVA, n = 138, df = 2, F = 5.083 and p = 0.007). The results from the average width were not significantly different but suggest a positive correlation between lower age of final clearcutting and the average width of the riparian zone. The density of dead wood in the streams of the study site did not give any significant differences or correlations depending on time period. What could be explained from the result was that the presence of beaver (Castor fiber) positively affected the amount of dead wood.

To conclude, positive effects of the introduction of new objectives for riparian buffer zone management were indicated. This is a sign that the forestry industry is moving towards implementing more sustainable methods. In addition, a method based on remote sensing for measuring riparian buffer zone widths was found to provide reliable estimates in the Vindelälven catchment, Västerbotten County.

Keywords: riparian zone, LWD (large woody debris), remote sensing, Natura 2000

Förord

Jag är glad att jag har fått chansen att göra ett intressant och givande examensarbete.

Därför vill tacka mina externa handledare Elisabet Andersson på Skogsstyrelsen som gav mig förslaget av ämne. Vill även tacka henne för all den hjälp och engagemang jag fått för att kunna genomföra mitt examensarbete. Sist men absolut inte minst vill jag tacka min handledare Judith Sarneel för bra kommentarer och vägledning genom mitt projekt.

Innehållsförteckning

1 Inledning

1.1 Bakgrund

1.2 Målbilder för god miljöhänsyn

1.3 Natura 2000

1.4 Kantzon

1.5 Död ved i vattendrag

1.6 Syfte

1.6.1 Frågeställningar: ... 3

1.7 Hypoteser

2 Metod

2.1 Metod för mätning av kantzoner via fjärranalys

2.2 Hämtade GIS-filer från Lantmäteriet och Skogsstyrelsen

2.3 Metod för död ved fjärranalys

2.4 Verifiering av GIS resultat

2.4.1 Kantzonsmätning ... 5

2.4.2 Totalinventering, död ved i fält ... 6

2.5 Dataanalys

3 Resultat

3.1 Har bredden av kantzoner vid slutavverkning angränsande mot vattendrag förändrats mellan perioderna 1, 2 och 3?

3.2 Har densiteten av död ved (large woody debris, LWD) förändrats över tid i vattendraget angränsat till kantzonslokalen?

3.3 Är mängden död ved korrelerad till kantzonens bredd?

3.4 Hur väl beskriver fjärranalysen verkligheten?

4 Diskussion

4.1 Bredden av kantzoner

4.2 Mängden död ved

4.3 Projektets utformning

4.4 Till framtida studier

4.5 Slutsatser

5 Referenser

1

1 Inledning

Arbetet som gjorts är i samarbete med Skogsstyrelsen i Västerbottens län. Den gjorda studien är delfinansierat genom Grip on Life IP som är ett projekt som bland annat utvecklar metoder för att förbättra habitaten för växt- och djurarter i vattenmiljöer, vilket ska göras på ett sätt som samverkar med användning av våra naturresurser

(Skogsstyrelsen 2018).

1.1 Bakgrund

Akvatiska ekosystem har under lång tid varit utsatta för negativ påverkan genom direkt exploatering och av omgivande markanvändning. Sverige har en landyta av ca 40,7 miljoner hektar och täcks av ca 23,5 miljoner hektar produktiv skogsmark (SLU 2018).

Mängden sjöar och vattendrag i Sverige uppskattas till ca 107 700 sjöar respektive ca 29 200 vattendrag (Westman et al. 2017). Det faktum att Sverige har ett intensivt

skogsbruks resulterar i omfattande markanvändning, vilket medför påverkan på sjöar och vattendrag. Några av de främsta problemområdena i akvatiska ekosystem är utsläpp av näringsämnen, exempelvis kväve (N) i olika former (Mayer et al. 2007), förändringar i hydromorfologi och närmiljö, slamtransport (Ring et al. 2017), kvicksilver (Hg)

(Rodenhouse et al. 2019) och brist på död ved i vattendragen (Dahlström och Nilsson 2006). För att minska negativ påverkan och skydda naturliga bestånd av arter samt skyddsvärd natur finns det ett antal nationella målbilder och lagar. Även på internationell nivå finns det direktiv och lagar för att minska negativ påverkan och främja biologisk mångfald. En av dem är exempelvis nätverket för skyddade områden inom EU, Natura 2000 (Naturvårdsverket 2016). I Sverige har vi även sedan 2011 arbetat med att utveckla och genomföra för skogssektorn gemensamma målbilder om god miljöhänsyn för att skydda och bevara natur och biologisk mångfald (Skogsstyrelsen 2013).

1.2 Målbilder för god miljöhänsyn

Målbildsarbetet härrör från ett regeringsuppdrag 2011 som Skogsstyrelsen och

Naturvårdsverket redovisade om framtagning av en kunskapsplattform för mål om ett hållbart skogsbruk. Detta ledde i sin tur till att i slutet av 2011 bestämde skogsstyrelsen om en start och specifikation av projektet ”Dialog om miljöhänsyn” (Skogsstyrelsen 2013). I slutet av 2013 var rapporten färdigställd och utmynnar till en kunskapsplattform för god miljöhänsyn inom temaområdena ”Naturvård, Mark och vatten, Friluftsliv och rekreation samt Kulturmiljöer” (Skogsstyrelsen 2013).

Målbilderna för mark och vatten som är inriktade på kantzoner berör huvudsakligen sex punkter (Skogsstyrelsen 2014):

 ”Bevara viktiga markkemiska processer”

 ”Förhindra slamtransport och stabilisera strandkanten”

 ”Tillföra föda till vattenlevande organismer genom nedfallande löv och kryp”

 ”Ge beskuggning”

 ”Tillföra död ved”

 ”Bevara biologisk mångfald”

Målbilderna utvecklades för att få en gemensam syn på problemfaktorer men även för att få en gemensam bild av hur skogsbruksåtgärder bör utföras (Skogsstyrelsen 2013).

1.3 Natura 2000

Natura 2000-områden är ett nätverk av skyddsvärda naturområden med stöd av art- och habitatdirektivet (Rådets direktiv 92/43/EEG av den 21 maj 1992 om bevarande av livsmiljöer samt vilda djur och växter) samt fågeldirektivet (Rådets direktiv 79/409/EEG av den 2 april 1979 om bevarande av vilda fåglar) som är två EU-direktiv

2

(Naturvårdsverket 2016). Art- och habitatdirektivet och fågeldirektivet listar 170 habitat och sammanlagt omkring 900 arter av djur och växter som anses skyddsvärda enligt direktiven (Naturvårdsverket 2018). I Sverige omfattar nätverket av Natura 2000 ca 4000 områden (Naturvårdsverket 2016).

1.4 Kantzon

Kantzoner definieras generellt som områden mellan två andra avgränsade miljöer där en kantzon bildar en övergångszon. Områden av övergångzoner som angränsar mot

vattendrag och sjöar ska ses som en gemensam enhet (Skogsstyrelsen 2013). Vid skogsbruksåtgärder ska en skyddszon lämnas vid sjöar och vattendrag enligt 30 § i skogsvårdslagen (SFS 1979: 429). Om man lämnar en trädbevuxen kantzon kan det ge ett bra skydd för sjöar och vattendrag, alltså utgöra en skyddszon enligt Skogsvårdslagens föreskrifter. En kantzon medför minskad slamtransport ut i vattendraget (Ring et al.

2017), även utsläpp av näringsämnen minskar med en befintlig kantzon och minskningen är positivt korrelerad med bredd på kantzonen (Mayer et al. 2007). Studien av Kiffney (2003) visade på att medeltemperatur samt högsta temperatur ökade med en smalare kantzon. En av de främsta faktorerna var att smalare kantzon medför högre

solinstrålning. Studien visade att i en kalhuggen kantzon var medeltemperaturen ca 5 C˚

varmare respektive ca 3 C˚ varmare i en kantzon av 10 m och slutligen ca 1,5 C˚varmare i en 30 m bred kantzon i jämförelse med kontrollokalen. Även studien av Cole och Newton (2013) visade på att medeltemperaturen ökade med en minskad bredd på kantzonen. En förhöjd medeltemperatur medför negativ inverkan på många arter som är

temperaturkänsliga. Även en förhöjd solinstrålning medför högre grad av igenväxning av alger (Kiffney 2003). I kantzonerna kan det även ingå körningsfria och

markberedningsfria zoner för att förhindra körskador och kompression av marken som ger belastning på vattendragen (Skogsstyrelsen 2013).

1.5 Död ved i vattendrag

Död ved i många aspekter är ett tillskott för ekosystem generellt. Många arter är beroende av död ved och kräver förekomst av grov död ved i sina levnadshabitat (Naturvårdsverket 2005). Terrestra ekosystem är betydligt mer välstuderade i jämförelse med akvatiska ekosystem med avseende på mängden död ved och vilken påverkan mängden död ved resulterar i. I de terrestra ekosystemen har mängden död ved visat sig vara starkt

korrelerad med kvantiteten biologisk mångfald (Jonsson och Kruys 2001,Skogsstyrelsen 2011). Även för ekosystem i vattendrag är död ved mycket betydelsefull (Degerman et al.

2005, Johansson et al. 2007). Flertalet vattenlevande arter är beroende av grov död ved som med åren har blivit vattenmättad. Den vattenmättade veden bildar gynnsamma habitat för många växt- (Kuglerová et al. 2014) och djurarter (Degerman et al. 2004, Naturvårdsverket 2005).

Död ved i vattendrag är också betydelsefull för morfologiska processer som gynnar biologisk mångfald (Naturvårdsverket 2005). Genom att död ved hjälper de naturliga processerna vid uppbromsning av vattnets rörelseenergi. Den döda veden skapar strukturer i vattendraget som bromsar upp vattenflödet som i sin tur medför en

minskning av en allt för kraftig erosion. Uppbromsningen resulterar även i bildning av höljor och trösklar i vattendraget som medför en mångformighet som är gynnsam för många organismer (Degerman 2005, Naturvårdsverket 2005). De vattendrag som har mycket död ved har visat kunna hålla kvar högre mängder organiskt material från omgivningen genom att t.ex. grenar i vattnet samlar upp löv och barr (Naturvårdsverket 2005). Det organiska materialet som samlas upp börjar brytas ned till mer finpartikulär form. Bottendjursproduktionen gynnas av processen av bildningen av löst organiskt material samt lösta näringsämnen som uppehåller sig längre tid i lokalen. Den ökade bottendjursproduktionen bildar en födobas för ett flertal arter, specifikt för många fiskarter (Naturvårdsverket 2005). Från studien av Degerman et al. (2004) kunde

slutsatsen dras att objekt av död ved som uppnår en diameter på 10 cm eller en längd >50

3

cm är korrelerad med förekomsten av öring i skogsvattendrag. När tätheten av död ved per 100 m² vattendragsyta ökar från 0 objekt till 8-16 objekt ökar förekomsten av öring med 300 % (Degerman et al. 2004). Död ved har även visat sig vara viktigt för mängden lekområden, ståndplatser samt uppväxthabitat för fisk

(Dahlström 2005, Degerman et. al. 2005).

1.6 Syfte

Projektets syfte är att göra en jämförelse av bredden av kantzoner som lämnats i Vindelälvens Natura 2000-avrinningsområde i samband med slutavverkning.

Jämförelsen har gjorts före och efter de nya målbilderna som började användas 2014. En fjärranalysstudie samt en fältinventering har gjorts för att samla in mätvärdena till projektet. Projektet inkluderar även densiteten av död ved i områdets vattendrag.

1.6.1 Frågeställningar:

 Har bredden av kantzoner som lämnats vid slutavverkning angränsande mot vattendrag förändrats mellan perioderna 2001-2007, 2008-2013 och 2014-2018?

 Har densiteten av död ved (large woody debris, LWD) förändrats över tid i vattendraget angränsat till kantzonslokalen?

 Är mängden död ved korrelerad med kantzonens bredd?

 Hur väl beskriver fjärranalysen av kantzonens bredd verkligheten?

1.7 Hypoteser

Följande hypoteser formulerades utifrån projektet upplägg och frågeställning: Hypotes (H0) 1, medelbredden av kantzonen har ökat 2014-2018 i jämförelse med tidigare perioder (2001-2007 och 2008-2013). Hypotes (H0) 2, genom att vi antar att smalare kantzoner är mer utsatta för stormfällning bör mängden död ved vara negativt korrelerad med kantzonens bredd. Om kantzoners bredd bero på avverkningsdatum bör det vara mer död ved i period 2001-2007 och 2008-2013 jämfört med period 2014-2018. Hypotes (H0) 3, fjärranalysen av kantzonens bredd överensstämmer med mätningarna i fält.

2 Metod

2.1 Metod för mätning av kantzoner via fjärranalys

En kartmodell gjordes genom att hämta kartskikt från olika källor och sedan kombinera dem. Kartmodell med olika relevanta skikt (se under rubrik: 3.2 GIS-filer) över det avgränsade området av Vindelälvens avrinningsområde (figur 1) gjordes med hjälp av programvaran ArcGIS (version 10.5). Avgränsingen har gjorts genom att enbart inkludera kantzoner som avgränsar en slutavverkning mot ett vattendrag i Vindelälvens

avrinningsområde, som är klassat som Natura 2000-vattendrag. Endast de vattendrag som är namngivna inkluderades i studien för att filtrera bort ointressanta konstellationer av diken och små vattendrag som är ointressant för studien. Begränsning av distans från vattendraget till slutavverkningens kant som bildar kantzonen sattes till 50 m och skulle även tangera distansen av max 50 m från vattendraget >100 m sträcka. Det shapefiler med polygoner och polylinjer över slutavverkningarna begränsades till att enbart inkludera avverkningarna mellan åren 2001 och 2018. Efter filtreringen användes ett representativt urval för att ta fram 150 kantzonslokaler för projektet. Lokalerna var fördelade i tre olika tidsperioder beroende på när slutavverkningarna är utförda kantzonen är anlagd (period 1 =2001-2007, period 2= 2008-2013 och period 3=2014- 2018) och bestod av 50 stycken slumpade testområden vardera. De årsintervaller för perioderna valdes ut genom att enbart inkludera kantzoner som bildats efter år 2001 för att inte inkludera tidigare år med sämre dokumentation och kartmaterial. Arbetet var även begränsat till att enbart inkludera kantzoner som lämnats efter införandet av Natura 2000-nätverket för Vindelälven. Perioderna utformades därefter utifrån att anpassa

4

årsintervallet till två perioder före målbilderna som infördes från år 2014 och en efter att målbilderna införts. Detta gjordes för att kunna se om en skillnad finns mellan före och efter införandet av målbilderna. Det två tidigare perioderna används för att se om förändringen skedde successivt mellan 2001-2013 eller direkt efter målbilderna infördes år 2014. Mätningen av kantzonens bredd gjordes genom att använda mätverktyget i ArcGIS på de 150 testområdena. Mätningarna gjordes med 20 meters intervaller för att mäta avståndet mellan vattendraget och avverkningens kant. För en del av testområdena i period 3 fick även internettjänsten Skoglig grunddata (Skogsstyrelsen) användas som är en kartdatabas från Skogsstyrelsen. Anledningen berodde på att en del av

slutavverkningarna inte var genomförda innan ortofotona var tagna som var tillgängliga från SLU:s hemsida (data från Lantmäteriet); sök och ladda ner kartor och geodata.

Figur 1. En översiktskarta över inkluderade fjärranalysområden i avrinningsområdet av Vindelälven, Västerbottens län. Det färgade symbolerna visar placeringen av kantzonslokalerna samt visar i vilken period slutavverkningen gjordes. © Skogsstyrelsen; © Lantmäteriet

5

2.2 Hämtade GIS-filer från Lantmäteriet och Skogsstyrelsen

 Höjddata 2m, raster © Lantmäteriet. DEM- filer för att skapa höjdskuggningsskikt (hillshade).

 Ortofoto RGM 0,25 m, raster © Lantmäteriet. Användes till områden som låg närmare kusten som skiktet var tillgängligt över. För resterande områden som inte RGB 0,25 m skiktet var tillgänglig över användes ortofoto RGB 0,5 m, raster©

Lantmäteriet.

 Översiktskartan, raster © Lantmäteriet. Översiktskarta över Vindelälvens avrinningsområde, Västerbottens län.

Skogsstyrelsens hemsida(© Skogsstyrelsen);Skogsdataportalen

 Shapefiler med polygoner för avverkningar.

 Shapefiler med polygoner och polylines för hela Vindelälvens avrinningsområde som har naturklassificeringen: Natura 2000-vattendrag.

2.3 Metod för död ved fjärranalys

Analysen av mängden död ved i vattendragen genomfördes genom att använda det kartlager som skapats i programmet ArcGIS. Eftersom de ortofoton som var tillgängliga inte var av tillräcklig god kvalitet för att kunna bedöma mängden död ved per vattendrag, genomfördes ingen mätning via fjärranalys. Det som gjordes var enbart en kvantifiering i fält av död ved, kvantifieringen är beskriven under rubriken: 2.4.2 Totalinventering, död ved i fält.

2.4 Verifiering av GIS resultat

En fältverifiering genomfördes i 30 av de totalt 150 provlokalerna från fjärranalysen. De 30 provlokalerna valdes slumpmässigt ut med restriktion att vara placerade inom en radie av < 7 mil från Umeå i Västerbottens län. Områdena skulle vara placerade

förhållandevis nära en väg. Detta möjliggör en fältverifiering som håller en rimlig budget och tidsomfång. Av de 30 stycken slumpade provområdena var fördelningen 10 stycken från varje av tre olika tidsperioderna 1,2 och 3. Fältinventeringarna av mängden död ved och bredden av kantzonerna gjordes mellan 13-15 maj 2019.

2.4.1 Kantzonsmätning

Ute i fält gjordes mätningar av kantzonerna med hjälp av en lasermätare. En sträcka på 150 m längs med kantzonen slumpades ut med hjälp av ArcGIS genom att en punkt i lokalen placerades ut på karta från ett utzoomat läge. Från den utslumpade punkten drogs en linje till kantzonen i en rät vinkel i förhållande till vattendraget, därefter placerades en punkt ut vid kantzonen. Från punkten gjordes mätsträckan mot det håll som bestod av den längsta kvarvarande sträckan av kantzonen till lokalens slut (figur 2). I fält gjordes därefter 6 stycken breddmätningar med 25 m mellanrum inom sträckan.

Mätningen gjordes från avverkningskantens slut med inräknade trädkrona till vattendragets kant.

6

Figur 2. En exempelkarta över en provlokal i Vindelälvens avrinningsområde för mätningar av

kantzonsbredd. Det röda krysset markerar en utslumpad punkt. Den svarta linjen är dragen vinkelrät mot vattendraget på kartan fram till där kantzonen börjar, från denna punkt ska den 150 m långa sträckan (röda linjen mellan punkterna) för mätningarna starta. © Skogsstyrelsen; © Lantmäteriet

2.4.2 Totalinventering, död ved i fält

I totalinventeringen räknades all död ved in som ansågs ligga horisontellt i eller i anslutning till vattendraget. Inventeringen gjordes över hela sträckan av vattendraget som var i anslutning till den studerade kantzonen. Endast död ved som var >10 cm ⌀ och

>100 cm lång räknades, vilket gjordes med hjälp av en klickräknare (figur 5).

Definitionen av död ved avgränsades med samma definition som Degerman et al. (2005) använde sig av för att mäta antal objekt av död ved. Från studien av Degerman et al.

(2004) kom fram till var att det fanns ett så kallat tröskelvärde. Värdet som studien resulterade till var att 8-16 stycken objekt av död ved per 100 m² var signifikant för tätheten av öring som var positivt korrelerad med mängden död ved i skogsvattendrag.

2.5 Dataanalys

De insamlade värdena av bredden från fjärranalysen behandlades i programmet Excel.

Där togs minimum- och maximum-bredden samt medelbredden ut för de olika perioderna. För att kvantifiera hur variabel kantzonens bredd var, togs standard error (SE) av kantzonens bredd. De olika slutavverkningsperioderna jämfördes med hjälp av envägs ANOVA i Excel. För de ANOVA-analyser som visade sig var signifikant gjordes även ett Post-hoc test med Bonferroni korrektion för att visa mellan vilka grupper det fanns en signifikant skillnad. Medelvärdet av kantzonens bredd i stickprovinventeringen korrelerades med den från samma lokal i fjäranalysen, detta gjordes genom att sätta in värdarna i ett diagram med tillhörand trendlinje och R²-värde.

Mängden död ved räknades om till antal per 100 m² vatten yta och till antal per 100 m sträcka av vattendraget. Statistiska analyser med parvisa t-test gjordes för att se om en korrelation fanns mellan densiteten av död ved och bredden på kantzonen samt om densiteten var signifikant skild mellan perioderna.

7

3 Resultat

I projektet studerades 138 (tabell 1) kantzoner med fjärranalys, av de totalt 150 planerade kantzonslokalerna. Anledningen till att 12 av de tänkta kantzonerna inte studerades var att fel hade uppstått vid urvalet i ArcGIS som gjorde att lokalerna inte blev representativa för studien. Den totala sträckan av det studerade kantzonerna uppgår till ca 32600 m.

Fördelningen av lokaler över det tre perioderna var 49 lokaler från period 1, 47 lokaler från period 2 och 42 lokaler från period 3 (tabell 1). Från fältinventeringen genomfördes enbart 16 stycken av de totalt 30 planerade provlokalerna för fältinventeringen.

Fördelningen av provlokalerna var 50 % i period 1 och 50 % i period 3. Anledningen till detta beror på att tidsomfånget var missbedömt samt att en del av lokalerna inte var tillgängliga att nå genom att ett antal skogsbilvägar var avstängda.

Tabell 1. Tabellen är en summering av parametrar från mätningar av kantzoners bredd mellan perioderna av åtal för slutavverkning; 2001-2007, 2008-2013 och 2014-2018.

3.1 Har bredden av kantzoner vid slutavverkning angränsande mot vattendrag förändrats mellan perioderna 1, 2 och 3?

Mätningar som gjorts med fjärranalys på kantzonernas bredd mellan de olika perioderna 1, 2 och 3 resulterade inte till en signifikant skillnad mellan perioderna (ANOVA, n=138, df=2, F=2,105 och p-värde=0,126). Det som kunde antydas i analysen var att period 1 och 2 var lika samt att period 3 skilde sig med ca tre meter bredare medelbredd av kantzon dock inte signifikant.

Från uträkningar av min- och max-bredd i kantzonen mellan perioderna användes envägs ANOVA för att se om signifikanta samband fanns. Ett ANOVA-test på max-bredden mellan perioderna visade inget signifikant samband (ANOVA, n=138, df=2, F=0,671 och p=0,513). Resultatet från ANOVA-testet av min-värdet för bredden på kantzonerna mellan perioderna var signifikant (ANOVA, n=138, df=2, F=5,083 och p-värde=0,007).

Skillnaden som kunde påvisas vara signifikant var en ökning på ca 4 meter av min- bredden för kantzoner i period 3 jämfört med kantzoner i period 1 och 2. Från ANOVA- testet på Min-bredden gjordes tre stycken Post-hoc test av varianten: Bonferroni

korrektion (Post-hoc; Bonferroni korrektion p=<0,05/antal provade grupper, Bonferroni korrektion=0,0167). Det Post-hoc test som gjordes resulterade i att en signifikant skillnad kunde ses mellan period 1 och 3 (tabell 2). Skillnaden av min-bredd för period 1 var ca 4 m närmare strandkanten jämfört med period 3, period 2 skilde sig inte från de andra två perioderna 1 och 2 (tabell 1).

Period 2001-2007 2008-2013 2014-2018

Antal 49 47 42

Medelvärdet av bredd [m] 19,7 19,2 22,6

σ för medelvärdet 8,2 7,1 7,1

Medel Min-värde [m] 9,0 9,6 13,5

σ för medel Min-värde 6,4 6,1 7,5

Medel Max värde [m] 34,4 31,9 34,3

σ för medel Max-värde 15,5 14,5 11,5

Standard error (SE) medel 2,461 2,291 2,203

σ för av medel Standard error 1,412 1,533 1,170

Totalt antal provlokaler 138

8

Tabell 2. Tabellen visar resultatet från post-hoc testet mellan min-värdet av kantzonernas bredd från perioderna (2001-2007, 2008-2013 och 2014-2018).

3.2 Har densiteten av död ved (large woody debris, LWD) förändrats över tid i vattendraget angränsat till kantzonslokalen?

Resultatet från räkningen av död ved i de olika lokalernas vattendrag analyserades med parvisa t-test, testerna visar att mängden död ved inte är signifikant skild mellan

perioderna 1 och 3 ((parvisa t-test, död ved/100 m mellan period 1 och 3 medför p= 0,12) (parvisa t-test, död ved/100 m² mellan period 1 och 3 medför p= 0,22)). Från räkningen kunde ändå en trend ses som inte var signifikant, att en ökning på ca 50 % av medelvärdet av antal död ved i period 3 jämfört med period 1 (tabell 3).

Tabell 3. Tabellen är en sammanställning av mätvärdenas medelvärde av död ved i lokalernas vattendrag pressenterat i olika enheter. Även standardavvikelserna för de enskillda enheterna och period av

avverkningsintervall är uträknad.

3.3 Är mängden död ved korrelerad till kantzonens bredd?

Från räkningen av mängden död ved i vattendraget kan inget korrelation ses mellan kantzoners bredd och antal objekt av död ved (figur 3). Det som visas från resultatet är att lokaler med bäver har ett högre antal objekt av död ved jämfört med lokaler utan bäver (Castor fiber). Från avläsning av figur 3 kan en trend ses att bäver förekommer enbart i kantzoner bredare än 20 m.

Post-hoc-test på Min-värde av perioderna Bonferonni Correction

p=0,05/antal testade grupper =3 →p=0,0167 P-värde P-värde

Period 1 mot Period 2 FALSKT p<0,0167 0,5970

Period 1 mot Period 3 SANT p<0,0167 0,0046

Period 2 mot Period 3 FALSKT p<0,0167 0,0170

2001-2008, period 1 2014-2018, period 3

Medel bredd vattendrag(m) 13,3 9,8

Standardavvikelse medel bredd 12,9 12,4

Död ved [antal / 100 m²] medel 3,5 5,9

Standardavvikelse [antal / 100 m²] 4,5 14,3

Död ved [antal / 100 m] medel 16,8 29,3

Standardavvikelse [antal / 100 m] 12,0 23,3

9

Figur 3. Diagrammet visar mängden död ved i ett förhållande till medelbredden av kantzonen i två olika årsperioder av slutavverkning. Det färgade prickarna är lokaler utan bäver (Castor fiber) för perioderna och kvadraterna är symboler för lokaler med bäver.

3.4 Hur väl beskriver fjärranalysen verkligheten?

Resultatet från fjärranalysen beskriver väl verkligheten genom att medelvärdena från fjärranalysen och fältinveteringen är starkt korrelerad med ett R²=0,83 (figur 4).

Figur 4. Diagramet visar sambandet mellan medelbredden från fjärranalysen jämfört med fältinventeringen av kantzoner för samma lokaler.

(2001-2008) y = 0,1171x + 0,956

R² = 0,106

(2014-2018) y = 0,1601x + 2,2418

R² = 0,0371

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

0 10 20 30 40 50

Död ved (# per 100 m²

Medelbredd [m]

Provområden 2001-2007 Provområden 2014-2018 Linjär (Provområden 2001-2007) Linjär (Provområden 2014-2018)

y = 0,9549x + 0,3518 R² = 0,8293

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 10 20 30 40 50

Medelbredd fjärranalys [m]

Medelbredd fältverifiering [m]

10

4 Diskussion

4.1 Bredden av kantzoner

Den föreliggande studiens resultat visar inga statistiskt signifikanta bevis på att

kantzonernas medelbredd i Vindelälvens avrinningsområde har ökat efter målbildernas uppkomst 2014. Resultatet är inte signifikant skilt av de olika perioderna mellan

kantzoner och medelbredden (ANOVA, p-värde=0,126). Genom detta kan ingen

korrelation ses mellan medelbredden på kantzonen och ålder av slutavverkningsperiod.

Från värdarna i resultatet kan ändå en ökning på ca 3 meter noteras av medelbredden i kantzonen från innan och efter målbilderna införts (tabell 1). Det som bör tas i åtanke är att studien är baserad enbart på Natura 2000-vattendrag och kan ge en missvisande bild av andra kantzoner som inte ingår i områden med specifik skyddsklassificering. Detta påstående baseras på att Natura 2000-vattendrag är områden som är specifikt

skyddsvärda och medför högre krav samt restriktioner vid markanvändning generellt (Wachenfeldt och Bjelke 2017). Genom detta kan hypotes H0 (1) förkastas för

medelbredden hade inte ökat från period 1 till 3 men resultatet antyder på att en ökning har skett av medelbredden i kantzoner efter målbilderna införts. Det som resultatet kunde bevisa var statistiskt signifikant var att medel min-bredden på kantzonerna var

signifikant skilda mellan perioderna. Genom att ett Post-hoc test (med Bonferroni korrektion) användes efter genomförd ANOVA (p=0,007) kunde man från studien konstatera en skillnad mellan period 1 och period 3 var signifikant. Skillnaden var ca 4 m mellan periodernas medel min-bredd där period 3 hade bredare min-bredd jämfört med period 1 (figur 1). Vid mätningarna kan vattenståndet haft betydelse på resultatet genom att vattnet översvämmar kanterna på vattendragen, detta kan medföra att bredden av kantzonerna blir mindre samt att mätningar mellan fjärranalys och verkligheten skiljer sig.

4.2 Mängden död ved

Från resultatet av densiteten av död ved i lokalernas vattendrag kan inga signifikanta samband ses av bredden på kantzonen och antalet objekt av död ved. Genom att studien inte kunde inkludera fjärranalysmätningar av död ved medför detta att replikatantalet blir förhållandevist lågt för att kunna göra en fullständig bedömning. Därför bör inte H0 (2) förkastas trots att de smalare kantzonerna inte var korrelerad till mer död ved (figur 3). Resultatet kan dock antyda på en nära fördubbling av mängden död ved utan att resultatet är statistiskt signifikant. Det som även kunde ses från resultatet var att

densiteten av död ved var högre i de lokaler som bäver förekom i (figur 3). Mängden död ved över tid skilde sig inte signifikant mellan perioderna 1 och 3 av slutavverkning ((parvisa t-test, död ved/100 m mellan period 1 och 3 medför p= 0,123) (parvisa t-test, död ved/100 m² mellan period 1 och 3 medför p= 0,222)). Studien hade inte tillräckligt med replikat för att vara tillförlitlig, men bäverns ekologi stödjer resultaten genom att arten alltid lever i anslutning till vatten. Arten använder sig av lövträd för byggnationer av hyddor och dammar samt till viss del som födobas (Bjärvall och Ullström 2010).

4.3 Projektets utformning

Utifrån studiens resultat är fjärranalysen positivt korrelerad med fältinventeringen. Det medför att den mer omfattande fjärranalysen med 138 lokaler är förhållandevis tillförlitlig för att kunna analysera samband utifrån. Detta medför att H0 (3) kan antas eftersom fjärranalysen har ett nära 1:1 förhållande (figur 4). Det som studien också visade var att de kartor som användes och var tillgängliga för studien inte var av tillräckligt god kvallitet för att kunna mäta densiteten av död ved. Andra felkällor som kan medföra en försämring av resultatet är att mindre vattendrag flertalet gånger har ett kraftigt tak av trädkronor och grenar som skuggar och täcker vattendraget. Det medför svårigheter att se hela lokalens yta vid mätningar via fjärranalys och räkningar av exempelvis död ved.

11

Vid fältinventeringen var mätningarna betydligt lättare att genomföra med precision.

Lasermätare som användes för mätning av kantzonsbredden var ett snabb och effektivt hjälpmedel. En svårighet som påträffades i fält var vid räkningen av död ved i

provlokalernas vattendrag. Flertalet av sträckorna var förhållandevis lätträknade men för en del av sträckorna var räkning betydligt svårare. Detta berodde på hög turbiditet av finpartiklar (figur 5). En anledning till grumligheten är att mätningarna gjordes i

samband med vårfloden. Vårfloden medför höga vattenflöden och skapar högre turbulens samt medför även hög erosion och skapar därigenom en ökad turbiditet i vattnet (Lenhart et al. 2010).

Figur 5. Ett fotografi taget vid fältinventeringen av räkningen av död ved i en provlokal med hög turbiditet i vattendraget, Vindelälvens avrinningsområde.

4.4 Till framtida studier

För eventuella framtida studier inom området skulle även inkludering av de absolut minsta vattendragen och källflödena vara intressanta att analysera. En annan intressant aspekt är att jämföra kantzonerna som lämnats vid slutavverkning från olika

markägarkategorier. Även en studie som inkluderar områden utanför Natura 2000- områden skulle vara intressant att se resultaten ifrån för att se om målbilderna har påverkat dessa områden annorlunda. En komplettering till fjärranalysstudien av

mätningar för densiteten av död ved i vattendrag skulle kunna vara att använda drönare.

Användning av drönare skulle möjligöra en högre upplösning av bilder och anpassning av flygningen till lämplig årstid samt vattenstånd för att förenkla mätningar av densiteten död ved.

4.5 Slutsatser

De slutsattser som kan dras utifrån den föreliggande studien är att målbilderna som infördes från år 2014 har medfört att medel min-bredden har ökat efter 2014. Studien

12

antyder på en positiv korrelation av kantzoners medelbredd och senare utförd

slutavverkning. Detta har medfört att kantzoners medelbredd har blivit bredare efter att målbilderna infördes men resultatet är inte statistiskt signifikant. Slutsatsen av

fjärranalysmetoden för projektet är att metoden väl kan användas för mätningar av kantzoners bredd för att beskriva verkligheten. Metoden är inte säkerställd att fungera på andra undersökningsområden men förutsättningarna är goda för att metoden ska kunna appliceras på andra områden också. Detta påstående styrks genom att andra områden har samma tillgång av kartmaterial som användes vid förliggande studie. För att använda metoden till bestämning av densiteten för död ved behövs bättre kartmaterial. Mängden död ved var inte signifikant skild mellan före och efter målbilderna införts. Det medförde att ingen korrelation fanns mellan bredden av kantzonen eller under vilken period slutavverkningen genomförts med mängden död ved i vattendragen. Värden utifrån resultatet antyder på att en nära fördubbling av densiteten död ved har skett i samtliga vattendrag efter målbilderna infördes (tabell 3) men är inte statistiskt signifikant. Från studien kunde bäver (Castor fiber) anses som huvudfaktorn till variation i densitet av död ved i vattendragen generellt.

13

5 Referenser

Bjärvall, A. och Ullström, S. 2010. Däggdjur. Alla våra vilda arter i Sverige. Bonniers Fakta: 287.

Cole, E. och Newton, M. 2013. Influence of streamside buffers on stream temperature response following clear-cut harvesting in western Oregon. Canadian Journal of Forest Research. 43: 993–1005.

Dahlström, N. 2005, Function and dynamics of woody debris in boreal forest streams.

Doktorsavhandling, Mittuniversitetet, Sundsvall.

Dahlström, N och Nilsson, C. 2006. The dynamics of coarse woody debris in boreal Swedish forests are similar between stream channels and adjacent riparian forests.

Canadian Journal of Forest Research. 36(5): 1139–1148

Degerman, E., Sers, B., Törnblom, J. och Angelstam, P. 2004. Large woody debris and brown trout in small forest streams – towards targets for assessment and

management of riparian landscapes. Ecological Bulletin. 51: 233-239.

Degerman, E., Halldén, A. och Törnblom, J. 2005. Död ved i vattendrag- Effekten av skogsålder och naturlig skyddszon på mängd död ved

Institutionen för skoglig resurshushållning, SLU. 2018. Skogsdata 2018.

Jansson R., Laudon H., Johansson E. och Augspurger C. 2007. The importance of groundwater discharge for plant species number in riparian zones. Ecology. 88:

131-139.

Jonsson, B. G. och Kruys, N. 2001. Ecology of woody debris in boreal forests. Ecological Bulletins. 49.

Kiffney, P. R. 2003. Responses of periphyton and insects to experimental manipulation of riparian buffer width along forest streams. Journal of applied ecology. 40: 1060- 1076.

Kuglerová, L., Jansson, R., Ågren, A., Laudon, H. och Malm-Renöfält, B. 2014.

Groundwater discharge creates hotspots of riparian plant species richness in a boreal forest stream network. Ecology. 95: 715–725.

Lenhart, C.F., Brooks, K.N., Heneley, D. och Magner, J.A. 2010. Spatial and temporalvariation in suspended sediment, organic matter, and turbidity in a Minnesota prairie river: implications for TMDLs. Environ Monit Assess. 165: 435- 447.

Mayer, P.M., Reynolds, S.K., Mccutchen, M.D. och Canfield, T.J. 2007. Meta-analysis of nitrogen removal in riparian buffers. Journal Of Environmental Quality. 36 (4):

1172–1180.

Naturvårdsverket. 2005. Rapport 5413: Död ved i levande skogar. Hur mycket behövs och hur kan målet nås? Naturvårdsverket.

Naturvårdsverket. 2016. Rapport 0131: Natura 2000 i Sverige – Handbok med allmänna råd. Naturvårdsverket.

Naturvårdsverket. 2018. Syftet med Natura 2000-Natura 2000 skapades inom EU för att hejda utrotningen av djur och växter och för att hindra att deras livsmiljöer förstörs. Naturvårdsverket. https://www.naturvardsverket.se/Miljoarbete-i- samhallet/Miljoarbete-i-Sverige/Uppdelat-efter-omrade/Naturvard/Skydd-av- natur/Natura-2000/, (Hämtad 2019-04-16).

Ring, E., Widenfalk, O., Jansson, G., Holmström, H., Högbom, L. och Sonesson, J. 2017.

Riparian forests along small streams on managed forest land in Sweden.

Scandinavian Journal of Forest Research. 33(2): 133–146.

Rodenhouse, N. L., Lowe, W. H., Gebauer, R. L. E., McFarland, K. och Bank, M. S. 2019.

Mercury bioaccumulation in temperate forest food webs associated with headwater streams. Science of The Total Environment. 665: 1125–1134.

SFS 1979:429. Skogsvårdslagen.

Skogsstyrelsen. 2011. Rapport 7: Kontinuitetsskogar och hyggesfritt skogsbruk- Slutrapport för delprojekt naturvärden. Skogsstyrelsen.

14

Skogsstyrelsen. 2013. Rapport 5: Målblider för god miljöhänsyn -En delleverans från Dialog om miljöhänsyn. Skogsstyrelsen.

Skogsstyrelsen. 2014. Faktablad- Hänsyn till vatten. Målbilder för god miljöhänsyn – framtagna i samverkan med skogssektorn inom projektet Dialog om miljöhänsyn.

Skogsstyrelsen.

Skogsstyrelsen. 2018. Om GRIP on LIFE. Skogsstyrelsen.

https://www.skogsstyrelsen.se/om-oss/var-verksamhet/projekt/grip-on-life/om- grip-on-life/, (Hämtad 2019-05-31).

Wachenfeldt, E. och Bjelke, U. 2017. Rapport 15: Sötvattenanknutna Natura 2000- värdens känslighet för hydromorfologisk påverkan-Underlag till bedömningar i arbetet med miljökonsekvensbeskrivningar, ansökningar om Natura 2000-tillstånd och miljöanpassning av vattenkraften. Havs- och vattenmyndigheten.

Westman, Y., Olsson, H., Pettersson, O., Wingqvist, E-M. och Daniel B. 2017. Arbete med SVAR version 2016, Svenskt Vattenarkiv, en databas vid SMHI.

15