Long-term implications of climate change and forest management for ecosystem services and ecosystem functioning: Exploring the decision-making space in Swedish production forests

Klimatförändringarna förväntas påverka skogar i de tempererade och boreala zonerna och leda till omfattande förändringar i ekosystemens struktur och funktion. Därför behövs analyser av sannolika utfall av olika scenarier av ökad klimatpåverkan på lång sikt, för att förbättra kunskapsunderlaget och stödja beslutsfattande inom skogssektorn. För skogsägare innebär klimatförändringarna ett behov att överväga om den nuvarande skogsskötseln även är lämplig i fortsättningen. Samtida skötselbeslut kommer att avgöra det framtida skogslandskapets sammansättning och påverka tillhandahållandet av ekosystemtjänster.
I denna avhandling analyserades småskaliga privata skogsägares preferenser för att bibehålla ekosystemtjänster i produktionsskogar i Sverige. Svaren indikerade generellt positiva värderingar av 10 ekosystemtjänster, med högst värdering av biodiversitet, virkeskvalitet, vattenkvalitet och rekreation. Skillnader i prioritering mellan ekosystemtjänster länkades till om skogsägaren hade certifierat sin fastighet och om hen vad medlem i en skogsägarförening. Skogsägarna visade preferenser för ökad etablering av blandskog och lövskog i landskapet, i linje med samtida rekommendationer för klimatanpassning.
I detta arbete utvärderades även den dynamiska vegetationsmodellen LPJ-GUESS. Utvärderingen syftade till att avgöra modellens kapacitet att simulera skötta produktionsskogar genom jämförelser av modellsimuleringar av stående volym mot observationer från Riksskogstaxeringen. Nya vegetationsparametrar föreslogs för gran och tall som bättre fångade observerad tillväxttakt hos trädarterna i monokulturer. Utvärderingen bidrog även till kunskap om potentiella modellförbättringar för simulering av unga bestånd.
Den utvärderade modellen applicerades sedan för att studera utfall av förändrad skogsskötsel och klimatpåverkan på produktionsskogar i Sverige. Tre scenarier av alternativa framtida förändringar i skogslandskapets sammansättning modellerades. I det första scenariot bibehölls nuvarande sammansättning av skogstyper i landskapen fram till slutet av århundradet. Det andra scenariot motsvarade en ökad fokus på riskspridning och klimatanpassning, och det tredje en gradvis övergång till mer naturnära skogsbruk och ökad skydd av skog. LPJ-GUESS föreslog en ökad nettoprimärproduktion vid slutet av århundradet i samtliga tre scenarier vid både hög och låg klimatpåverkan. Nettoprimärproduktionen ökade mer vid högre klimatpåverkan, med de största relativa förändringarna i norra Sverige.
Nettoprimärproduktionen stimulerades av en ökad kvävemineralisering till följd av en högre marktemperatur, och av en ökad vatteneffektivitet på grund av en högre koldioxidhalt i atmosfären. Modellen indikerade en ökad stormkänslighet i Svealand och i Norrland i alla tre alternativa skötselscenarier. Skogslandskapets känslighet för stormskador var lägre i slutet av århundradet jämfört med 2001-2020 i södra Sverige i scenariot med ökat fokus på naturnära skogsbruk och skydd av skog.
Riskspridnings- och klimatanpassningsscenariot gav liknande eller högre nettoprimärproduktion, kolupptag, kvävemineralisering och tillhandahållande av biomassa som scenariot som motsvarade en fortsättning av nutidens skogsbruk. Även stormkänsligheten var lägre i Götaland och i Svealand. Metoderna som användes för att nå modellresultaten diskuterades i förhållande till modellosäkerheter och antaganden, vilket påverkar tolkningen och robustheten i simuleringarna.
Simuleringar på beståndsnivå bidrog till kunskap om klimatförändringens effekt på kolupptag och utbyte i en avsatt skog i den södra boreala zonen i Sverige. Modellen indikerade en klimatnytta på kort till medellång sikt med att öka andelen avsatt skog jämfört med alternativet att avverka och återplantera granskog eller tallskog. Dock minskade kolupptaget i den avsatta skogen över tid och med ökad ålder, med en mer markant minskning av kolupptaget i ett scenario av väldigt hög klimatpåverkan.
Resultaten av denna avhandling bekräftar betydelsen av processbaserade dynamiska vegetationsmodeller med funktionalitet att simulera skogsskötsel som viktiga redskap för att studera trender över tid i ekosystem. Detta har bidragit till mer kunskap om effekterna av klimatförändringar och ändrad skogsskötsel i svenska skogar.