Rødder under vand - hvad kan træer holde til? Ingeborg Callesen, forsker Hanne M. Larsen, Ph.D. studerende Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning Sektion for Skov, Natur og Biomasse Bytræseminar 2016, 17. november, Frederiksberg campus, KU Foredraget i hovedpunkter: Økogrammet dyrkning af træer på grundvandspåvirket jord i skoven og i byen Hvordan ser en grundvandspåvirket jord ud? Stilk-eg, Quercus robur L. Nye nedbørsmønstre og svingende grundvandsspejl. Master projekt Hanne Marie Larsen Eksperimenter med unge egetræer Hvad sker der i jorden og planten under oversvømmelse? 1
Grøftet og drænet Naturlig vandstand Danmarks Natur, 2012. Bd 6. Skovene, kap 2 fattig rig Højtstående grundvand i vækstsæson, Økogram 0-40 cm under terræn Tørt - fugtigt - vådt Optimale: Pil, Rød-El, Thuja, Lind (?) (ikke for næringsfattigt) Egnede: Ask, Asp, Avnbøg, Birk, Stilkeg, Skovfyr, Ædelgran Grundvandspåvirket jord Morænelerjord Hævet havbund Fluvialt sand 2
Egedyrkning på lerjord 3
Undersøgelseshold og lokaliteter Forskere fra IGN: Ingeborg Callesen Iben Margrete Thomsen Bruno Bilde-Jørgensen Lene Fischer Jesper Riis-Christiansen Hans Peter Ravn Erik Schou (orlov) Per Bjerager Andre involverede Shofiqul Islam Erik Kjær Morten Alban and Allan Overgaard, NFI team Hanne N Rasmussen Carsten Tom Nørgaard SVANA Specialestuderende Hanne Marie Larsen, stud. agro Stinna Susgaard, stud. geogr Partnere: Svenstrup Giesegaard Bregentved Vemmetofte Jeres observationer: Send billeder med koordinater til ica@ign.ku.dk Egeskov på Bregentved skovdistrikt Eksempel fra et egehugstforsøg. høj vandstand om sommeren giver hurtig vandmætning ved høj nedbør - Mange døde træer i årene efter 2011 4
Average secondary growth per year (1/100 mm) 23/11/2016 23-11-2016 9 Årringsanalyser og sommernedbør, SØ Sjælland 2007 2011-13 Callesen m.fl. Egesundhed, projektrapport, in prep. 23-11-2016 10 Årringsanalyser og sommernedbør, SØ Sjælland Average secondary growth per year divided into state of health 1000 100 10 2007 2011-13 Year Healthy Dying Dry H. M. Larsen, M.Sc. thesis 5
Relief fladt landskab. Er det vandmætning pga. grundvand eller overfladevand, der giver iltmangel? Lys grøn = sund med enkelte døde Rød = syge bevoksninger Giesegaard Svenstrup Vemmetofte Færdsel i lave områder med våd jord giver dybe kørespor 6
Mange træer i den drænede by - tænk på hvor vandet siver hen, når I undlader at bruge drænene Sort= høj vegetation Høj vegetation på Frederiksberg (Geosmart cities, MUDP 2015-17, Kortforsyningen.dk, punktsky-data, 2015) Oversvømmelse af stilkeg og rødeg - Speciale af Hanne M. Larsen 7
Redox potential (mv) 23/11/2016 23-11-2016 15 Metode 14-dages oversvømmelseseksperiment Gentagne målinger af jordens redox potentiale, træernes fotosyntese aktivitet og deres optag af nitrogen 20 toårige planter af hhv. stilkeg og rødeg Oversvømmet september 2015 HYPNOS III Datalogger med Pt elektroder og Ag/AgCl reference-elektrode CIRAS-1 Portable Photosynthesis System 23-11-2016 16 Resultater: Redox potentialet Signifikant forskel mellem kontrol og oversvømmede baljer (p < 0.0001) Moderat reducerede jordbundsforhold ca. 150 mv (interval mellem + 400 mv til + 100 mv) 900 Soil redox potential over time 800 700 600 500 400 300 200 Jord med godt luftskifte Anaerob jord 100 0 Date of measurement Flooding begins Flooding ends Control Flooded 8
Stomatal conductance (mmol/m^2/s) Stomatal conductance (mmol/m^2/s) 23/11/2016 23-11-2016 17 Resultater: Fotosynteseaktiviteten Tre faktorer Stomata-konduktans (GS) Netto fotosyntese (Pn) Transpiration (E) Stilkeg. Eget foto 23-11-2016 18 Stilkeg 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Q. robur - Stomatal conductance over time Rødeg 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Date of measurement Flooding begins Flooding ends Control Flooded Q. rubra - Stomatal conductance over time Date of measurement Flooding begins Flooding ends Control Flooded 9
Stomatal conductance (mmol/m^2/s) Stomatal conductance (mmol/m^2/s) 23/11/2016 23-11-2016 19 Q. robur - Stomatal conductance and soil redox potential Stilkeg 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Soil redox potential (mv) Control Flooded Q. rubra - Stomatal conductance and soil redox potential Rødeg 400 350 300 250 200 150 100 50 0-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Soil redox potential (mv) Control Flooded 23-11-2016 20 Resultater: Fotosynteseaktiviteten Andre mulige dominerende faktorer Vækst stress Meldug Dagslængde Oversvømmelsesperiode Stilkeg. Eget foto 10
Nitrogen content (%) 23/11/2016 23-11-2016 21 Resultater: Optag af kvælstof Intet optag af kvælstof over tid Tidspunkt: sent på vækstsæsonen Jordbund rig på næringsstoffer (C/N forhold 12) Kvælstofindhold i bladene Signifikant forskel (p < 0,05) Denitrifikation pga. reducerede jordbundsforhold Døde rødder 3 2,5 2 Content of nitrogen in the leaves * * 1,5 1 0,5 0 Q. robur Q. rubra Control Flooded 23-11-2016 22 Konklusion Oversvømmelse forårsager en reduktion i jordens redox potentiale Reduktion i redox potentialet havde ingen signifikant påvirkning på fotosynteseaktiviteten i stilkeg og rødeg. Tendens til nedsat fotosyntese mod slutningen og efter Andre studier har påvist en sammenhæng Signifikant lavere kvælstofindhold i blade fra oversvømmede stilkeg og rødeg sammenlignet med kontroltræer fra begge. 11
23-11-2016 23 Tænk på bytræers dræningsforhold, når I planlægger. Både jordmiljø og træer skades af oversvømmelse også kortvarige TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN Særlig tak til Jan Olsen, Suså Planteskole for donation af forsøgstræer 12