Search

Comparing the future state of natural capital and ecosystem services with quantitative scenarios is essential in the decision-making process for a sustainable management of forest landscapes. In Sweden, an intensified forest management will likely be necessary to meet future demands of woody biomass as a source of bioenergy and building materials. At the same time an intensified forest harvest can cause conflicts with goals for biodiversity conservation and reduce the amount of carbon being stored the forest. This study conducted a scenario analysis to evaluate how different types of forest management would affect changes in carbon stock between the above ground biomass in a Swedish forest and the biomass harvested from the forest. Potential conflicts between the harvesting scenarios and the in Sweden critically endangered White-backed Woodpecker (Dendrocopos leucotos) was also evaluated. The White-backed Woodpecker can be seen as an umbrella species, which means that there are about 200 other endangered plant and animal species that depend on the same kind of forest environments and could therefore be a measure of the state of the forest biodiversity in Sweden. The forest landscape model LANDIS-II was used to simulate vegetation dynamics in species composition, age structure and biomass while considering disturbances only from harvesting. The simulation had a 100-year timeframe and used initial conditions gathered from a previous case study done in Sweden. The IPCC’s representative concentration pathway 4.5 was used to simulate impact from climate change. A business as usual scenario was simulated along with an intensified harvesting scenario and a conservation scenario to evaluate the impact on carbon sequestration in the aboveground biomass and the impact on the White-backed Woodpecker habitat between different forest management scenarios. The change in the stored and harvested carbon was calculated using the Carbon Stock Change Method and by comparing the initial biomass values with the values from the last ten years of the simulation. A habitat suitability score was made with respect to two key habitat requirements for the White-backed Woodpecker (1) the fraction of deciduous trees in the forest; and (2) the age structure of the forest. From the result it was found that the carbon stock change in the forest was relatively stable for all the simulated scenarios during the 100-year period. The forest carbon stock for the intensified harvesting scenario was 1.04 of the initial carbon stock of the simulation while business as usual was 1.08 and the conservation scenario 1.10. A conservation scenario would therefore be preferable if the forest landscape is to be used mainly as a carbon sink. If biomass extraction is to be increased to meet future demands for bioenergy and woody products, it should be noted that the intensified harvesting led to a 23.6 increase of the initial biomass harvest values while business as usual had a 4.2 increase and the conservation scenario a 3.1 increase. The result also suggests that increasing the proportions of deciduous and old forest to recreate the White-backed Woodpecker’s preferred habitat require considerable time and effort and cannot likely be achieved with the current business as usual scenario nor with the intensified harvesting or conservation scenarios simulated in this study. Thus, a more ambitious and targeted restoration effort is needed if the species is to be preserved. How the forest should be sustainably managed in the future depends on which interests takes priority in decision-making. However, a forest landscape model can provide valuable information throughout the management process so that more informed decisions can be made while also saving time, money and resources better used elsewhere. Att jämföra det framtida tillståndet för naturkapital och ekosystemtjänster med kvantitativa scenarier är väsentligt i beslutsprocessen för en hållbar förvaltning av skogslandskap. I Sverige kommer sannolikt ett intensifierat skogsbruk att bli nödvändigt för att möta framtida krav på biomassa till bioenergi och byggmaterial. Samtidigt kan en intensifierad skogsavverkning orsaka konflikter med målet att bevara biologisk mångfald och öka mängden kol lagrad i skogen. Denna studie genomförde en scenarioanalys för att utvärdera hur olika typer av skogsskötsel påverkar i kolbalansen i en svensk skog och mängden biomassa som avverkas från skogen. Potentiella konflikter mellan skogsskötsel och den i Sverige kritiskt hotade vitryggiga hackspetten (Dendrocopos leucotos) utvärderades också. Den vitryggiga hackspetten kan ses som en paraplyart, vilket innebär att det finns cirka 200 andra hotade växt- och djurarter som är beroende av samma sorts skogsmiljöer, och den kan därför vara ett mått på tillståndet för den skogsknutna biologiska mångfalden i Sverige. Skogslandskapsmodellen LANDIS-II användes för att simulera vegetationsdynamik för artsammansättning, åldersstruktur och biomassa samtidigt som man beaktade störningar endast från avverkning. Simuleringen gjorde för en 100-årsperiod och använde initiala förutsättningar från en tidigare fallstudie gjord i Sverige. IPCC:s representativa koncentrationsväg 4.5 användes för att simulera påverkan från klimatförändringar. Ett "business as usual"-scenario simulerades tillsammans med ett intensifierat avverkningsscenario och ett bevarandescenario för att utvärdera påverkan på kolbindning i den stående biomassan och påverkan på habitat för vitryggig hackspett mellan olika skogsskötselscenarier. Förändringen i det lagrade kolet beräknades med hjälp av ”Carbon Stock Change”-metoden och genom att jämföra de initiala biomassavärdena med värdena från de senaste tio åren av simuleringen. Ett habitatlämplighetspoäng gjordes med avseende på två viktiga habitatkrav för vitryggig hackspett (1) andelen lövträd i skogen; och (2) skogens åldersstruktur. Av resultatet visade det sig att kolförrådets förändring i skogen var relativt stabil för alla de simulerade scenarierna under 100-årsperioden. Skogens kollager för det intensifierade avverkningsscenariot var 1,04 av simuleringens initiala värden medan ”business as usual” var 1,08 och bevarandescenariot 1,10. Ett bevarandescenario vore därför att föredra om skogslandskapet främst ska användas som kolsänka. Om biomassautvinningen ska ökas för att möta framtida krav på bioenergi och träprodukter bör det noteras att den intensifierade avverkningen ledde till en ökning med 23,6 av de initiala skördevärdena för biomassa medan ”business as usual” hade en ökning med 4,2 och bevarandescenariot med 3,1. Resultatet tyder också på att en ökning av andelen lövskog och gammal skog för att återskapa vitryggig hackspetts föredragna habitat kräver avsevärd tid och ansträngning och sannolikt inte kan uppnås med det nuvarande scenariot med ”business as usual” eller med de intensifierade avverknings- eller bevarandescenarierna som simuleras i detta studie. Det behövs alltså en mer ambitiös och målinriktad restaureringsinsats om arten ska bevaras. Hur skogen ska skötas hållbart i framtiden beror på vilka intressen som prioriteras i beslutsfattandet. En skogslandskapsmodell kan dock ge värdefull information under hela skötselprocessen så att mer informerade beslut kan fattas samtidigt som det sparar tid, pengar och resurser som kan användas bättre på annat håll.

With the abundance of observations and advancement in modeling, temperate regions allow for a comprehensive comparison of the data-driven and process-based methods of carbon budget estimation. This chapter presents a review of the latest methodologies for carbon budget and component flux estimation, and the key components in the temperate carbon budget, such as forest regrowth, and summarizes uncertainties in the current carbon budget of temperate ecosystems that the research community needs to resolve. Lastly, we describe the key progress made in the carbon budget assessment in past decades, and how it should be further advanced to be useful for policy decision-making.