Ser man sydost, det här fotot visar en del av forskningsområdet för regenereringsbehandling i Bonanza Creek Experimental Forest 1986, ett år efter behandlingen och tre år efter att området brändes i Rosie Creek-branden. Kredit:Roseann Densmore
Ett granskogsföryngringsexperiment i inre Alaska som sträckte sig över nästan 30 år visar vilka skogsbruksmetoder som ger bäst resultat.
Experimentet, lanserad av tre Fairbanks-forskare, tittat på olika kombinationer av markbehandlingar för att minska konkurrensen från annan vegetation och av regenereringsmetoder, som att plantera granplantor och bredsådd.
Resultaten, publicerad 19 augusti i tidskriften Skogens ekologi och förvaltning , visade att plantering av vitgranplantor är det bästa sättet att få fram ett grandominerat bestånd efter 28 år. Broadcast seeding var den näst mest effektiva metoden. De två alternativen var de dyraste bland de som testades.
University of Alaska Fairbanks skogsekolog Glenn Juday, som hjälpte till att etablera experimentet i mitten av 1980-talet och är medförfattare på tidningen, sa att den senaste forskningen visar de miljö- och ledningssituationer där olika tekniker fungerar bäst och de situationer där de är onödiga eller till och med kontraproduktiva.
Juday var en ung professor 1983 när elden svepte genom Tanana Valley State Forest sydväst om Fairbanks, brinnande 8, 600 tunnland. Rosie Creek-branden, piskad av vinden, brändes in i en del av skogen som kallas Bonanza Creek Experimental Forest.
Juday och två andra vetenskapsmän, John Zasada och Roseann Densmore, insåg att branden gav en perfekt miljö för ett skogsföryngringsexperiment. De ville ha en kontrollerad uppsättning experiment för att testa vilka metoder som fungerade bäst för att etablera vit gran.
Vitgran är Inlandets mest värdefulla kommersiella art men också den svåraste att återetablera, sa Juday. Andra arter, som björk, etablera eller återuppstå lätt, växa snabbare och konkurrera med gran.
De rektangulära områdena med mörkgrön vegetation i detta flygfoto från 2014 visar vit gran som frodas i det skogsregressionstestområde som etablerats nästan 30 år tidigare. Kredit:Ryan Jess
"Att regenerera vit gran är vår största utmaning, " han sa.
Forskarna etablerade ett 66 hektar stort behandlingsområde 1985. Tomterna fick fyra olika typer av markbehandlingar för att minska konkurrerande vegetation och fem olika föryngringsbehandlingar av vitgran, inklusive plantering av plantor och utsädningssådd. Vissa kontrollplots lämnades för att regenerera naturligt.
Resultat från forskningen publicerades i en artikel från 1999 som drog slutsatsen att tillräckligt antal granar hade fastställts i de flesta behandlingar. Men 2010 Juday tog ett flygfoto som visade mycket mer definitivt hur behandlingarna hade fungerat.
"Efter ytterligare ett decennium, det var mycket mer uppenbart vilka vinnarna och förlorarna var, " han sa.
Det var dags att återbesöka experimentområdet, nu känd som Rosie Creek Fire Tree Regeneration Installation. Med hjälp av en assistent, Juday lokaliserade nästan alla ursprungliga metallhörnstolpar på 180 tomter, som sträckte sig från 40 gånger 40 meter till 40 gånger 60 meter.
Under 2013 och 2014 samtidigt som man tar en magisterexamen i naturresurser, Andrew Allaby arbetade med Juday för att designa ett projekt som skulle ompröva typen av träd och den totala tillväxten i tomterna.
Allaby tog prov på träden på 135 av tomterna, mäter cirka 10 procent av träden i varje, och han mätte alla träd i sex tomter för att kontrollera provtagningssystemet. Allaby analyserade den totala biomassan, beståndstäthet och basalarea, vilket är ett tvärsnitt av en stubbes yta om trädet kapades i brösthöjd. Brian Young, som arbetade för Division of Forestry och precis hade avslutat sin doktorsexamen vid University of Alaska Fairbanks, hjälpte till med analysen av data och på papperet.
Tvååriga granplantor som planterades i behandlingsområdet 1985 växer snabbt som visas på detta foto, som togs tre år senare. Markvegetationen är åkerfräken och eldgräs, en marktäckare som är gynnsam för vitgran. Kredit:Glenn Juday
Deras forskning visar att vitgranens basalyta i planterade plantor var sex gånger större än i de naturligt regenererade tomterna, och antalet vita granstammar i sändningsfrösådda tomter var tre gånger större.
Juday sa att när förnyelseexperimentet började, produktionen av nya bestånd av stor vit gran var nästan uteslutande målet. Nu vill vissa skogsmarksägare ha virke av alla slag för biomassaenergi och föryngringsanläggningen gav användbar information om andra träd.
Markbehandlingarna hade ingen signifikant effekt på granens föryngring men de uppmuntrade till en ökning av storleken och tätheten av björkträd. Forskarna fann också skillnader mellan vilka regenereringsmetoder som fungerade bäst på bergssluttningarna och åsen. Avståndet från oförbrända frökällor gjorde också skillnad.
Juday är exalterad över forskningen, som understöddes av ett statligt kapitalanslag. Övergripande, studien är ytterligare en viktig information som visar att statens återplanteringsmetoder fungerar, han sa. Alaskas konstitution kräver bibehållen avkastning på skogsmarker. Nu denna studie och en nyligen genomförd långtidsstudie av en annan doktorand, Miho Morimoto, har direkt undersökt föryngringen av avverkade skogsmarker.
"Vi har mycket mer bevis nu för att regenereringsmetoderna har fungerat, " sa Juday.
Som en del av virkesförsäljningen, Avdelningen för skogsbruk utvärderar varje plats och föreskriver olika föryngringstekniker, baserat topografin för ett område, avståndet från frökällor och andra hänsyn. Några av de mer framgångsrika regenereringsbehandlingarna som undersöktes i studien, inklusive markbehandlingar, broadcast sådd och plantering av fröplantor, är bland de behandlingar som krävs av staten, sa Juday.
En vetenskaplig och teknisk kommitté som inrättats av Division of Forestry använde den nya informationen och forskningen från Bonanza Creek Long-Term Ecological Research-webbplatsen för att revidera statliga återplanteringsstandarder.
