Impact of fertilization on field vegetation and litter layer in a boreal forest

Abstract

Fertilization of Norwegian boreal forests to increase carbon uptake is suggested as a measure to reduce CO2 emissions. However, studies of the effects of fertilization on field vegetation and litter layer in these forests in Norway are few. This study was based on a fertilization experiment in a Norwegian boreal forest where fertilization has been added yearly since 2003. The aim was to examine the effects of fertilization on field vegetation and litter layer in Norwegian boreal forests. To do this, field vegetation, nitrogen concentrations and litter layer were analysed in both control and fertilized plots. Results indicated significant effects on the field vegetation when fertilized. There was observed a shift in species composition along with a decreased total cover. Fertilization seemed to favour grass, while heather species and large bryophytes were more associated with no fertilization. Analysis of litter biomass samples indicated that species composition reflected field vegetation. There was no difference in biomass litter weight, indicating that even though species composition changed from fertilization, the amount of litter produced was about the same. Overall, there was an increase in nitrogen concentration in the analysed plants when fertilized, which led to decreased CN ratios. On this basis, fertilization of Norwegian boreal forests seems to cause a shift in species composition which is reflected by the litter layer. Further studies on the effects over time should be conducted to achieve better understanding of what goes on.

Gjødsling av de norske boreale skogene for å øke karbonopptaket er foreslått som et tiltak for å redusere CO2 utslipp. Studier av gjødslingseffekter på bunnvegetasjonen og strølaget i disse skogene er få. Denne studien er basert på et gjødslingseksperiment i en norsk boreal skog der det har vært gjødslet årlig siden 2003. Målet var å undersøke effektene av gjødsling på bunnvegetasjonen og strølaget i norske boreale skoger. For å gjøre dette ble bunnvegetasjon, nitrogen konsentrasjoner og strølaget analysert i både kontroll og gjødslede områder. Resultatene indikerte signifikante forskjeller på bunnvegetasjonen som ble gjødslet. Det ble observert et skift i artssammensetning i tillegg til en nedgang i vegetasjonsdekning. Gjødsling så ut til å favorisere gress, mens lyngarter og store moser var mer assosiert med fravær av gjødsling. Analyse av biomasseprøvene fra strølaget indikerte at artssammensetningen reflekterte bunnvegetasjonen. Det var ingen forskjell i vekt på biomasseprøvene, noe som indikerte at selv om artssammensetningen endret seg med gjødsling, var mengden av strø som ble produsert omtrent den samme. Det var en økning i nitrogenkonsentrasjonen i de analyserte plantene som var gjødslet, noe som ledet til lavere CN ratio. Basert på dette ser gjødsling av norske boreale skoger ut til å gi et skift i artssammensetningen som igjen blir reflektert av strølaget. Videre studier på effekter over tid bør bli utført for å få bedre forståelse av hva som foregår.