Pilotprosjekt - Jordprøvetakning og jordanalyser i ANO-flater i 2022

Abstract

Bakkestuen, V., Silvennoinen, H.M., Aarrestad, P.A., Bredin, Y.K. og Lunde, L.M.F. 2022. Pilotprosjekt - Jordprøvetakning og jordanalyser i ANO-flater i 2022. NINA Rapport 2222. Norsk institutt for naturforskning. Vi har gjennomført et pilotprosjekt for jordprøvetaking i ANO (arealrepresentativ naturovervåking) for å teste metodenes egnethet til å overvåke for eksempel nitrogenavsetning, toleransegrenser og karbonlagre i ulike norske økosystemer. Målet er å tilby et fungerende og kalibrert overvåkingsprogram som skal brukes til å overvåke klimaendringer, endringer i arealbruk og forurensningseffekter på disse parameterne. Det ble samlet inn og analysert 40 jordprøver fra fire ANO-områder (0070 Øygardsbekken, Rogaland; 1065 Litleelva, Fjellgards-vatn-Røyrvatn, Rogaland; 0511 Birkenes, Agder 0588 Julussdalen, Innlandet) og tilhørende ANO-sirkler i løpet av høsten 2022. En ANO-flate er 500 x 500 m og består av 18 (atten) 250 m2 sirkler i et rutenett. Jordprøvene ble samlet fra både organiske og mineralske jordlag i sirklene og analysert for enkle, beskrivende jordparametre (BD, LOI, tørrvekt og fuktighet) og fysiske og kjemiske parametere (tot-N, tot-C, pH, CEC og partikkelstørrelsesfordeling). I tillegg laget vi en forenklet jordprofilbeskrivelse for hver naturtype ved sirklene og målte jorddybder i hver sirkel. Basert på en enkel dataanalyse er metodene som brukes for skog godt egnet for slike overvåkings-programmer som ANO. Prøvetaking for forenklet jordprofilbeskrivelse ga pålitelige resultater med minimal skade på ANO-sirklene. Basert på resultater fra både kjemiske og fysiske analyser av organiske og mineralske jordlag i skogene, ga prøvetakingsmetoden, samt innsamlingen av jordprøvene i felt, data av tilstrekkelig kvalitet uten bevis for blanding av de to jordlagene. I motsetning var både den lettere prøvetakingen for jordprofilbeskrivelse og jordprøver brukt for kjemiske og fysiske parametere i myr og torvmark ikke egnet for alle naturtyper som finnes i ANO-områder. Vi anbefaler derfor å revidere metoden for prøvetaking av myr og torvmark for fremtidige prosjekter. Vi anbefaler også å inkludere et betydelig antall dybderegistreringer per sirkel for både totaldybden av jordprofilene og dybden av det organiske laget, på grunn av store variasjoner og at betydningen av disse parameterne er viktige for andre analyser slik som karbonlagring. Det å sette av noe mer tid til det forberedende arbeidet samt til en ekstra instruksjonsdag for å kalibrere og synkronisere feltarbeidet til forskjellige prøvetakingsteamene før prøvetakingsfeltar-beidet, ville være ekstremt verdifullt og tidsbesparende på lang sikt. Også det å finne nøyaktig prøvetakingssted for jordprøvetagning var utfordrende for overgangsnaturtyper med heterogen jorddybde og type, for eksempel våtmarkskanter. Vi anbefaler derfor å konsentrere fremtidige prosjekter i ANO-sirkler med homogene hovedøkosystemer, for å sikre kostnadseffektiv levering av data av god kvalitet. Vi foreslår også å unngå sjeldne naturtyper og de som er til stede på kun én av de 18 sirklene, da prøvetaking av denne naturtypen (3L/prøve), vil forårsake en uakseptabel stor skade i disse sirklene. Vi vil også gjøre oppmerksom på at noen av nøkkelparameterne (f.eks. tot-N) forventes å variere mellom flatehogst og skog, hvilke to naturtyper ikke er differensiert i ANO-registreringer. Sammenslåing av prøver fra disse naturtypene for analyse kan føre til uriktige kon-klusjoner for disse parameterne. Som en konklusjon er vi overbevist om at den testede metodikken generelt er godt egnet for fremtidige overvåkingsprogrammer, gitt at de ovennevnte erfaringene blir tatt med i planleggingen av jordprøvetakingen og -analysen i ANO-områdene i framtiden.

Bakkestuen, V., Silvennoinen, H.M., Aarrestad, P.A., Bredin, Y.K. og Lunde, L.M.F. 2022. Pilot project - Soil sampling and soil analyzes in ANO areas in 2022. NINA Report 2222. Norwegian Institute for Nature Research. We carried out a pilot project for soil sampling in ANO (area-representative nature monitoring) to test the methods’ suitability to monitor e.g., nitrogen deposition, tolerance limits and carbon stocks in various Norwegian ecosystems. The aim is to provide a functioning and calibrated monitoring program to be used for monitoring climate change, land use change and pollution effects on those parameters. Altogether 40 soil samples were collected and analyzed from four ANO areas (0070 Øygardsbekken, Rogaland; 1065 Litleelva, Fjellgards-vatn-Røyrvatn, Rogaland; 0511 Birkenes, Agder 0588 Julussdalen, Innlandet) and associated ANO circles during autumn 2022. An ANO area is 500 x 500 m and consists of 18 (eighteen) 250 m2 circles in a regular grid. The soil samples were collected from organic and mineral soil layers of the circles and analyzed for simple, descriptive soil parameters (BD, LOI, dry weight and moisture) and physical and chemical parameters (tot-N, tot-C, pH, CEC and particle size distribution). In addition, we made a simplified soil profile description for each nature type at the circles and measured soil depths at each circle. Based on simple data-analysis the methods used for forests are well suited for such monitoring programs. Sampling for simplified soil profile description yields reliable results with little damage to the ANO-circles. Based on results from chemical and physical analysis of organic and mineral layers of the forests, the sampling method, as well as the pooling of the samples at field, provided data of sufficient quality with no evidence of mixing of the two layers. Contrastingly, both the lighter sampling for the profile description and the soil sampling used for chemical and physical parameters at peatlands, were not suited for all peatland types that are present at ANO areas. We therefore recommend revising the peatland sampling methodology for future campaigns. We also recommend including a substantial amount of depth recordings per circle for both total depth of the soil profile and the depth of the organic layer, due to the high variability in and relatively high importance of these parameters. Reserving more time for the preparatory work as well as for an additional instruction day to calibrate and synchronize the field work of different sampling teams prior to the sampling campaigns would be extremely valuable. Defining the accurate sampling location was challenging for transitional nature types with heterogeneous soil depth and type, such as wetland edges. We therefore recommend concentrating future campaigns in ANO circles at main ecosystems, to secure cost-efficient provision of good quality data. We also suggest avoiding rare habitat types and those present on only one of the 18 circles, as sampling of this extend (3L/sample), will cause an unacceptably large damage in these circles. We would also like to bring to attention that some of the key parameters (e.g. tot-N) are expected to vary between clear cuts and forests, which two nature types are not differentiated in ANO-registrations. Pooling samples from these nature types for analysis will lead to biased conclusions for those parameters. As a conclusion, we are convinced that the tested methodology is generally well suited for future monitoring programs, given that the above-mentioned experiences and concerns are accounted for in planning the soil sampling and analysis at the ANO areas.