Går det att utveckla dagsaktuella riskindex för spårbildning?

Studien

För att utvärdera möjligheten att utveckla ett dagsaktuellt ”riskindex för spårbildning” har vi studerat sambandet mellan spårbildning och en rad olika markvariabler skattad av en hydrologisk modell (S-HYPE) utvecklad av SMHI, samt fält- och GIS-data. S-HYPE-modellen efterliknar hur vattnet cirkulerar i verkligheten i ett hydrologiskt system. S-HYPE- modellen syftar huvudsakligen på simulering av kväve- och fosforsflöde i vattnet från nederbörd till sjöar, åar och vattendragets utlopp. S-HYPE kan även modellera temperatur och fuktighet i olika marklager. Markanvändning, jordart och höjd är de huvudkomponenterna som behöver definieras när S-HYPE ska modellera ett avrinningsområde, vilket tillsammans med inmätta data om lufttemperatur och nederbörd ger en rad olika modellerade markvariabler.

Målet med den här studien är att besvara följande frågor:

1. Kan S-HYPE-modellerade variabler förbättra beskrivningen av spårdjupens variation inom avverkningstrakterna?
2. Kan S-HYPE-modellerade variablerna förklara variationen i andel skadad körväg mellan de studerade avverkningstrakterna?

I den här studien har vi använt oss av tidigare inventerade körskador. Dessa har samlats in av Skogforsk vid utvärdering av markfuktighetskartor. Databasen innehåller information om 4586 st körskador fördelad på 27 trakter över hela landet och som slutavverkades 2014 och 2015. Databasen innehåller information om körskadornas längd och djup i fördefinierade klasser och eventuellt markskoningsåtgärder där skadan uppkom.

Körskadorna identifierades okulärt och definierades som att mineraljord blottas i spåren. Dessutom skulle spåren vara minst en decimeter djupa och minst en meter långa. Förutom körskadorna fanns det även information om inventerade körvägar i databasen vilket kopplade samman antal överfarter och körskadorna.

Sambandet mellan ”spårdjupen” och ”andel skadad väg” mot S-HYPE:s variabler samt fält- och GIS-data studerades inom och mellan avverkningstrakter med hjälp av tre statistiska metoder; Partial Least Square (PLS) analysis, generaliserade linjära modeller samt en blandad linjär modell.

Resultaten av analyserna tyder på att inga av S-HYPE-modellens markvariabler, givet dagens upplösning, kan förklara variationen av varken ”spårdjupet” inom trakterna eller ”andel skadad körväg” mellan trakterna på ett effektivt sätt. Detta kan bland annat bero på att:

• S-HYPE modellen är huvudsakligen utvecklad för beräkning av utflödet över stora avrinningsarealer på 700–1000 hektar, vilket innebär att modellen bygger på de antaganden som är av betydelse för utflödesberäkningar och generaliseras över de detaljerade data som jordart och vegetation. De senare är viktigare vid markfuktighetsskattningar och därmed saknar S-HYPE-modellen den spatiala upplösningen som finns inom småskaliga avverkningstrakter.
• Modellen bygger på SGU:s jordartskarta som har varierande kvalitet över landet.
• Fältvalidering och parametrisering av S-HYPE-modellen vid avverkningstidpunkterna inte var genomfört.
• Data om de studerade körskadorna hade samlats in vid utvärderingen av markfuktighetskartor. Detta innebar att förarna hade anpassat körvägarna efter fuktiga partier avgränsade i markfuktighetskartorna; de undvek köra i blöta partier eller förstärkte markens bärighet där passage var oundvikligt, vilket bör beaktas vid tolkning av resultatet.

För att kunna göra dagsaktuella prognoser för ”riskindex för spårbildning” med hjälp av en hydrologisk modell tillämpbar för avverkningsplanering, krävs det att modellen är byggd för att ta hänsyn till den småskaliga spatiala variationen i framför allt jordart och vegetation som finns inom en avverkningstrakt. Den måste bygga mer på lokala modell-parametrar som är av större betydelse för skattning av markens fuktighet. Dessa faktorer saknas i S-HYPE-modellen i dag, vilket gör att en vidareutveckling av modellen rekommenderas om man vill göra den användbar vid schemaplanering av avverkningstrakter eller utdragning av körvägar inom trakterna. S-HYPE-modellens styrka är att beskriva hur de hydrologiska förhållandena varierar över tiden, vid en och samma punkt, snarare än skillnaderna inom små avrinningsområden vid en och samma tidpunkt. Att använda S-HYPE-modellerad markfuktighet över tid för att göra markfuktighetskartorna mer dynamiska kan vara ett intressant alternativ. Detta skulle kunna göras genom att använda markfuktigheten från S-HYPE till att justera tröskelvärdet på arealen av avrinningsområden vid tillverkning av markfuktighetskartor.

Projektet finansierades av Stiftelsen Skogssällskapet.