Hopp til hovedinnholdet

Publications

NIBIOs employees contribute to several hundred scientific articles and research reports every year. You can browse or search in our collection which contains references and links to these publications as well as other research and dissemination activities. The collection is continously updated with new and historical material.

2025

2024

Abstract

Bonitet er definert som overhøyden ved en gitt referansealder og brukes for å beskrive skogens potensial for å produsere tømmer. Bonitering, altså å bestemme boniteten, har utviklet seg fra feltbaserte metoder til metoder som benytter seg av punktskydata. Punktskydata fra flybåren laserskanning og bildematching har blitt brukt til å bonitere med den direkte og høydedifferensielle metoden. Disse metodene bruker overhøydeutviklingen over en kjent periode til å bonitere ved bruk av punktskydata fra minst to tidspunkt, dvs. multitemporale punktskydata. Den direkte metoden boniterer ved bruk av en prediksjonsmodell for bonitet med forklaringsvariabler beregnet fra punktskydata. Den høydedifferensielle metoden finner boniteten der forventet overhøydeutvikling passer best med den predikerte overhøydeutviklingen. Denne avhandlingen tok sikte på å forbedre metodene for bonitering med punktskydata og består av fire studier. Forstyrrelser kan gjøre et område uegnet for bonitering med punktskydata. Tidligere har man definert egnethet som områder uten negativ utvikling i overhøyde eller biomasse, men dette betyr ikke nødvendigvis at overhøydeutviklingen er uforstyrret. Den første studien i denne avhandlingen klassifiserte egnethet med variabler fra multitemporale laserdata. Egnethet var definert basert på feltregistrerte forstyrrelser hos dominerende trær. Resultatene viste at egnethet kunne klassifiseres med multitemporale laserdata, selv om definisjonene av egnethet i den studien var konservative ettersom ett dødt dominerende tre var nok til at prøveflaten ble klassifisert som uegnet. En tidsserie med laserdata kan forbedre nøyaktigheten til boniteringen sammenlignet med å bruke laserdata fra to påfølgende laserskanninger. Dette er fordi overhøydeutviklingen for en lengre periode vil bli representert. Den andre studien i denne avhandlingen brukte laserdata fra tre tidspunkt for å bonitere med den direkte og høydedifferensielle metoden. Prediksjonsfeilene var ikke statistisk signifikant forskjellig når man brukte laserdata fra hele tidsserien sammenlignet med å bruke laserdata fra to påfølgende tidspunkt, dvs. enten første og andre eller andre og tredje tidspunkt. Imidlertid økte andelen av området som var egnet for bonitering når hvilket som helst delsett av påfølgende tidspunkter i tidsserien kunne brukes, noe som ga en økt fleksibilitet til å unngå å perioder der det hadde vært en forstyrrelse. «Value of improved information» kan brukes til å vurdere nytteverdien av forskjellige boniteringsmetoder når beslutningstakeren har ulike mål for skogforvaltningen. Den tredje studien brukte stokastisk programmering for å beregne «value of improved information» ved bruk av den direkte og høydedifferensielle metoden med enten multitemporale laserdata eller laserdata og påfølgende bildematchingsdata. Resultatene viste at «value of improved information» var nærmest null og dermed best for den høydedifferensielle metoden i vårt studieområde. Den høydedifferensielle metoden kan potensielt brukes til å bonitere i ungskog. Den fjerde studien detekterte posisjonen til kvistkranser fra veldig tette punktskydata med en dyplæringsmodell og brukte detekterte kvistkranser til å bonitere med den høydedifferensielle metoden. Dette ga en «root mean square error» mellom 19,85 og 20,87%. En utfordring med bonitering i ungskog er at bonitetskurvene er brattere for lave aldre sammenlignet med høyere aldre, noe som resulterer i at feil i deteksjonen av kvistkranser har større konsekvenser for bestemmelsen av bonitet i ungskog. Denne avhandlingen har tatt for seg noen utfordringer og muligheter for bonitering med punktskydata. Likevel viste den første og fjerde studien at det er behov for mer forskning på hvordan man best kan definere egnethet og bonitere i ungskog.

Abstract

Livestock production systems with ruminants are generally associated with high enteric methane emissions and thus a high carbon footprint, causing these systems to be challenged when it comes to what products to eat and wear in a sustainable future.

Abstract

Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) is a beneficial conifer species in Europe, especially in forestry. The increasing demand of Norway spruce has led to high production of seedlings in growth facilities. Growth conditions in these facilities contribute to fungal outbreaks, and the continuous use of fungicides to combat fungal infections will eventually develop resistance in the fungi. Applying chemical compounds directly to the seeds to prime inducible defences may be a simpler and safer method to protect the seedlings. In this study, seeds were treated with the chemicals methyl jasmonate (MeJA) and chitosan (Chi) to determine if seed priming is possible in Norway spruce. Furthermore, seeds were also treated with JAR, and a combination of JAR and MeJA or Chi, to investigate the hormone signalling pathways involved in MeJA and Chi induced defence responses. To establish the effects of these chemicals, the germination percentage and phenotypes of 4-week-old seedlings were evaluated. Additionally, 4-week-old seedlings were challenged with mechanical wounding and MeJA to determine if the seed treatments had an influence on defence responses. Gene expression levels of seven defence-related genes (CHI4, CHI2, NRPE1, ROS1, JAR1, LAR3, LOX) were quantified at two time points after challenge. In addition, chitinase enzyme activity was measured. The findings of this study indicates that the chemicals MeJA and Chi can possibly penetrate the seed coats of Norway spruce, making seed priming possible. However, this study did not include all defence responses and most genes did not reveal any priming effect, thus it was difficult to determine the signalling pathways involved in defence responses. Overall, the ontogeny of Norway spruce may play a major role in the activation of various defence mechanisms.

Abstract

Nature-based solutions (NBS) are an increasingly popular strategy to water resources management, with a growing number of research projects and policy interventions. Development, implementation, and decision on NBS for retention of water, sediments, and nutrients in the landscape often require substantial investment in data acquisition and modeling efforts. SWAT+ provides several new approaches compared to SWAT in terms of i) enhanced catchment configuration with more spatial objects, ii) improved representation of the connectivity between man-made hydrologic systems and the catchment stream network, and iii) new algorithms to implement complex rule-based management actions. These advantages make SWAT+ very suitable for simulating catchment processes in relation to NBS and for developing catchment-based tools for optimizing the type, location, and design of NBS. To further propel the simulation and optimization of NBS at the catchment scale with SWAT+, we propose establishing a community to harmonize and synergize the efforts of SWAT+ users worldwide in the field of NBS implementation and management. The envisioned SWAT+ NBS community would comprise researchers and scientists sharing a common vision, engaged in co-developing frameworks, addressing policy imperatives, co-creating knowledge, and advocating for best practices in applying the SWAT+ model for advanced NBS optimization and management. The objectives of this presentation are 1) to discuss the phases of NBS development and management at catchment scale, 2) to identify the research gaps in using SWAT+ in NBS studies, and 3) to propose a structure and a coordination framework to shape the SWAT+ NBS community.

Abstract

The use of SWAT+ model is increasingly prevalent in the simulation and evaluation of Nature-Based Solutions (NBS) at the catchment scale. Compared to the SWAT model, the SWAT+ model offers several advancements, including enhanced catchment configuration, improved representation of connectivity between man-made hydrologic systems and the catchment stream network, and new algorithms for implementing rule sets for management actions. In this presentation, we outline our methodology and present some preliminary findings from implementing SWAT+ in a South-Eastern Norwegian catchment. The catchment has a relatively large proportion of agricultural land based on Norwegian standards, with several natural lakes. Our modelling results underscore the importance of the spatial configuration phase, particularly in detailed spatial settings and HRU characterization, for simulating catchment-NBS interactions. We found that integrating reanalysis of spatial meteorological data in 1x1 km resolution could significantly improve streamflow simulation. In our case study, by using Met Nordic Reanalysis Dataset from Norwegian Meteorological Institute, the NS efficiency increased from -0.05 to 0.4 prior to any calibrations. Furthermore, we discuss challenges in simulating catchment-NBS interactions with SWAT+, particularly concerning “prospective impact evaluation” in the planning phase of constructed wetlands (design, placement, and optimization).