Olav Skarpaas

• Sandvik, Hanno; Hilmo, Olga; Finstad, Anders Gravbrøt; Hegre, Hanne; Moen, Toril Loennechen; Rafoss, Trond; Skarpaas, Olav; Elven, Reidar; Sandmark, Helge & Gederaas, Lisbeth (2019). Generic ecological impact assessment of alien species (GEIAA): the third generation of assessments in Norway. Biological Invasions.  ISSN 1387-3547.  21(9), s 2803- 2810 . doi: 10.1007/s10530-019-02033-6 Full text in Research Archive. Show summary

  The Generic Ecological Impact Assessment of Alien Species (GEIAA) is described. It comprises a set of criteria and an assessment procedure. The set of criteria consists of three criteria that quantify invasion potential, and six criteria that capture the ecological effects of alien species. The threshold values for all criteria are numerically defined, rendering the set of criteria fully quantitative. Genericity is ensured by using criteria that are applicable to all taxonomic groups and in all habitats. In being generic, quantitative, ecological and normatively neutral, the criteria were inspired by the international Red List criteria. Capturing both invasion potential and effect, GEIAA can be regarded as a full ecological impact assessment. The assessment procedure contains guidelines on documentation, the collection of background information, the handling of uncertainty, and quality assurance. GEIAA represents the second revision, and thus the third generation, of assessment methodology in Norway. It has recently been used to carry out more than 2500 impact assessments of alien species in Norway and Sweden.

• Töpper, Joachim Paul; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Rydgren, Knut; Skarpaas, Olav & Vandvik, Vigdis (2018). The devil is in the detail: nonadditive and context-dependent plant population responses to increasing temperature and precipitation. Plant demography in a warmer & wetter climate. Global Change Biology.  ISSN 1354-1013.  24(10), s 4657- 4666 . doi: 10.1111/gcb.14336 Full text in Research Archive. Show summary

  In climate‐change ecology, simplistic research approaches may yield unrealistically simplistic answers to often more complicated problems. In particular, the complexity of vegetation responses to global climate change begs a better understanding of the impacts of concomitant changes in several climatic drivers, how these impacts vary across different climatic contexts, and of the demographic processes underlying population changes. Using a replicated, factorial, whole‐community transplant experiment, we investigate regional variation in demographic responses of plant populations to increased temperature and/or precipitation. Across four perennial forb species and twelve sites, we found strong responses to both temperature and precipitation change. Changes in population growth rates were mainly due to changes in survival and clonality. In three of the four study species, the combined increase in temperature and precipitation reflected non‐additive, antagonistic interactions of the single climatic changes for population growth rate and survival, while the interactions were additive and synergistic for clonality. This disparity affects the persistence of genotypes, but also suggests that the mechanisms behind the responses of the vital rates differ. In addition, survival effects varied systematically with climatic context, with wetter and warmer+wetter transplants showing less positive or more negative responses at warmer sites. The detailed demographic approach yields important mechanistic insights into how concomitant changes in temperature and precipitation affect plants, which makes our results generalizable beyond the four study species. Our comprehensive study design illustrates the power of replicated field experiments in disentangling the complex relationships and patterns that govern climate change impacts across real‐world species and landscapes.

• Skarpaas, Olav; Blumentrath, Stefan; Evju, Marianne & Sverdrup-Thygeson, Anne (2017). Prediction of biodiversity hotspots in the Anthropocene: The case of veteran oaks. Ecology and Evolution.  ISSN 2045-7758.  7(19), s 7987- 7997 . doi: 10.1002/ece3.3305 Full text in Research Archive. Show summary

  Over the past centuries, humans have transformed large parts of the biosphere, and there is a growing need to understand and predict the distribution of biodiversity hotspots influenced by the presence of humans. Our basic hypothesis is that human influence in the Anthropocene is ubiquitous, and we predict that biodiversity hot spot modeling can be improved by addressing three challenges raised by the increasing ecological influence of humans: (i) anthropogenically modified responses to individual ecological factors, (ii) fundamentally different processes and predictors in landscape types shaped by different land use histories and (iii) a multitude and complexity of natural and anthropogenic processes that may require many predictors and even multiple models in different landscape types. We modeled the occurrence of veteran oaks in Norway, and found, in accordance with our basic hypothesis and predictions, that humans influence the distribution of veteran oaks throughout its range, but in different ways in forests and open landscapes. In forests, geographical and topographic variables related to the oak niche are still important, but the occurrence of veteran oaks is shifted toward steeper slopes, where logging is difficult. In open landscapes, land cover variables are more important, and veteran oaks are more common toward the north than expected from the fundamental oak niche. In both landscape types, multiple predictor variables representing ecological and human-influenced processes were needed to build a good model, and several models performed almost equally well. Models accounting for the different anthropogenic influences on landscape structure and processes consistently performed better than models based exclusively on natural biogeographical and ecological predictors. Thus, our results for veteran oaks clearly illustrate the challenges to distribution modeling raised by the ubiquitous influence of humans, even in a moderately populated region, but also show that predictions can be improved by explicitly addressing these anthropogenic complexities. forest, hollow oaks, land use change, landscape structure, large trees, presence-absence, Quercus petraea, Quercus robur, species distribution modeling

• Sverdrup-Thygeson, Anne; Skarpaas, Olav; Blumentrath, Stefan; Birkemoe, Tone & Evju, Marianne (2017). Habitat connectivity affects specialist species richness more than generalists in veteran trees. Forest Ecology and Management.  ISSN 0378-1127.  403, s 96- 102 . doi: 10.1016/j.foreco.2017.08.003 Full text in Research Archive. Show summary

  Intensified human land use continues to increase habitat loss and fragmentation, and leads to a homogenization of biodiversity. Specialized species with narrow niches seem to be declining more rapidly than generalist species. Veteran trees offer an excellent model system for testing the responses of habitat specialists vs. generalists in a changing environment, as they host a rich fauna of associated insects, with different degrees of strict habitat affinity. In this study, we use an extensive dataset of more than 22 000 wood-living beetles collected from 62 veteran oaks across Southern Norway, combined with a full-cover map predicting the occurrence of similar oaks in the surrounding landscape. We calculate three different connectivity measures, at eight different scales up to 25 km radius, and compare the response to patch size and patch connectivity for the specialist beetles in the veteran oak community, with that of the remaining beetle species in the community. We investigate these responses in oaks in two different surroundings; forests and parks. Our overall aim is to test whether habitat specialists and generalists respond differently to habitat patch connectivity, and if so, if differences in species traits or close surroundings can explain the response. We found that the specialists showed a positive response to habitat amount on a small scale (0.5 km), and this effect of small-scale connectivity was the only common factor explaining a high species richness of specialists in all models, independent of park or forest surroundings. For generalists, there was no or only a weak response to connectivity, and only at the largest scale (25 km) tested. The differences in response to habitat connectivity between specialists and generalists in veteran oaks can partly be explained by differences in traits, as the specialists were found to have larger body sizes, and feed on larger and more decayed dead wood material. These are all traits that have been related to increased sensitivity to forest fragmentation in earlier studies. The size and vitality of the oak, as well as the openness around it, also influenced the species richness, with different patterns between specialists and generalists and between the two types of oak surroundings. We conclude that increasing biotic homogenization is likely to take place with further fragmentation and loss of veteran trees, and specialist species will be the major group affected. Connectivity Coleoptera Veteran trees Quercus spp. Spatial scale Specialization

• Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav; Vandvik, Vigdis & Klanderud, Kari (2016). From facilitation to competition: temperature-driven shift in dominant plant interactions affects population dynamics in seminatural grasslands. Global Change Biology.  ISSN 1354-1013.  22(5), s 1915- 1926 . doi: 10.1111/gcb.13241 Show summary

  Biotic interactions are often ignored in assessments of climate change impacts. However, climate-related changes in species interactions, often mediated through increased dominance of certain species or functional groups, may have important implications for how species respond to climate warming and altered precipitation patterns. We examined how a dominant plant functional group affected the population dynamics of four co-occurring forb species by experimentally removing graminoids in seminatural grasslands. Specifically, we explored how the interaction between dominants and subordinates varied with climate by replicating the removal experiment across a climate grid consisting of 12 field sites spanning broad-scale temperature and precipitation gradients in southern Norway. Biotic interactions affected population growth rates of all study species, and the net outcome of interactions between dominants and subordinates switched from facilitation to competition with increasing temperature along the temperature gradient. The impacts of competitive interactions on subordinates in the warmer sites could primarily be attributed to reduced plant survival. Whereas the response to dominant removal varied with temperature, there was no overall effect of precipitation on the balance between competition and facilitation. Our findings suggest that global warming may increase the relative importance of competitive interactions in seminatural grasslands across a wide range of precipitation levels, thereby favouring highly competitive dominant species over subordinate species. As a result, seminatural grasslands may become increasingly dependent on disturbance (i.e. traditional management such as grazing and mowing) to maintain viable populations of subordinate species and thereby biodiversity under future climates. Our study highlights the importance of population-level studies replicated under different climatic conditions for understanding the underlying mechanisms of climate change impacts on plants. Keywords: biotic interactions, climate change, integral projection model, plant population dynamics, removal experiment, temperature and precipitation gradients, Veronica, Viola

• Skarpaas, Olav; Meineri, Eric Pierre F; Bargmann, Tessa; Pøtsch, Christine; Töpper, Joachim Paul & Vandvik, Vigdis (2016). Biomass partitioning in grassland plants along independent gradients in temperature and precipitation. Perspectives in plant ecology, evolution and systematics.  ISSN 1433-8319.  19, s 1- 11 . doi: 10.1016/j.ppees.2016.01.006 Show summary

  How plants allocate biomass to different parts strongly affects vegetation dynamics and ecosystem processes and services such as productivity and carbon storage. We tested the hypothesis that plant size explains the majority of variation in the size of plant parts (as predicted by allometric partitioning theory, APT) and that additional variation is explained by optimal responses for a given individual reproductive state and environment (as predicted by optimal partitioning theory, OPT) for alpine-lowland species pairs from three genera of grassland plants (Veronica, Viola and Carex) sampled along orthogonal gradients in temperature and precipitation. We found general patterns of allometric scaling (allometric exponents) of roots, stems, leaves and flowers, more or less as predicted by APT, and these patterns remained fairly constant across temperature and precipitation gradients. In contrast, basic allocation (allometric coefficients) was clearly related to climate, such as less allocation to leaves but more to roots, stems and flowers with increasing temperatures, in accordance with OPT. Furthermore, our results show that basic allocation is related to habitat affinity (alpine, lowland) and individual life-history states (reproductive or not) and that there is greater variability in small plants, which suggests that biomass partitioning theory should consider both the life-history and ecology of small plants to accurately predict climate-related grassland plant allocation and its implications. © 2016 Elsevier GmbH. All rights reserved. Allocation Allometric partitioning theory Optimal partitioning theory Climate change Temperature Precipitation Alpine plants

• Aslaksen, Iulie; Nybø, Signe; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild & Skarpaas, Olav (2015). Biodiversity and ecosystem services: The Nature Index for Norway. Ecosystem Services.  ISSN 2212-0416.  12, s 108- 116 . doi: 10.1016/j.ecoser.2014.11.002 Show summary

  Biodiversitymeasurement Biodiversityindicators Biodiversitypolicy Ecosystemservices NatureIndex Valuation

• Jongejans, Eelke; Skarpaas, Olav; Ferrari, Matthew J.; Long, Eric S.; Dauer, Joseph T.; Schwarz, Carrie M.; Rauschert, Emily S.J.; Jabbour, Randa; Mortensen, David A.; Isard, Scott A.; Lieb, David A.; Sezen, Zeynep; Hulting, Andrew G. & Shea, Katriona (2015). A unifying gravity framework for dispersal. Theoretical Ecology.  ISSN 1874-1738.  8(2), s 207- 223 . doi: 10.1007/s12080-014-0245-5 Show summary

  Most organisms disperse at some life-history stage, but different research traditions to study dispersal have evolved in botany, zoology, and epidemiology. In this paper, we synthesize concepts, principles, patterns, and processes in dispersal across organisms. We suggest a consistent conceptual framework for dispersal, which utilizes generalized gravity models. This framework will facilitate communication among research traditions, guide the development of dispersal models for theoretical and applied ecology, and enable common representation across taxonomic groups, encapsulating processes at the source and destination of movement, as well as during the intervening relocation process, while allowing each of these stages in the dispersal process to be addressed separately and in relevant detail. For different research traditions, certain parts of the dispersal process are less studied than others (e.g., seed release processes in plants and termination of dispersal in terrestrial and aquatic animals). The generalized gravitymodel can serve as a unifying framework for such processes, because it captures the general conceptual and formal components of any dispersal process, no matter what the relevant biological timescale involved.We illustrate the use of the frameworkwith examples of passive (a plant), active (an animal), and vectored (a fungus) dispersal, and point out promising applications, including studies of dispersal mechanisms, total dispersal kernels, and spatial population dynamics. Conceptual framework . Dispersal patterns and processes . Empirical and mechanisticmodels . Migration . Movement . Serial and parallel processes

• Evju, Marianne; Blumentrath, Stefan; Skarpaas, Olav; Stabbetorp, Odd Egil & Sverdrup-Thygeson, Anne (2014). Plant species occurrence in a fragmented grassland landscape: the importance of species traits. Biodiversity and Conservation.  ISSN 0960-3115.  24, s 547- 561 . doi: 10.1007/s10531-014-0835-y
• Jongejans, Eelke; Silverman, Edward J.; Skarpaas, Olav & Shea, Katriona (2014). Post-dispersal seed removal of Carduus nutans and C. acanthoides by insects and small mammals. Ecological research.  ISSN 0912-3814. . doi: 10.1007/s11284-014-1224-4
• Meineri, Eric Pierre F; Skarpaas, Olav; Töpper, Joachim Paul; Bargmann, Tessa Bahiga & Vandvik, Vigdis (2014). Direct and size-dependent effects of climate on flowering performance in alpine and lowland herbaceous species. Journal of Vegetation Science.  ISSN 1100-9233.  25(1), s 275- 286 . doi: 10.1111/jvs.12062
• Aslaksen, Iulie; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Nybø, Signe & Skarpaas, Olav (2013). Naturindeksen og økosystemtjenester – en bro mellom økologi og økonomi?. Samfunnsøkonomen.  ISSN 1890-5250.  127(4), s 34- 43 Show summary

  Økosystemtjenester er foreslått som metode for å synliggjøre naturverdier i økonomiske og politiske beslutningsprosesser. Noen ser dette som en pragmatisk tilnærming for å gi naturverdier større vekt, mens andre mener det kan svekke forståelsen av økologiske sammenhenger og naturens egenverdi. Økosystemenes kompleksitet tilsier at verdsetting uansett bør forankres i et økologisk kunnskapsgrunnlag. Biologisk mangfold og velfungerende økosystemer er en forutsetning for økosystemfunksjonene som bidrar til økosystemtjenester. Naturindeks for Norge er nylig utviklet som et mål for biologisk mangfold og økosystemenes kvalitet. Artikkelen diskuterer hvordan naturindeksen kan tolkes som et utgangspunkt for økologisk verdsetting av naturen.

• Aslaksen, Iulie; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Nybø, Signe & Skarpaas, Olav (2012). Knowledge gathering and communication on biodiversity: Developing the Norwegian Nature Index. Norsk Geografisk Tidsskrift.  ISSN 0029-1951.  66(5), s 300- 308 . doi: 10.1080/00291951.2012.744092 Show summary

  The authors reflect on knowledge-generating and communication processes involved in the recently developed Norwegian Nature Index, particularly the communication process among experts involved in providing the required biodiversity knowledge. Eliciting a comprehensive overview of biodiversity is a complex process involving choices of approaches and methods in order to reach a common understanding of uncertainties and values as a basis for quantification. Part of the complexity is the establishment of dialogue between experts from research institutions with different research traditions and approaches. The authors discuss how the index was developed through communication processes, challenging involved experts to provide not only biodiversity data for the current situation, but also forecasts of future trends, assessments of uncertainty, and evaluations of the urgency of biodiversity loss and possibility of implementing policy and management measures. The Nature Index framework has potential for informing the biodiversity policy debate by involving stakeholders beyond the science-policy community and enhancing deliberations about biodiversity policy in a wider context of sustainable development. As a policy tool, the Nature Index may develop through a process of practical application, which in turn may have an impact on the selection of narratives, definition of management targets, and technical concepts such as reference states. iodiversity, expert evaluation, indicator, Nature Index, precaution, sustainability

• Kausrud, Kyrre Linné; Økland, Bjørn; Skarpaas, Olav; Grégoire, Jean-Claude; Erbilgin, Nadir & Stenseth, Nils Christian (2012). Population dynamics in changing environments: the case of an eruptive forest pest species. Biological Reviews.  ISSN 1464-7931.  87(1), s 34- 51 . doi: 10.1111/j.1469-185X.2011.00183.x Show summary

  In recent decades we have seen rapid and co-occurring changes in landscape structure, species distributions and even climate as consequences of human activity. Such changes affect the dynamics of the interaction between major forest pest species, such as bark beetles (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae), and their host trees. Normally breeding mostly in broken or severely stressed spruce; at high population densities some bark beetle species can colonise and kill healthy trees on scales ranging from single trees in a stand to multi-annual landscape-wide outbreaks. In Eurasia, the largest outbreaks are caused by the spruce bark beetle, Ips typographus (Linnaeus), which is common and shares a wide distribution with its main host, Norway spruce (Picea abies Karst.). A large literature is now available, from which this review aims to synthesize research relevant for the population dynamics of I. typographus and co-occurring species under changing conditions. We find that spruce bark beetle population dynamics tend to be metastable, but that mixed-species and age-heterogeneous forests with good site-matching tend to be less susceptible to large-scale outbreaks. While large accumulations of logs should be removed and/or debarked before the next swarming period, intensive removal of all coarse dead wood may be counterproductive, as it reduces the diversity of predators that in some areas may play a role in keeping I. typographus populations below the outbreak threshold, and sanitary logging frequently causes edge effects and root damage, reducing the resistance of remaining trees. It is very hard to predict the outcome of interspecific interactions due to invading beetle species or I. typographus establishing outside its current range, as they can be of varying sign and strength and may fluctuate depending on environmental factors and population phase. Most research indicates that beetle outbreaks will increase in frequency and magnitude as temperature, wind speed and precipitation variability increases, and that mitigating forestry practices should be adopted as soon as possible considering the time lags involved.

• Meineri, Eric Pierre F; Skarpaas, Olav & Vandvik, Vigdis (2012). Modeling alpine plant distributions at the landscape scale: Do biotic interactions matter?. Ecological Modelling.  ISSN 0304-3800.  231, s 1- 10 . doi: 10.1016/j.ecolmodel.2012.01.021
• Nybø, Signe; Certain, Gregoire & Skarpaas, Olav (2012). The Norwegian Nature Index - state and trends of biodiversity in Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift.  ISSN 0029-1951.  66(5), s 241- 249 . doi: 10.1080/00291951.2012.743168 Show summary

  The aim of the Norwegian Nature Index (NI) is to provide an overview of the state of biodiversity within and across major ecosystems. The index is composed of a series of indicators, each representing individual species or diversity measures. The indicators are standardized and scaled in relation to a reference state, and combined for ecosystems or geographical regions, to give a number between 1 (reference state) and 0 (seriously degraded biodiversity). In 2010, the state of biodiversity was highest in mountains, ocean, coastal waters, and freshwater (NI[1]0.690.80), intermediate for mires and wetlands (NI[1]0.55), and lowest for open lowlands and forests (NI[1]0.430.44). The NI increased 810% in freshwater and the ocean (bottom and pelagic) from 1990 2010, but decreased by10% in open lowlands during the same period. Since its launch in September 2010, the Nature Index has been approved by the Ministry of Finance as an indicator for biodiversity in the set of sustainable development indicators and approved by the Ministry of Environment as an indicator of the state of major ecosystems. biodiversity, composite index, ecosystems, species

• Skarpaas, Olav; Certain, Gregoire & Nybø, Signe (2012). The Norwegian Nature Index - conceptual framework and methodology. Norsk Geografisk Tidsskrift.  ISSN 0029-1951.  66(5), s 250- 256 . doi: 10.1080/00291951.2012.743169 Show summary

  The Norwegian Nature Index (NI) is a general, integrated framework developed to synthesize and communicate the current knowledge of the state and development of biodiversity. It is designed to make the most of the available knowledge in the ecological research community, including expert judgment. The authors present the basic concepts and definitions of the NI, the associated quantitative expressions, and the practical implementation of data collection and integration of expert judgment and data on biodiversity in Norway. The NI can be implemented in data-rich and data-poor areas, it contains information on both the state of biodiversity and the state of knowledge, and it can be aggregated or disaggregated to address specific management themes, which gives the framework the potential to become an efficient management tool. biological diversity, composite index, expert judgment, indicators

• Brandrud, Tor Erik; Sverdrup-Thygeson, Anne & Skarpaas, Olav (2011). Rødlistearter:Hvordan sikres de i dag og hvordan kan vi gi dem bedre vern?, I: Øystein Aas & Marte Qvenild (red.),  Verktøy for bedre forvaltning av biologisk mangfold. Sluttrapport, strategisk instituttprogram "Research tools for the management of biodiversity to meet the 2010 objectives" for 2006 - 2010.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2236-5.  3.  s 12 - 15
• Certain, Gregoire; Skarpaas, Olav; Bjerke, Jarle Werner; Framstad, Erik; Lindholm, Markus; Nilsen, Jan-Erik; Norderhaug, Ann; Oug, Eivind; Pedersen, Hans-Christian; Schartau, Ann Kristin; van der Meeren, Gro Ingleid; Aslaksen, Iulie; Engen, Steinar; Garnåsjordet, Per-Arild; Kvaløy, Pål; Lillegård, Magnar; Yoccoz, Nigel & Nybø, Signe (2011). The Nature Index: A General Framework for Synthesizing Knowledge on the State of Biodiversity. PLOS ONE.  ISSN 1932-6203.  6(4) . doi: 10.1371/journal.pone.0018930 Full text in Research Archive. Show summary

  The magnitude and urgency of the biodiversity crisis is widely recognized within scientific and political organizations. However, a lack of integrated measures for biodiversity has greatly constrained the national and international response to the biodiversity crisis. Thus, integrated biodiversity indexes will greatly facilitate information transfer from science toward other areas of human society. The Nature Index framework samples scientific information on biodiversity from a variety of sources, synthesizes this information, and then transmits it in a simplified form to environmental managers, policymakers, and the public. The Nature Index optimizes information use by incorporating expert judgment, monitoring-based estimates, and model-based estimates. The index relies on a network of scientific experts, each of whom is responsible for one or more biodiversity indicators. The resulting set of indicators is supposed to represent the best available knowledge on the state of biodiversity and ecosystems in any given area. The value of each indicator is scaled relative to a reference state, i.e., a predicted value assessed by each expert for a hypothetical undisturbed or sustainably managed ecosystem. Scaled indicator values can be aggregated or disaggregated over different axes representing spatiotemporal dimensions or thematic groups. A range of scaling models can be applied to allow for different ways of interpreting the reference states, e.g., optimal situations or minimum sustainable levels. Statistical testing for differences in space or time can be implemented using Monte-Carlo simulations. This study presents the Nature Index framework and details its implementation in Norway. The results suggest that the framework is a functional, efficient, and pragmatic approach for gathering and synthesizing scientific knowledge on the state of biodiversity in any marine or terrestrial ecosystem and has general applicability worldwide.

• Jongejans, E.; Allen, M.R.; Leib, A.E.; Marchetto, K.M.; Pedatella, N.M.; Peterson-Smith, J.; Rauschert, E.S.J.; Ruggiero, D.C.; Ruth, L.E.; Sezen, Z.; Skarpaas, Olav; Teller, B.J.; Warg, L.A.; Yang, S. & Shea, K. (2011). Spatial dynamics of invasive Carduus thistles, In F. Chan; D. Marinova & R. S. Anderssen (ed.),  MODSIM2011, 19th International Congress on Modelling and Simulation. Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand.  The Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand Inc..  ISBN 978-0-9872143-1-7.  5.  s 2514 - 2520
• Jongejans, Eelke; Shea, Katriona; Skarpaas, Olav; Kelly, Dave & Ellner, Stephen P. (2011). Importance of individual and environmental variation for invasive species spread: a spatial integral projection model. Ecology.  ISSN 0012-9658.  92(1), s 86- 97 . doi: 10.1890/09-2226.1
• Kausrud, Kyrre Linné; Grégoire, Jean-Claude; Skarpaas, Olav; Erbilgin, Nadir; Gilbert, Marius; Økland, Bjørn & Stenseth, Nils Christian (2011). Trees Wanted—Dead or Alive! Host Selection and Population Dynamics in Tree-Killing Bark Beetles. PLOS ONE.  ISSN 1932-6203.  6(5) . doi: 10.1371/journal.pone.0018274 Full text in Research Archive. Show summary

  Bark beetles (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) feed and breed in dead or severely weakened host trees. When their population densities are high, some species aggregate on healthy host trees so that their defences may be exhausted and the inner bark successfully colonized, killing the tree in the process. Here we investigate under what conditions participating with unrelated conspecifics in risky mass attacks on living trees is an adaptive strategy, and what this can tell us about bark beetle outbreak dynamics. We find that the outcome of individual host selection may deviate from the ideal free distribution in a way that facilitates the emergence of tree-killing (aggressive) behavior, and that any heritability on traits governing aggressiveness seems likely to exist in a state of flux or cycles consistent with variability observed in natural populations. This may have implications for how economically and ecologically important species respond to environmental changes in climate and landscape (forest) structure. The population dynamics emerging from individual behavior are complex, capable of switching between “endemic” and “epidemic” regimes spontaneously or following changes in host availability or resistance. Model predictions are compared to empirical observations, and we identify some factors determining the occurrence and self-limitation of epidemics.

• Skarpaas, Olav; Diserud, Ola Håvard; Sverdrup-Thygeson, Anne & Ødegaard, Frode (2011). Predicting hotspots for red-listed species: multivariate regression models for oak-associated beetles. Insect Conservation and Diversity.  ISSN 1752-458X.  4(1), s 53- 59 . doi: 10.1111/j.1752-4598.2010.00109.x
• Skarpaas, Olav; Shea, Katriona & Jongejans, Eelke (2011). Watch your time step: trapping and tracking dispersal in autocorrelated environments. Methods in Ecology and Evolution.  ISSN 2041-210X.  2, s 407- 415 . doi: 10.1111/j.2041-210X.2010.00086.x Show summary

  1. Reliable estimates of dispersal kernels are needed for many applications in ecology. For both plants and animals, and for passive and active dispersal, the two most common methods for obtaining dispersal kernel estimates from direct measurements are following individual propagules (tracking) and counting propagules at fixed locations (trapping). 2. We consider the effect of the chosen sampling method on the estimation of dispersal kernels and highlight reasons why we should not necessarily expect estimates from the twomethods to be the same. We illustrate this point using data from field experiments for three wind-dispersed plant species (Carduus nutans, Carduus acanthoides and Crepis praemorsa) and amechanistic dispersalmodel (WALD). 3. The field experiments demonstrate that the two sampling methods lead to different dispersal kernel estimates. Although estimated mean dispersal distances may be similar, short-term tracking studies with random seed release generally lead to more peaked distributions with greater modal dispersal distances than long-termtrapping of naturally dispersing seeds. 4. Wind speed data and dispersal distributions estimated using the mechanistic dispersal model suggest that differences between the sampling methods arise from temporally autocorrelated environmental conditions interacting with study time frame and dispersal initiation processes. Single tracking events tend to provide biased estimates of wind statistics because of short-term autocorrelation in wind speeds. Depending on the long-term autocorrelation structure of wind speeds, and the sampling of wind speeds compared to natural seed release, single short-term tracking studies may result in distributions that differ strongly from the ‘true’ distribution sampled by trapping over the dispersal season. Distributions from several tracking studies, weighted according to natural dispersal initiation, may therefore be needed to recapture the true dispersal distribution. 5. This study demonstrates that commonly used sampling methods for dispersal can result in dramatically different distributions under temporally autocorrelated environmental conditions. As autocorrelated environments are ubiquitous, this could lead to marked biases in predictions of movement and spread. These results are relevant for a wide range of ecological systems and to theoretical and applied problems relying on measurements and models of dispersal, for instance, conservation in fragmented landscapes, biological invasions and species re-introductions. The measurement process should be taken into account in such applications.

• Skarpaas, Olav; Silverman, Edward J.; Jongejans, Eelke & Shea, Katriona (2011). Are the best dispersers the best colonizers? Seed mass, dispersal and establishment in Carduus thistles. Evolutionary Ecology.  ISSN 0269-7653.  25(1), s 155- 169 . doi: 10.1007/s10682-010-9391-4
• Skarpaas, Olav & Stabbetorp, Odd Egil (2011). Population Viability Analysis with Species Occurrence Data from Museum Collections. Conservation Biology.  ISSN 0888-8892.  25(3), s 577- 586 . doi: 10.1111/j.1523-1739.2010.01636.x
• Skarpaas, Olav; Sverdrup-Thygeson, Anne & Brandrud, Tor Erik (2011). Hotspots for rødlistearter, I: Øystein Aas & Marte Qvenild (red.),  Verktøy for bedre forvaltning av biologisk mangfold. Sluttrapport, strategisk instituttprogram "Research tools for the management of biodiversity to meet the 2010 objectives" for 2006 - 2010.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2236-5.  2.  s 8 - 11
• Økland, Bjørn; Erbilgin, Nadir; Skarpaas, Olav; Christiansen, Erik & Långström, Bo (2011). Inter-species interactions and ecosystem effects of non-indigenous invasive and native tree-killing bark beetles. Biological Invasions.  ISSN 1387-3547.  13(5), s 1151- 1164 . doi: 10.1007/s10530-011-9957-2 Show summary

  Frequent bark beetle outbreaks cause biome-scale impacts in boreal and temperate forests worldwide. Despite frequent interceptions at ports of entry, the most aggressive bark beetle species of Ips and Dendroctonus in North America and Eurasia have failed to establish outside their original home continents. Our experiments showed that Ips typographus can breed in six North American spruce species: Engelmann spruce, white spruce¸ Sitka spruce, Lutz spruce, black spruce and red spruce. This suggests that differences between the Eurasian historical host and North American spruce species are not an insurmountable barrier to establishment of this tree-killing species in North America. However, slightly diminished quality of offspring beetles emerged from the North American spruces could reduce the chance of establishment through an Allee effect. The probabilistic nature of invasion dynamics suggests that successful establishments can occur when the import practice allows frequent arrivals of non-indigenous bark beetles (increased propagule load). Model simulations of hypothetical interactions of Dendroctonus rufipennis and I. typographus indicated that inter-species facilitations could result in more frequent and severe outbreaks than those caused by I. typographus alone. The potential effects of such new dynamics on coniferous ecosystems may be dramatic and extensive, including major shifts in forest structure and species composition, increased carbon emissions and stream flow, direct and indirect impacts on wildlife and invertebrate communities, and loss of biodiversity.

• Shea, Katriona; Jongejans, Eelke; Skarpaas, Olav; Kelly, Dave & Sheppard, Andy (2010). Optimal management strategies to control local population growth or population spread may not be the same. Ecological Applications.  ISSN 1051-0761.  20(4), s 1148- 1161
• Sverdrup-Thygeson, Anne; Skarpaas, Olav & Ødegaard, Frode (2010). Hollow oaks and beetle conservation: the significance of the surroundings. Biodiversity and Conservation.  ISSN 0960-3115.  19(3), s 837- 852 . doi: 10.1007/s10531-009-9739-7
• Økland, Bjørn; Skarpaas, Olav; Schroeder, Martin; Magnusson, Christer; Lindelöw, Åke & Thunes, Karl Hilding (2010). Is Eradication of the Pinewood Nematode (Bursaphelenchus xylophilus) Likely? An Evaluation of Current Contingency Plans. Risk Analysis.  ISSN 0272-4332.  30(9), s 1424- 1439 . doi: 10.1111/j.1539-6924.2010.01431.x Show summary

  The pinewood nematode (PWN) is one of the worst tree-killing exotic pests in East-Asian countries. The first European record of establishment in Portugal in 1999 triggered extensive surveys and contingency plans for eradication in European countries, including immediate removal of large areas of conifer host trees. Using Norway as an example, we applied a simulation model to evaluate the chance of successful eradication of a hypothetical introduction by the current contingency plan in a northern area where wilting symptoms are not expected to occur. Despite a highly variable spread of nematode infestations in space and time, the probability of successful eradication in 20 years was consistently low (mean 0.035, SE 0.02). The low success did not change significantly by varying the biological parameters in sensitivity analyses (SA), probably due to the late detection of infestations by the survey (mean 14.3 years). SA revealed a strong influence of management parameters. However, a high probability of eradication required unrealistic measures: achieving an eradication probability of 0.99 in 20 years required 10,000 survey samples per year and a host tree removal radius of 8,000 m around each detection point.

View all works in Cristin

• Skarpaas, Olav (2019). Improving CS-based species distribution models in the face of sampling bias.
• Skarpaas, Olav (2019). Urban biodiversity: Measurement and modelling challenges for a policy-relevant ecology.
• Skarpaas, Olav (2019). Using citizen science data for distribution modelling: A species ensemble model with correction for sampling effort.
• Skarpaas, Olav; Sverdrup-Thygeson, Anne & Olsen, Siri Lie (2019). Biodiversity responses to local and landscape-level forest structures and dynamics in northern European forests.
• Vandvik, Vigdis; Töpper, Joachim Paul; Alexander, Jake M.; Skarpaas, Olav; Olsen, Siri Lie; Klanderud, Kari; Telford, Richard; Enquist, Brian J.; Goldberg, Deborah E; Gya, Ragnhild; Egelkraut, Dagmar; Eriksen, Eva Lieungh; Chisholm, Chelsea & Walker, Thomas (2019). INCLINE: Indirect climate change impacts on alpine plant communities.
• Nilsen, Erlend Birkeland; Mattisson, Jenny; Skarpaas, Olav; Bowler, Diana Elizabeth & Kvasnes, Mikkel Andreas (2018). Modellering av bestandsdata for fugl.
• Olsen, Siri Lie; Evju, Marianne; Skarpaas, Olav & Stabbetorp, Odd Egil (2018). Hva gjør tørkesommeren med naturmangfoldet?. Plantepressa: blogginnlegg på forskning.no av botanikere ved Norsk institutt for naturforskning.
• Olsen, Siri Lie; Åström, Jens; Hendrichsen, Ditte Katrine; Skarpaas, Olav; Blaalid, Rakel; Often, Anders; Stabbetorp, Odd Egil & Kyrkjeeide, Magni Olsen (2018). Invasive alien plant species in Norway: hotspots for introduction, current distribution, mapping and management.
• Skarpaas, Olav (2018). Biodiversity accounting for Oslo: quantifying plant and ecosystem diversity.
• Skarpaas, Olav (2018). How the wood moves.
• Skarpaas, Olav; Bryn, Anders; Torma, Michal; Horvath, Peter & Volden, Inger Kristine (2018). Folkeforskning med mobil-app: tregrenser og naturmangfold.
• Skarpaas, Olav; Töpper, Joachim Paul; Nilsen, Erlend Birkeland & Åström, Jens (2018). Dataflyt og modellering av indikatorer for naturindeksen. NINA rapport. 1560. Show summary

  Som en del av arbeidet mot en kostnadseffektiv, robust og høyoppløselig naturindeks, er det ønskelig å se nærmere på muligheter for å kombinere data fra ulike kilder ved modellering, og legge til rette for forbedret romlig oppløsning, geografisk dekning og automatisering av naturin-deksberegninger. I denne rapporten forsøker vi å ta noen skritt i retning av å svare på disse utfordringene gjennom konseptuelle rammeverk for integrert hierarkisk modellering og dataflyt-struktur, illustrert med eksempler. Vi omtaler kort noen viktige datakilder og deres egenskaper (datastruktur, format) samt mulig-heter for eksport/import, med fokus på datakilder som er relevante for modelleringsarbeid i det-te og beslektede prosjekter (planter, fugl og miljøvariabler). På sikt vil en skriptbasert dataflyt legge til rette for automatisert oppdatering av modeller og indikatorverdier i naturindeksen når datasettene oppdateres. Vi har imidlertid ikke gått langt i retning av standardisering av dataflyt i dette prosjektet, fordi det har blitt klart i løpet av arbeidet at dataflyt til naturindeksen bør være en del av en mer langsiktig og bredere tverrinstitusjonell prosess. For å illustrere modellering som kan gi heldekkende indikatorverdier, bruker vi fjellfiol Viola bi-flora (tilsvarende øvelser for fugl presenteres i en egen rapport). Fjellfiol er ikke en indikatorart for naturindeksen, men fungerer som et demonstrasjonseksempel på hvordan klimadata, popu-lasjonsdata og forekomstdata kan integreres for å predikere forekomst og populasjonssstørrel-se over tid, og gi estimater av indikatorverdi og tilhørende usikkerhet med høy oppløsning. Vi beskriver den nyeste utviklingen av rutiner for import av modellerte indikatorverdier til natur-indeksbasen med R-pakken ‘NIcalc’. I tillegg til det tradisjonelle formatet på indikatorverdier (middelverdi og kvartiler), vil nå også parameteriserte lognormalfordelinger, parameteriserte poissonfordelinger, diskrete fordelinger, og empiriske fordelinger aksepteres som indikatorver-dier. Dette øker mulighetene for å bruke resultater fra flere ulike typer modeller, inkludert inte-grerte hierarkiske modeller, direkte som input til naturindeksen. Avslutningsvis diskuterer og oppsummerer vi våre resultater og erfaringer i forhold til mulighe-ter for økt datatilgang og automatisert oppdatering av naturindeksen. Vi konkluderer med to anbefalinger: For det første, at rammeverket for dataflyt til naturindeksen bør tas videre i et bredt tverrinstitusjonelt samarbeid mellom sentrale dataaktører og sees i sammenheng med beslektede prosesser og systemer i forvaltningen. For det andre, at modelleringsarbeidet i det-te og tidligere prosjekter, som gir grunnlag for å øke oppløsning og geografisk dekning av na-turindeksindikatorer, samt å øke antall indikatorer, legges til grunn for en revurdering av natur-indeksens indikatorsett for planter fram mot neste hovedoppdatering. NØKKELORD Norge, Sogn og fjordane fylke, Aurland kommune Fjellfiol, Viola biflora Issoleie, Ranunculus glacialis Naturindeks Modellering KEY WORDS Norway, Sogn og fjordane county, Aurland municipality Yellow arctic violet, Viola biflora Glacier buttercup, Ranunculus glacialis Nature index Modelling

• Skarpaas, Olav; Töpper, Joachim Paul; Nilsen, Erlend Birkeland & Åström, Jens (2018). Dataflyt og modellering av indikatorer for naturindeksen - planter.
• Sverdrup-Thygeson, Anne; Evju, Marianne; Skarpaas, Olav & Jacobsen, Rannveig Margrete (2018). Nasjonal overvåking av hule eiker: Resultat første omløp og forslag til videreføring. MINA fagrapport. 50.
• Töpper, Joachim Paul; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Rydgren, Knut; Skarpaas, Olav & Vandvik, Vigdis (2018). The devil is in the detail: non-additive and context- dependent plant population responses to increasing temperature and precipitation.
• Vandvik, Vigdis; Althuizen, Inge; Goldberg, Deborah E; Haugum, Siri Vatsø; Jaroszynska, Francesca Orinda Holl; Klanderud, Kari; Lee, Hanna; Måren, Inger Elisabeth; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Halbritter Rechsteiner, Aud Helen; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Velle, Liv Guri (2018). Ecosystem responses and feedbacks to climate change - lessons from terrestrial ecology?.
• Vandvik, Vigdis; Althuizen, Inge; Goldberg, Deborah E; Haugum, Siri Vatsø; Jaroszynska, Francesca Orinda Holl; Klanderud, Kari; Lee, Hanna; Måren, Inger Elisabeth; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Halbritter Rechsteiner, Aud Helen; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Velle, Liv Guri (2018). Using experimental macroecology to assess climate change impacts on plants.
• Bratli, Harald & Skarpaas, Olav (2017). God økologisk tilstand i hvert økosystem. Naturlig åpne områder under skoggrensa, I: Signe Nybø & Marianne Evju (red.),  Fagsystem for fastsetting av god økologisk tilstand. Forslag fra et ekspertråd.  Ekspertrådet for økologisk tilstand.  ISBN 978-82-690860-1-0.  4.7.  s 136 - 141
• Evju, Marianne; Bratli, Harald & Skarpaas, Olav (2017). Naturlig åpne områder under skoggrensa.
• Evju, Marianne; Olsen, Siri Lie & Skarpaas, Olav (2017). Overvåking av dragehode - en pilotstudie. NINA fakta.  ISSN 1891-2397.  (4-2017)
• Olsen, Siri Lie; Skarpaas, Olav; Sverdrup-Thygeson, Anne; Bendiksen, Egil; Nordén, Björn; Stabbetorp, Odd Egil; Hofgaard, Annika & Granhus, Aksel (2017). Local and landscape effects of stand age on biodiversity in productive boreal forests.
• Vandvik, Vigdis; Althuizen, Inge; Goldberg, Deborah E; Haugum, Siri Vatsø; Jaroszynska, Francesca Orinda Holl; Klanderud, Kari; Lee, Hanna; Måren, Inger Elisabeth; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Halbritter Rechsteiner, Aud Helen; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Velle, Liv Guri (2017). Integrating experimental and gradient approaches to study CC impacts on plants.
• Vandvik, Vigdis; Althuizen, Inge; Jaroszynska, Francesca Orinda Holl; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Halbritter Rechsteiner, Aud Helen; Klanderud, Kari; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Goldberg, Deborah E (2017). Konsekvenser av klimaendringer: Hva skjer når fjellplanter flyttes til et varmere og våtere klima?.
• Vandvik, Vigdis; Halbritter Rechsteiner, Aud Helen; Måren, Inger Elisabeth; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Velle, Liv Guri; Klanderud, Kari; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Goldberg, Deborah E (2017). Eco-climatological experiments in the field and in the laboratory.
• Vandvik, Vigdis; Klanderud, Kari; Skarpaas, Olav; Telford, Richard & Töpper, Joachim Paul (2017). Integrating experimental and gradient approaches to assess climate change impacts on plants populations and communities..
• Barton, David Nicholas & Skarpaas, Olav (2016). URBAN EEA Experimental urban ecosystems accounting – improving the decision-support relevance for municipal planning and policy.
• Brandrud, Tor Erik; Evju, Marianne; Blaalid, Rakel & Skarpaas, Olav (2016). Nasjonal overvåking av kalklindeskog og kalklindeskogsopper. Resultater fra første overvåkingsomløp 2013−2015. NINA rapport. 1297. Show summary

  Et nasjonalt overvåkingsprogram for kalklindeskog (utvalgt naturtype) og kalklindeskogsopper ble igangsatt i 2013. Første omløp av overvåkingen ble gjennomført i 2013−15 og rapporteres her. Hovedmålsetningen med overvåkingen er å registrere endringer i populasjonene av de truete kalklindeskogsoppene (og andre rødlistesopper), og å registrere endringer i utbredelse og habitatkvaliteter i kalklindeskog som naturtype. I stedet for å overvåke én og én truet art, gir ansamlingen av spesialiserte arter i hotspot-habitatet kalklidenskog muligheter for å overvåke et helt sett med truete arter innenfor et avgrenset overvåkingsunivers. Et tilfeldig utvalg på 30 kalklindeskogslokaliteter er trukket ut for overvåking (20 store og 10 små). I tillegg inngår Dronningberget vest, Bygdøy, som en tilleggslokalitet, med tidsserier av kalklin-deskogsopper siden 1979. Alle soppforekomster (individer + antall fruktlegemer pr. individ) er registrert to ganger pr. sesong i tre påfølgende år (2013−2014−2015). I tillegg er en rekke indi-katorvariabler registrert på lokalitetsnivå (med vekt på variabler knyttet til skogtilstand og fore-komst av lindeindivider), mens noen variabler (bl.a. mhp. jordsmonn) er skåret i registrerings-punkter for soppfunn. Denne rapporten presenterer resultater fra første overvåkingsomløp 2013−2015. Dataene er i hovedsak sammenstilt og presentert lokalitetsvis, slik at rapporten skal kunne representere et oppslagsverk for grunnlagsdata over den enkelte lokalitet fra første omløp, som basis for videre overvåking. Disse overvåkingsdataene er også supplert med viktige data som foreligger herfra tidligere, inkludert en beskrivelse av hver lokalitet. Det første omløpet av overvåking av kalklindeskog og kalklindeskogsopper gir et godt grunnlag for å undersøke endringer over tid. Samtidig gir det forvaltningen viktig grunnleggende kunnskap om de utvalgte lokalitetene, skogens tilstand og det tilhørende artesmangfoldet. Ved gjennom-føring av det planlagte andre omløpet av overvåkingen i 2019−21 vil vi få bedre kunnskap om status og utvikling for dette unike artsmangfoldet. Overvåking, kalklindeskog, kalklindeskogsopper, utvalgt naturtype, truete arter, hotspot-habitat, monitoring, calcareous lime forest, calcareous lime forest fungi, se-lected habitat type, threatened species, hotspot-habitat

• Evju, Marianne; Skarpaas, Olav & Stabbetorp, Odd Egil (2016). Dragehode Dracocephalum ruyschiana. Forslag til overvåkingsopplegg. NINA Kortrapport. 37. Show summary

  Evju, M., Skarpaas, O. & Stabbetorp, O. (2016). Dragehode Dracocephalum ruyschiana. Forslag til overvåkingsopplegg. - NINA Kortrapport 37. 30 s. Dragehode Dracocephalum ruyschiana er en prioritert art med egen forskrift og handlingsplan. For å kunne vurdere langsiktig overlevelse av norske populasjoner av dragehode er det behov for overvåking. I denne rapporten foreslås et opplegg for overvåking av dragehode. Det overord-nede formålet med overvåkingen er å få oversikt over status og utvikling over tid for dragehode-populasjoner i Norge. Samtidig skal overvåkingen gi oversikt over utvikling av populasjonsstør-relser lokalt. Overvåkingen legges opp slik at kunnskap om viktige påvirkningsfaktorer samles inn som en del av overvåkingen, og på en slik måte at man systematisk kan innhente erfaringer om effekt av tiltak. Utbredelsen av dragehode er forholdsvis godt kjent, og vi tar utgangspunkt i kjente populasjoner når overvåkingslokaliteter trekkes. Fordi kartleggingsstatus for arten er god, mener vi at overvå-kingsresultatene vil være gyldige for dragehode i Norge generelt. For å kunne gi generelle resul-tater om status og utvikling for dragehode bør overvåkingen baseres på et tilfeldig utvalg av lokaliteter. Vi kan forvente en god del variasjon i påvirkningsfaktorer og utvikling mellom lokali-teter både med hensyn på geografi og naturtyper. For eksempel er fremmede arter en viktig påvirkningsfaktor i lokaliteter i indre Oslofjorden. Opphør av beite, eller intensivt beitetrykk, kan imidlertid være en viktigere påvirkningsfaktor i andre områder. For å fange opp denne variasjo-nen foreslår vi å stratifisere utvalget geografisk. Fra de seks forskjellige geografiske regionene Oslofjorden, Ringerike, Hadeland, Mjøsa, Gudbrandsdalen og Valdres/Hemsedal trekkes et sett lokaliteter tilfeldig. For å beregne hvor mange lokaliteter som bør inngå i overvåkingsopplegget, har vi brukt NINAs pilotdata som utgangspunkt for simuleringer. Et utvalg på 120 lokaliteter, fordelt på 20 lokaliteter pr. region, vil med stor sannsynlighet være nok til å kunne fange opp en endring i gjennomsnittlig populasjonsstørrelse på 15%. Indikatorvariablene som brukes i overvåkingen, må være følsomme for endringer, være opera-sjonelle og effektive å måle i felt. I dette overvåkingsopplegget foreslår vi å registrere indikator-variabler i et utvalg tilfeldig utlagte 1 × 1 m-ruter på hver overvåkingslokalitet. 10 ruter per lokalitet vil sannsynligvis være nok til å fange opp endringer i populasjonsstruktur. Populasjonsstruktur (størrelsesfordelingen av individer i en populasjon) kan være en viktig indikator for en popula-sjons levedyktighet og er ofte knyttet til miljøforhold og endringer i f.eks. skjøtselsregime. I tillegg til å telle antall individer i rutene registreres derfor også størrelsesklasser for individene. I tillegg registreres påvirkningsfaktorer (gjengroing, fremmede arter, skjøtsel) og andre forvaltningsrele-vante arter. For å kunne generalisere resultatene fra overvåkingen er det viktig å vite hva den enkelte overvåkingslokalitet representerer. En beskrivelse av lokaliteten i henhold til NiN 2.0 på grunntypenivå anbefales derfor også. Det foreslåtte opplegget kan også brukes på enkeltlokaliteter med stor forvaltningsinteresse, og for å følge opp effekter av tiltak (skjøtsel). Skjemaer for registreringer er utarbeidet og 120 loka-liteter er trukket tilfeldig som første forslag til overvåkingslokaliteter. Det bør gjennomføres en pilotovervåking på et mindre utvalg lokaliteter i 2017. En slik pilot bør ha fokus på å teste proto-kollen for overvåking slik at man får bedre kunnskap om tidsbruk, kostnader og variasjon mellom lokaliteter. overvåking, dragehode, prioritert art, åpen grunnlendt kalkmark, monitoring, Dracocephalum ruyschiana, priority species, dry calcareous grasslands

• Evju, Marianne; Skarpaas, Olav & Stabbetorp, Odd Egil (2016). Dragehode i NINA - pågående arbeid og tanker om overvåking.
• Evju, Marianne; Stange, Erik; Berger, Anna Lisa; Blumentrath, Stefan; Endrestøl, Anders; Olsen, Siri Lie; Skarpaas, Olav; Stabbetorp, Odd Egil; Stöckmann, Friederike & Sverdrup-Thygeson, Anne (2016). Når artenes leveområder splittes opp - eksempler fra øyene i indre Oslofjord. Sluttrapport fra strategisk instituttsatsing (SIS) 2011-2015. NINA temahefte. 65.
• Nybø, Signe; Pedersen, Bård; Skarpaas, Olav; Aslaksen, Iulie; Bjerke, Jarle W.; Certain, Gregoire; Edvardsen, Hanne; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Granhus, Aksel; Gundersen, Hege; Henriksen, Snorre; Hovstad, Knut Anders; Jelmert, Anders; McBride, Margaret; Norderhaug, Ann; Ottersen, Geir; Oug, Eivind; Pedersen, Hans-Christian; Schartau, Ann Kristin; Storaunet, Ken Olaf & van der Meeren, Gro Ingleid (2016). Description of the major ecosystems and their reference states, In Bård Pedersen; Signe Nybø & Stein Are Sæther (ed.),  Nature Index for Norway 2015. Ecological framework, computational methods, database and information systems.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2858-9.  3.  s 21 - 26
• Nybø, Signe; Pedersen, Bård; Skarpaas, Olav; Aslaksen, Iulie; Bjerke, Jarle W.; Certain, Gregoire; Edvardsen, Hanne; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Granhus, Aksel; Gundersen, Hege; Henriksen, Snorre; Hovstad, Knut Anders; Jelmert, Anders; McBride, Margaret; Norderhaug, Ann; Ottersen, Geir; Oug, Eivind; Pedersen, Hans-Christian; Schartau, Ann Kristin; Storaunet, Ken Olaf & van der Meeren, Gro Ingleid (2016). Ecological framework, In Bård Pedersen; Signe Nybø & Stein Are Sæther (ed.),  Nature Index for Norway 2015. Ecological framework, computational methods, database and information systems.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2858-9.  2.  s 11 - 20
• Nybø, Signe; Skarpaas, Olav; Pedersen, Bård & Framstad, Erik (2016). State of biodiversity – the Nature Index as a measure of ecosystem integrity.
• Olsen, Siri Lie; Stabbetorp, Odd Egil; Skarpaas, Olav; Often, Anders & Gajda, Honorata (2016). Kartlegging av kortdistansespredning av fremmede bartrær: vrifuru (Pinus contorta) og lutzgran (Picea x lutzii).
• Olsen, Siri Lie; Stabbetorp, Odd Egil; Skarpaas, Olav; Often, Anders & Gajda, Horata (2016). Kartlegging av kortdistansespredning av fremmede bartrær. Vrifuru (Pinus contorta) og lutzgran (Picea × lutzii). NINA rapport. 1231. Show summary

  Spredning av fremmede arter er en av de største truslene mot det biologiske mangfoldet på verdensbasis. Økende globalisering fører til at stadig nye arter transporteres til områder hvor de ikke hører hjemme. Men ikke alle fremmede arter skaper problemer der de introduseres. Det avhenger av både evne til spredning i naturlige habitater (invasjonspotensial) og skadevirkninger på stedegne økosystemer (økologisk effekt). I Norge er en rekke fremmede treslag, hovedsake-lig bartrær, plantet ut med tanke på skogproduksjon. Noen av disse er i dag ansett som en trussel mot det biologiske mangfoldet, men selv om vi vet en del om spredningen til noen bartrearter, mangler vi kunnskap om andre, både når det gjelder invasjonspotensial og økologisk effekt. For-målet med dette prosjektet har derfor vært å utvikle en metodikk for kartlegging av kortdistanse-spredning av fremmede arter fra eksisterende plantefelt. Metodikken er basert på en praktisk kartlegging av spredning av vrifuru (Pinus contorta) og lutzgran (Picea × lutzii), samt en vurdering av bruk av ulike typer fjernmåling. Feltkartleggingen viste at både vrifuru og lutzgran sprer seg utenfor plantefelt. Hovedtyngden av foryngelsen ble funnet nær morbestandet, men sannsynligheten for etablering varierte mellom naturtyper. Etableringssannsynligheten var høyest i veikanter og på annen mark preget av men-neskeskapt forstyrrelse, men også påtakelig i åpne naturtyper som hei, ur og myr, samt i skog. Basert på feltdata fra totalkartlegging i avgrensede områder og simuleringer av datainnsamling med ulike former for utvalgskartlegging, konkluderer vi med at totalkartlegging er den beste me-toden for kartlegging av kortdistansespredning av fremmede bartrær. Dette skyldes hovedsake-lig den store variasjonen i etableringssannsynlighet mellom naturtyper. Selv om utvalgskartleg-ging i noen tilfeller kan være tidsbesparende, øker risikoen for å ikke fange opp spredning som er konsentrert i visse, avgrensede naturtyper. Vi har også vurdert om ulike former for fjernmåling egner seg for spredningskartlegging. På grunn av kombinasjonen av høy bakkeoppløsning og stor presisjon, vil bruk av droner være særlig aktuelt. På nåværende tidspunkt er det usikkert om dette vil fungere i praksis ettersom foryngel-sen ofte forekommer spredt og de fleste trærne foreløpig er svært unge. Om fjernmåling ved hjelp av droner er et nyttig supplement til feltkartlegging, må derfor testes ut. Andre typer fjern-måling, for eksempel flybilder, satelittbilder og LiDAR, kan imidlertid brukes til å identifisere plan-tefelt med fremmede treslag og omkringliggende naturtyper i et landskap. Dette kan brukes til å bygge opp en nasjonal database over slike plantefelt. Databasen kan igjen danne grunnlag for å plukke ut et representativt utvalg av plantefelt for spredningskartlegging. Dette vil gi et bedre utgangspunkt for vurdering av invasjonspotensial og økologisk effekt av fremmede bartrearter enn det som er tilfellet med dagens til dels tilfeldige kartlegging. fremmede arter, bartrær, vrifuru (Pinus contorta), lutzgran (Picea × lutzii), kartlegging, spredning, fjernmåling, Introduced alien species, conifers, Pinus contorta, Picea × lutzii , mapping, dispersal, remote sensing

• Pedersen, Bård & Skarpaas, Olav (2016). Mathematical framework and calculation of the Nature Index, In Bård Pedersen; Signe Nybø & Stein Are Sæther (ed.),  Nature Index for Norway 2015. Ecological framework, computational methods, database and information systems.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2858-9.  5.  s 30 - 37
• Vandvik, Vigdis; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav & Klanderud, Kari (2016). Integrating experimental and gradient approaches to climate change impacts on plant populations and communities: experiences, insights, and ways forward..
• Bjerke, Jarle W.; Skarpaas, Olav & Dervo, Børre Kind (2015). Våtmark, I: Erik Framstad (red.),  Naturindeks for Norge 2015. Tilstand og utvikling for biologisk mangfold.  Miljødirektoratet.  8.  s 68 - 76
• Hendrichsen, Ditte Katrine; Åström, Jens; Forsgren, Elisabet & Skarpaas, Olav (2015). Spredningsveier for fremmede arter i Norge. NINA rapport. 1091. Full text in Research Archive. Show summary

  Fremmede arter er et fokusområde for naturforvaltning på internasjonalt nivå. Når først frem-mede arter har etablert seg i et nytt område er det ofte særdeles vanskelig å fjerne dem igjen, og omkostningene ved en eventuell utrydding er ofte vesentlig høyere enn forebyggingstiltak. Kunnskap om innvandringsveier og –vektorer er dermed sentralt for effektiv forebygging av inn-vandring, spredning og etablering av fremmede arter. I denne rapporten analyserer vi spred-ningsveiene til 1170 fremmede arter som reproduserer i fastlands-Norge og 1071 fremmede arter som ikke reproduserer her, samt 79 arter på Svalbard. Datamaterialet er basert på Artsda-tabankens fremmedartsdatabase. Datamaterialet opererer med fem spredningsveier: Utsatt, for-villet / rømt, blindpassasjer, sekundær spredning fra naboland og ukjent vektor, men av antro-pogen opprinnelse. For en del arter finnes ytterligere informasjon om spesifikke vektorer, f.eks. via drivhus, ballastvann o.l. Prosjektet er utført på oppdrag fra Miljødirektoratet. Det er en omfattende litteratur om fremmede arter, men først i de senere årene har man begynt å se spesifikt på ulike spredningsveier. En gjennomgang av den tilgjengelige litteraturen viser at risikoen for at nye fremmede arter etablerer seg generelt øker med antallet individer og / eller arter som introduseres. De vanligste gruppene av fremmede arter som rapporteres i litteraturen er karplanter, virvelløse dyr og marine organismer. En komplett overvåking eller registrering av fremmede arter er ikke realistisk. Analysene i denne rapporten basere seg på klassifiseringer, risikovurderinger og beskrivelser av egenskaper som er tilgjengelig i fremmedartsdatabasen. Resultatene er dermed direkte avhengige av de data som finnes i risikovurderingen, og de valgene som ligger til grunn for denne, og de representerer virkelige forhold bare i den grad risikovurderingen beskriver virkelige forhold. I analysene av data fra fremmedartsdatabasen fant vi et mønster som likner på mønsteret i andre analyser. Flest fremmede arter har etablert seg i Norge som følge av forvilling, etterfulgt av arter som har kommet til landet som blindpassasjer. Dette står i motsetning til ikke-reproduserende fremmede arter, hvor blindpassasjer er langt den viktigste spredningsveien. Begge grupper do-mineres av karplanter. De tidligst ankomne fremmede artene er kommet som blindpassasjer i 1765. Dette er også den spredningsveien, der antallet av arter tidligst (i 1908) når 50 % av det nåværende nivå. Generelt er den relative utviklingen over tid, dvs. tidspunktet for når antallet av arter fra en spredningsvei når en viss prosentdel av det nåværende nivå, ganske lik mellom spredningsveier. Kun arter som er kommet med sekundær spredning fra naboland skiller seg ut med sen ankomst (1875) og sen 50 prosentil (1975). For ikke-reproduserende fremmede arter er den relative utviklingen lik for spredningsveiene blindpassasjer, forvillet og arter med ukjent vektor, mens arter som er satt ut er litt forsinket i forhold til disse. Hovedparten av arter i fremmedartsdatabasen er knyttet til det terrestriske miljø. Forvillede arter dominerer denne gruppen, etterfulgt av blindpassasjerer. Terrestriske arter domineres av kar-planter og insekter, og utviklingen over tid svarer derfor til utviklingen for disse gruppene. For arter knyttet til det marine miljø er spredningsveiene forvilling og blindpassasjer omtrent like vik-tige. Arter som er satt ut, og i de senere årene også forvillede arter, er de dominerende blant fremmede arter i det limniske miljø. fremmede arter, spredningsveier, biologisk invasjon, alien species, distribution pathways, biological invasion

• Klanderud, Kari; Skarpaas, Olav; Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul & Vandvik, Vigdis (2015). Fjellplantene taper konkurransen i et varmere og våtere klima: kan beitedyr være redningen?. Biolog.  ISSN 0801-0722.  (4), s 14- 18
• Nybø, Signe; Pedersen, Bård; Skarpaas, Olav; Aslaksen, Iulie; Bjerke, Jarle W.; Certain, Gregoire; Edvardsen, Hanne; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Granhus, Aksel; Gundersen, Hege; Henriksen, Snorre; Hovstad, Knut; Jelmert, Anders; McBride, Margaret; Norderhaug, Ann; Ottersen, Geir; Oug, Eivind; Pedersen, Hans-Christian; Schartau, Ann Kristin; Storaunet, Ken Olaf & van der Meeren, Gro Ingleid (2015). Beskrivelse av hoved-økosystemene og deres referansetilstand, I: Bård Pedersen & Signe Nybø (red.),  Naturindeks for Norge. 2015. Økologisk rammeverk, beregningsmetoder, datalagring og nettbasert formidling.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2752-0.  3.  s 21 - 26
• Nybø, Signe; Pedersen, Bård; Skarpaas, Olav; Aslaksen, Iulie; Bjerke, Jarle W.; Certain, Gregoire; Edvardsen, Hanne; Framstad, Erik; Garnåsjordet, Per Arild; Granhus, Aksel; Gundersen, Hege; Henriksen, Snorre; Hovstad, Knut; Jelmert, Anders; McBride, Margaret; Norderhaug, Ann; Ottersen, Geir; Oug, Eivind; Pedersen, Hans-Christian; Schartau, Ann Kristin; Storaunet, Ken Olaf & van der Meeren, Gro Ingleid (2015). Økologisk rammeverk, I: Bård Pedersen & Signe Nybø (red.),  Naturindeks for Norge. 2015. Økologisk rammeverk, beregningsmetoder, datalagring og nettbasert formidling.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2752-0.  2.  s 11 - 20
• Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav; Vandvik, Vigdis & Klanderud, Kari (2015). From facilitation to competition: temperature-driven shift in dominant plant interactions affects population dynamics in semi-natural grasslands.
• Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav; Vandvik, Vigdis & Klanderud, Kari (2015). From facilitation to competition: temperature-driven shift in dominant plant interactions affects population dynamics in semi-natural grasslands across the treeline ecotone.
• Pedersen, Bård & Skarpaas, Olav (2015). Matematisk rammeverk og beregning av naturindeksen, I: Bård Pedersen & Signe Nybø (red.),  Naturindeks for Norge. 2015. Økologisk rammeverk, beregningsmetoder, datalagring og nettbasert formidling.  Norsk institutt for naturforskning.  ISBN 978-82-426-2752-0.  5.  s 30 - 36
• Töpper, Joachim Paul; Meineri, Eric Pierre F; Olsen, Siri Lie; Rydgren, Knut; Vandvik, Vigdis & Skarpaas, Olav (2015). Digging climate change? The fate of four common herbs transplanted along temperature and precipitation gradients in Norway.
• Brandrud, Tor Erik; Evju, Marianne & Skarpaas, Olav (2014). Nasjonal overvåking av kalklindeskog og kalklindeskogsopper. Beskrivelse av overvåkingsopplegg fra ARKO-prosjektet. NINA rapport. 1057. Full text in Research Archive. Show summary

  Et nasjonalt overvåkingsprogram for kalklindeskog (utvalgt naturtype) og kalklindeskogsopper ble igangsatt i 2013 og er nærmere beskrevet i foreliggende rapport. Kalklindeskog defineres som kalkskogsmark dominert av lind og hassel/eik. Naturtypen er godt kartlagt og forekommer på et begrenset antall av ofte svært små lokaliteter i Oslofjordsdistriktet, med utposter ved Eikeren- Tyrifjorden-Mjøsa. Internasjonalt er dette en ytterst sjelden naturtype, med tyngdepunkt i SØ Norge. Kalklindeskog er et hotspot-habitat som huser 50 sterkt spesialiserte, truete kalklindeskogsopper som er knyttet sterkt til denne naturtypen. Hovedmålsettingen med overvåkingen er å registrere endringer i populasjonene av de truete kalklindeskogsoppene (og andre rødlistesopper), dernest å registrere endringer i utbredelse og tilstand/habitatkvaliteter i kalklindeskog som naturtype. Istedenfor å overvåke én og én truet art, gir ansamlingen av spesialiserte arter i hotspot-habitatet kalklindeskog muligheter for å overvåke et helt sett med truete arter innenfor et avgrenset overvåkingsunivers (definisjonsområde). Definisjonsområdet er her hele utbredelsesområdet av kalklindeskog (innenfor kalkområdet Oslofeltet; fra Bamble til Biri). Et representativt utvalg av lokaliteter er foretatt ved tilfeldig uttrekk av kjente lokaliteter. I alt 30 overvåkingslokaliteter er trukket ut; herunder 10 noe større, særlig rike lokaliteter med potensial for mange kalklindeskogsopper (trukket fra 20 kjente store), og 20 små til fragmentariske lokaliteter (trukket fra 85 kjente). I tillegg inngår Dronningberget (Bygdøy), som er den rikeste lokaliteten vi kjenner for kalklindeskogsopper, og hvor soppregistreringer har blitt gjennomført i 29 år. Valg av overvåkingsindikatorer og design for registrering av indikatorvariablene er nærmere beskrevet i rapporten. Variablene inkluderer punktregistreringer knyttet til registrering av soppindivider, samt variabler som registreres lokalitetsvis. Overvåkingen av kalklindeskogsopper foregår ved fruktlegeme/individ-registering i to feltrunder pr. sesong over tre år, med påfølgende tre års pause til neste overvåkingsomløp. Overvåkingsindikatorer og tilhørende variabler knyttet til areal og tilstand for kalklindeskog registreres en gang i løpet av et overvåkingsomløp. En kortversjon av overvåkingsopplegget beskrives i egen boks i kap. 3. De 31 overvåkingslokalitetene og deres habitat-kvaliteter samt kjente forekomster av kalklindeskogsopper er nærmere beskrevet i Vedlegg 2. overvåking, kalklindeskog, kalklindeskogsopper, utvalgt naturtype,truete arter, hotspot-habitat,Monitoring, calcareous lime forest, calcareous lime forest fungi, selected habitat type, threatened species, hotspot-habitat

• Bratli, Harald; Evju, Marianne; Jordal, John Bjarne; Skarpaas, Olav & Stabbetorp, Odd Egil (2014). Hotspot kulturmarkseng. Beskrivelse av habitatet og forslag til nasjonalt overvåkingsopplegg fra ARKO-prosjektet. NINA rapport. 1100. Show summary

  Rapporten beskriver arbeidet med hotspot kulturmarkseng i ARKO-prosjektet (Arealer for Rød-listearter – Kartlegging og Overvåking) gjennom hele perioden, fra 2009 – 2014. Rapporten er en videreføring og avslutning av arbeidet fra 2009 og 2010 rapportert i Bratli et al. (2011). I arbeidet har vi tatt utgangspunkt i kulturmarkseng (slik denne er definert i Naturtyper i Norge), som omfatter både slåttemark og naturbeitemark, og vektlagt artsgruppene karplanter og beite-marksopp. Gjennom prosjektet har vi foretatt en beskrivelse og avgrensing av hotspot-habitatet, dokumentert utbredelse og artsmangfold av karplanter og sopp tilknyttet habitatet, vurdert habi-tatets utbredelse og forekomstfrekvens, vurdert arealenes relative betydning for de tilstedevæ-rende rødlisteartene, og identifisert de viktigste miljøvariabler og påvirkningsfaktorer. Med ut-gangspunkt i dette foreslår vi et nasjonalt overvåkingsopplegg for hotspot kulturmarkseng. Eksisterende databaser med informasjon om rødlistede arter (Artskart) og lokaliteter (Naturbase) er analysert. Lister med 86 rødlistede karplanter og 104 beitemarksopp, som forekommer i typen, er utarbeidet og analyser av fordelingsmønstre gjennomført. En analyse av artenes opptreden i Naturbase-lokaliteter av ulike naturtyper indikerer at kulturmarkseng har stor relativ betydning for rødlisteartene. Kartlegging og utprøving av metoder er foretatt i tre ulike delprosjekter: 1 – tilfeldig utvalg av lokaliteter fra Naturbase, 2 – tilfeldig utvalg av overvåkingslokaliteter i rutenett i seks områder, 3 – utprøving av overvåkingsmetodikk i rutenett i Buskerud fylke. I hvert datasett er samtlige kar-planter og beitemarksopp, samt miljøparametere og aktuelle overvåkingsindikatorer registrert. Engenes fordeling regionalt og langs ulike miljøvariabler er sammenstilt, og forholdet mellom artsrikdom og miljøvariabler er analysert. Vi fant få klare sammenhenger mellom artsrikdom av rødlisteartene og miljøvariabler. Resultatene viser at hotspot kulturmarkseng (kulturmarkseng med rødlistearter eller potensiale for rødlistearter) omfatter enger langs det meste av kalkinn-holdgradienten (trinn 3−6), med hovedvekt på de to mest kalkrike trinnene (trinn 5 kalkrik og trinn 6 kalkmark). Hotspot-habitatet omfatter både friske og moderat tørkeutsatte enger. De er lite eller ikke gjødslet, fortrinnsvis moderat beitet og i aktuell ekstensiv bruk, men kan også omfatte enger som ikke er i bruk, eller brukes svært ekstensivt. De omfatter gjengroingstrinn 1−3. Det må forekomme partier med åpen eng, heldekkende busksjikt inngår ikke. Både slåttemark og naturbeitemark inngår. Hverken vegetasjonsregionkart eller berggrunnskart gir grunnlag for å avgrense overvåkingens definisjonsområde. På bakgrunn av dette forelås fastmarks-Norge un-der skoggrensa som definisjonsområde. Fordi forekomstfrekvensen av hotspot-habitatet er så vidt lav, vil tilfeldig utvalg av overvåkings-lokaliteter ikke egne seg. Vi har brukt data samlet inn i prosjektperioden til å vurdere hvordan definisjonsområdet kan stratifiseres i JA- og NEI-areal, hhv. areal med stor og liten sannsynlighet for forekomst av hotspot-habitatet, og hvor mange overvåkingslokaliteter av JA- og NEI-ruter som bør inngå i et overvåkingsopplegg for å kunne oppdage en gitt endring i areal, tilstand og artsrikdom over tid. Vi foreslår et overvåkingsopplegg med 5-årig omdrev, med til sammen 300 JA- og 300 NEI-ruter totalt pr. omdrev, men at antallet NEI-ruter justeres når mer informasjon foreligger. Valg av indikatorvariabler og metoder for registrering av disse beskrives, og en kort oppsummering av foreslått overvåkingsopplegg presenteres i kapittel 6. Overvåking, kulturmarkseng, rødlistearter, engplanter, beitemarksopp, Monitoring semi-natural grassland, red listed species, vascular plants, grassland fungi

• Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav; Klanderud, Kari & Vandvik, Vigdis (2014). Plant-plant interactions vary with climate: population dynamics of four Norwegian plant species.
• Olsen, Siri Lie; Töpper, Joachim Paul; Skarpaas, Olav; Vandvik, Vigdis & Klanderud, Kari (2014). Shift from facilitation to competition driven by climate-related changes in plant population dynamics.
• Skarpaas, Olav; Stabbetorp, Odd Egil & Bakkestuen, Vegar (2014). Vurdering av populasjonsendringer på grunnlag av artsfunn. NINA rapport. 608. Full text in Research Archive. Show summary

  I dette prosjektet har vi vurdert mulighetene for å estimere tilstand og trender i mengden av arter på grunnlag av forekomstdata. En viktig potensiell anvendelse for dette er Naturindeksen, hvor bruk av forekomstdata vil kunne øke utvalget av indikatorarter og supplere eller erstatte ekspertvurderinger. Artsforekomster er heterogene og usystematiske data fra mange ulike kilder og med mye støy. Analyse av slike data krever metoder som kan skille endringer i mengde og utvikling av arten (reelle populasjonsendringer eller prosessvariasjon) fra støy knyttet til observasjonsprosessen (observasjonsfeil). Det teoretiske rammeverket vi har brukt for å oppnå dette er såkalt ”state-space modelling” som kombinerer populasjonsmodeller og observasjonsmodeller. For at forekomstdata skal kunne gi tilstrekkelig presise og forventningsrette estimater av til-stand og trender i mengde, må datasettet ha en viss romlig utstrekning og oppløsning. Videre må det være samlet inn data over en viss tid med tilstrekkelig innsats. I tillegg bør arten ikke være for vanskelig å oppdage eller av liten interesse for observatører. På grunnlag av simule-ringer har vi definert et sett med tommelfingerregler for datakvalitet og vurdert forekomstdata for karplanter, lav, sopp og sommerfugler i Norge i henhold til disse kriteriene. Med foreliggende data fra GBIF (2010) er det mulig å beregne tilstand og trender i alle fylker for karplanter, i enkelte fylker for sopp og lav, og i et fåtall kommuner for karplanter. Det er bare Oslo og Kristiansand som har høy nok innsats til presis estimering av abundans, og dette gjel-der bare karplanter. For å estimere vekstrater, er datagrunnlaget tilstrekkelig for karplanter, sopp og sommerfugler i et titalls kommuner. For lav er datagrunnlaget for tynt i alle kommuner Forekomstdata kan danne et kvantitativt grunnlag for mange karplanter som kan inngå som indikatorer i alle de terrestre økosystemene i Naturindeksen (myr og våtmark, åpent lavland, skog og fjell), og for en del sopp og lav i skog og fjell. Økologisk homogene artsgrupper kan være et godt alternativ til enkeltarter, særlig for sopp og lav, både fordi man slik kan redusere taksonomiske problemer, og fordi det gir større datamengder å jobbe med. Artsobservasjoner er etter hvert blitt en sentral databank for forekomstdata, og har store mengder observasjoner i tillegg til GBIF. Dette kan bli en verdifull datakilde på sikt, men det vil ta flere tiår, og data derfra må gjøres enkelt tilgjengelig, ikke bare med innsynsløsninger, men med omfattende nedlastingsmuligheter. Det vil også kreve videre metodeutvikling for å håndte-re observasjonsfeil. Vi anbefaler at (1) modellering basert på forekomstdata videreføres for modellerte karplanter i Naturindeksen, med metoden beskrevet her, (2) eksisterende indikatorarter hvor forekomstda-ta brukes som støtte for ekspertvurderinger også benytter forekomst-modellering, (3) eventuel-le nye indikatorer (særlig karplanter, samt sopp og lav i skog og fjell) vurderer analyser med forekomstdata, og at (4) metoder for å håndtere observasjonsfeil i forekomstdata videreutvik-les, da dette kan være eneste farbare vei til en lokal Naturindeks i fravær av en massiv sats-ning på overvåking.

• Brandrud, Tor Erik; Skarpaas, Olav & Sverdrup-Thygeson, Anne (2013). Naturindeksens dødvedindikatorer og artsmangfoldet av vedboende sopp. NINA rapport. 970. Full text in Research Archive. Show summary

  Sammenhengen mellom konsentrasjoner av dødved (Naturindeks-indikatorene MiS-livsmiljø liggende- og stående død ved, samt gamle trær) og forekomst av dødvedarter av sopp er un-dersøkt. Det ble funnet liten til ingen korrelasjon mellom hyppighet av dødvedarter og MiS-areal av kon-sentrasjoner av død ved og gamle trær på regionalt-nasjonalt nivå, med kommuner som regi-streringsenhet. Dette gjaldt både vanlige dødvedarter og rødlistede gammelskogsarter knyttet til gran og furu. En nærmere studie med registrering av læger/lægerkonsentrasjoner og vedboende, rødlistede gammelskogsarter knyttet til gran ble gjennomført i Lunner, Kragerø og Drangedal/Skien. Her ble det funnet en høyere lægerfrekvens av rødlisteartene i spredte forekomster versus i død-vedkonsentrasjoner. Særlig “hardved-artene” duftskinn (Cystostereum murrayii) og svartsone-kjuke (Phellinus nigrolimitatus) ble ofte funnet på spredte læger, noe som forklares ved at disse i studieområdene er knyttet til skogtyper som i Norge pr. i dag har generert lite dødvedkonsen-trasjoner. Videre ble det funnet store regionale forskjeller i lægerfrekvens, med meget lav fre-kvens av rødlistearter i Kragerø, som er utenfor hotspot-regionen for slike rødlistearter i Norge. I Drangedal ble det funnet at kun en tredjedel av alle funn av granboende rødlistearter var knyt-tet til MiS-figurer av liggende død ved. Følgende konklusjoner anføres når det gjelder bruk av ulike dødvedindekser: 1. Samsvar direkte/indirekte dødvedindikatorer: Høy forekomst/konsentrasjoner av død ved og forekomst av vedboende rødlistede gammelskogsarter er i liten grad korrelert, men data om disse forekomstene kan utfylle hverandre, og begge typer indikatorer bør derfor benyttes. Artsindikatorene bør vektes like mye som de indirekte indikatorene. 2. Store forskjeller høy/lavproduktiv skog: Dødvedkonsentrasjoner fanger ikke opp alle habitat-kvaliteter knyttet til død ved. Konsentrasjonene finnes mest i bestander med høyproduktive skogtyper, og lite i de middels/lavproduktive typene av gammelskog. Dødvedindikatorene bør derfor skille på ulike skogtyper/bonitetsklasser. 3. Det er vesentlig å skille mellom dødvedkonsentrasjoner i naturskog, dannet over lang tid, versus konsentrasjoner dannet på kort tid i høyproduktiv skog med rask vekst og kort omløp. Førstnevnte er viktig for vedboende gammelskogsarter, mens sistnevnte som vi har mest av pr. i dag, viser seg ofte å ha ensartet dødved og dødvedsamfunn. 4. Dødvedprofil som indikator på naturtilstand: Viktige habitat-kvaliteter er ofte knyttet til variert dødved produsert over lang tid. Fordeling av mye nedbrutt versus middels/lite nedbrutte læger bør derfor vektlegges. Dødvedprofil (5-delt skala) er antageligvis den beste indikatoren på naturskogstilstand, og bør vurderes inkludert i Naturindeksen. Det-te er også foreslått som parameter for overvåking av verneområder. 5. Andel gammelskog som indikator: For å kompensere for manglende dødveddata fra lavproduktiv skog (som pr. i dag sjelden har dødvedkonsentrasjoner), foreslås å bruke forekomst/frekvens (i skoglandskapet) av gammelskog som en indirekte indikator. 6. Det bør etableres tidsserier for artsindikatorene blant vedboende gammelskogsartene. I dag er naturindekstilstanden anslått indirekte basert på en ekspertvurdering av habitat-utvikling (dødvedutvikling).

• Garnåsjordet, Per Arild; Aslaksen, Iulie; Framstad, Erik; Nilsen, Jan-Erik & Skarpaas, Olav (2013). Naturindeksen for skog på kommunenivå. Utprøving av metoder. NINA rapport. 918. Full text in Research Archive. Show summary

  Store deler av Norges biologiske mangfold er knyttet til skog. Den praktiske skogforvaltningen foregår lokalt, både ved at kommunene etter skogloven er tillagt et betydelig ansvar og ved de enkelte skogeiernes aktive drift av skogen. Dermed blir også forvaltningstiltak for å bevare skogens biologiske mangfold i stor grad forankret lokalt. For at Naturindeksen (NI) for skog skal kunne bli et effektivt verktøy for bevaring av skogens biologiske mangfold, er det viktig at indeksen har en innretning og romlig oppløsning som er relevant også på lokalt nivå. Dette prosjektet har hatt som mål å utprøve mulighetene for å lage en naturindeks for skog til-passet utvalgte skogkommuner i ulike deler av landet. Tilnærmingen har dels bestått i å bereg-ne NI-verdier for disse kommunene, dernest å bruke dette som utgangspunkt for en dialog med lokale skogbruksmyndigheter og skogeiere om indeksens relevans som lokalt forvaltningsverk-tøy og om de enkelte indikatorenes verdier for de respektive kommunene. I tillegg har vi be-regnet naturindeksverdier basert på data fra Miljøregistreringer i skog (MiS), dels fra Lands-skogtakseringens registreringer og dels fra tilsvarende registreringer i lokale skogbruksplaner. I dialogen med lokale skogbruksrepresentanter var inntrykket at NI for skog ble oppfattet som interessant og potensielt relevant også på lokalt nivå. Det var noen klare avvik mellom NIs tall for kommunene og deres egen oppfatning om de aktuelle indikatorene. Dette skyldes i hoved-sak at indikatorene i NI er basert på regionale (eller nasjonale) tall som ikke reflekterer kom-munens spesielle naturforhold eller driftshistorie. Det var også noen avvik mellom hvilke indika-torer som er inkludert i NI og hvilke som kommunene mente burde vært inkludert. Kommunens representanter mente også at en del indikatorer burde ha høyere verdi i deres kommune enn NI viste (f.eks. for storfugl), mens enkelte andre indikatorer kanskje fikk for høy verdi. Med mer representative data for indikatorene i de enkelte kommunene bør det være mulig å gjøre NI betydelig mer relevant på dette forvaltningsnivået. Referansetilstanden bør da også skaleres ned til lokalt nivå dersom NI skal kunne gi meningsfylte tall for de enkelte kommunene. NI basert på MiS-registreringer fra Landsskogtakseringen ligger generelt vesentlig høyere enn NI beregnet fra MiS-verdier fra de lokale skogbruksplanene, trass i at registreringsmetodene skal være like. Dette kan skyldes forskjeller mellom regionale og lokale konsentrasjoner av livsmiljøer, forskjeller i inngangsverdiene for registrering av de enkelte livsmiljøene, ulikheter i skogtyper og aldersklasser som er registrert, samt forskjeller i gjennomføringen av registre-ringene (bl.a. oppfølging av metodene, tidsbruk etc). Uten at årsakene til avvikene mellom MiS-verdier fra Landsskogtakseringen og skogbruksplanene er klarlagt, synes det vanskelig å ba-sere en lokal NI for skog på MiS-data fra skogbruksplanene. Det kan være mulig å utvikle en mer representativ lokal NI for skog ved å bruke mer av regi-streringsmaterialet fra skogbruksplanene, ved å bruke ulike former for modellering for å få mer robust interpolering av verdier for indikatorer som mangler observasjoner i enkelte kommuner, eller ved mer systematisk å innhente vurderinger av indikatorverdier fra lokale informanter. En mer representativ NI på lokalt nivå kan fungere som grunnlag for en dialog mellom ulike inter-essenter om lokale miljømål for skog.

• Hagen, Dagmar; Endrestøl, Anders; Hanssen, Oddvar; Often, Anders; Skarpaas, Olav; Staverløkk, Arnstein & Ødegaard, Frode (2013). Fremmede arter. Kartlegging og overvåking av spredningsvei «import av tømmer». NINA rapport. 980. Full text in Research Archive. Show summary

  Globalisering og handel mellom land og kontinenter øker sannsynligheten for spredning av fremmede arter. Fremmede arter som kommer med som blindpassasjerer ved transport av folk og varer representerer en utilsiktet spredning som det er vanskelig å ha oversikt og kontroll over. Import av tømmer og trevarer er kjent som importvektor for utilsiktet spredning av fremmede organismer som blindpassasjerer både i Norge og globalt. Dette prosjektet skal bidra til å øke kunnskapen om fremmede arter som kommer til Norge med tømmerimport og sammen med allerede eksisterende kunnskap munne ut i forslag til framtidig opplegg for overvåking og aktuelle tiltak for redusere økologisk risiko. Norsk tømmerimport fra utlandet er mangfoldig og inkluderer en rekke ulike produkter. Vi har snevret inn utvalget til de produktene som potensielt representerer en risiko for blindpassasjerer og konsentrerer oss om Tolltariffens kapittel 44 «tre og trevarer; trekull». Her inngår også import av flis til norsk celluloseproduksjon. Flis/kvist til flisfyring og energiproduksjon er en annen potensiell vektor for blindpassasjerer, men dette inngår i flere varegrupper og kan ikke leses direkte fra Tolltariffen, og inngår heller ikke i vår studie. Importvolum av ved til brensel (varenummer 44.01) varierer mye og importen fra Estland og Latvia dominerer (55% av totalimporten i perioden 2000-2012). Volumet sammenfaller med kalde vintre og høye strømpriser i Norge. Importen av varegruppe Tømmer (44.03) har hatt en kraftig nedgang (for både til massevirke, skurtømmer og rundtømmer) i perioden 2000 til 2012. Sverige og Estland er største eksportører, men det har vært kraftig nedgang i importen fra alle land. Norsk trevareindustri er i en lavkonjunktur og resterende fabrikker baserer seg i all hovedsak på norsk eller svensk tømmer. Import til norske havner var svært begrenset i prosjektperioden. Vi gjorde undersøkelser av båtlaster ved ankomst til to fabrikkhavner på Østlandet, samt feltundersøkelser med søk etter fremmede arter rundt den ene av havnene. Vi samlet flis og bark/strø fra fem båter og tok med materialet til utdriving på lab for registrering av invertebrater. Deretter ble det samme materialet satt til dyrking av frøbank. Bearbeiding av prøvene var svært arbeidskrevende og det ble funnet svært stort antall invertebrater fra en mengde artsgrupper. Av hensyn til arbeidsomfang ble artsbestemmelsene begrenset til biller og karplanter. Det ble funnet 166 billearter i materialet. Kun fire arter ble funnet i flis, mens barklastene hadde i snitt 455 individer og 56 arter per prøve. Sju av billeartene er ikke tidligere registrert i Norge. Tolv av billeartene står på Svartelista og det ble i tillegg funnet tre rødlistearter. Det var svært liten overlapp i artsinventar mellom prøvene. Feltundersøkelsene antyder ca. 14 billearter per prøve. Antallet arter øker sterkt med antall prøver og ekstrapoleringer ved hjelp av etablerte arts-akkumulasjonsmodeller antyder at det må et stort antall prøver til før vi har fanget opp det meste av arter. Frøbankprøvene fra flisbåtene hadde til sammen spirer fra tre arter, mens 62 arter spirte fra barklastene (inkludert fire svartelistearter). Det er noe overlapp i artsinventar mellom prøvene. Det er klart at import av ubarka tømmer er en klart viktigere vektor for fremmede arter enn import av flis. I feltregistreringene ble det funnet 24 karplantearter med Svært høy eller Høy økologisk risiko på Svartelista, mange av disse er velkjente hageflykninger. Fremmede arter, importhavner, invertebrater, karplanter, feltundersøkelser, tømmerimport, Alien species, harbours, invertebrates, vascular plants, fieldsurveys, timber-import

• Michel, Pascale; Vandvik, Vigdis; Skarpaas, Olav & Klanderud, Kari (2013). Changes in both temperature and precipitation affect plants at various stages of their life cycle, in alpine grassland ecosystems of Western Norway.
• Sverdrup-Thygeson, Anne; Evju, Marianne & Skarpaas, Olav (2013). Nasjonal overvåking av hul eik. Beskrivelse av overvåkingsopplegg fra ARKO-prosjektet. NINA rapport. 1007. Full text in Research Archive. Show summary

  Rapporten beskriver overvåkingsopplegget for hule eiker slik det er utviklet i ARKO-prosjektet. Vi har tatt utgangspunkt i data fra to år med pilotstudier i hotspot-habitatet Hule eiker i ARKO (Sverdrup-Thygeson et al. 2011) og benyttet disse til å estimere grunnleggende viktige parametere for et nasjonalt overvåkingsopplegg for hule eiker. Grunnprinsippene er hentet fra det svenske forslaget til overvåking av ”Skyddsvärda träd” (Naturvårdsverket 2009). Vi har tatt utgangspunkt i at det overordna formålet er å få oversikt over status og tidsutvikling for antall og økologisk tilstand for hule eiker i Norge, i praksis vurdert ut fra endring i antall hule eiker og endring i tilstand, primært treomkrets og gjenvoksing. Definisjonsområdet for overvåkingen av hule eiker er satt til å inkludere alt areal under 400 moh. i kommuner der det er minst to funn av eik i Artskart eller forekomst av UN Hul eik eller naturtypelokaliteter der det er sannsynlig at det forekommer grov/hul eik. Dette gir et definisjonsområde for overvåking av hul eik på ca. 41 000 km2. Vi har videre gjort en vurdering av hvorvidt sannsynlighetsbasert utvalg eller et arealrepresentativt (tilfeldig) utvalg vil være best egnet for formålet, og vurdert hvor store andeler av ruter med antatt forekomst og antatt fravær av eik (henholdsvis ja- og nei-ruter) som bør feltvalideres. Vi har også analysert hvilket antall overvåkingsruter som vil være påkrevet for å oppdage en gitt endring med en viss sannsynlighet (power-analyser). Vår konklusjon er at et tilfeldig utvalg med en viss overrepresentasjon av ja-ruter er nyttig, men det er også viktig å få inn informasjon fra nei-ruter, som utgjør en betydelig andel av arealet. Det kan være nødvendig med en justering av antallet ruter når mer informasjon foreligger fra et komplett omløp, men basert på de data vi har hatt tilgjengelig, antyder resultatene at 500 faste overvåkingslokaliteter vil gi grunnlag for å kunne oppdage en relativ endring i størrelsesorden 20 % i antallet eik. Med 500 ruter, fordelt på 20 % ja-ruter og 80 % nei-ruter, vil forekomstfrekvensen av eiker med all sannsynlighet være høy nok til å kunne oppdage relativt små endringer både i størrelsen og gjenvoksingstilstanden til eiketrærne.

• Vandvik, Vigdis & Skarpaas, Olav (2013). Slik velger fjellplantene. Klima.  ISSN 1504-8136.  (1), s 32- 35
• Hagen, Dagmar; Endrestøl, Anders; Hanssen, Oddvar; Often, Anders; Skarpaas, Olav; Staverløkk, Arnstein & Ødegaard, Frode (2012). Fremmede arter. Kartlegging og overvåking av spredningsvegen «import av planteprodukter». NINA rapport. 915. Full text in Research Archive. Show summary

  Fremmede arter er en av hovedtruslene mot biologisk mangfold i verden i dag. Globalisering og økt internasjonal handel øker potensialet for utilsiktet spredning av fremmede arter over landegrenser. Fremmede arter som kommer med som blindpassasjerer «på lasset» ved trans-port av folk og varer representerer en utilsiktet spredning som det er vanskelig å ha oversikt og kontroll over. Import av planter og planteprodukter er en av de viktigste innførselsvektorene for slik utilsiktet spredning både globalt og i Norge. En rekke fremmede arter som allerede er observert i norsk natur eller kan ankomme i nær framtid (såkalte dørstokkarter) medfører økologisk risiko. Artsdatabanken definerer økologisk risiko knyttet til fremmede arter som en kombinasjon av invasjonspotensial og økologisk effekt. Dette prosjektet skal øke kunnskapen om mekanismene bak og omfanget av fremmede arter som kommer til Norge som blindpassasjerer ved import av planter og planteprodukter, og skal munne ut i forslag til overvåkingsprogram og i tillegg foreslå tiltak som kan bidra til å redusere risiko for innførsel av uønskede arter via planteimport. I prosjektet har vi konsentrert oss om import av planter som har stått utendørs på friland i opp-rinnelseslandet, dvs. flerårige trær, busker og urter som importeres med jordklump. I all hoved-sak er dette planter i varenummer 06029021 i Tolltariffen 2012. Denne importen er tredoblet fra ca. 5200 tonn i 1997 til ca. 15800 tonn i 2011, som tilsvarer økning fra omtrent 1000 til 3000 containere per år. I 2011 kom 95% av importen fra tre eksportland, Nederland (62%), Tyskland (25%) og Danmark (9%) og under 1% fra land utenfor Europa. I de store eksportlandene er planteindustrien organisert i store, dels multinasjonale selskaper og planter som importeres kan ha et annet opprinnelsesland enn eksportlandet. I Norge er importen delvis organisert gjennom grossister og delvis bedrifter som importerer direkte for egen detaljomsetning. Trans-porten foregår svært effektivt og det er i praksis bare kjøretida som avgjør hvor lang tid det tar fra en plante kommer til landet og til den er ute i detaljistleddet. Ingen varer kan distribueres fra importstedet før Mattilsynet har kontrollert og frigitt lasten, enten i form av en elektronisk do-kumentkontroll eller en fysisk kontroll. Fysisk kontroll omfatter visuell inspeksjon og leiting etter planteskadegjørere. fremmede arter, invertebrater, karplanter, importcontainere, feltundersøkelser, importsteder, alien species, invertebrates, vascular plants, transport-containers, field-surveys, import-sites

• Pedersen, Bård & Skarpaas, Olav (2012). Statistiske egenskaper til Naturindeks for Norge. Usikkerhet i datagrunnlaget og sensitivitet. NINA rapport. 797. Full text in Research Archive. Show summary

  Naturindeks for Norge er et sammensatt mål for biologisk mangfold som beregnes for et geo-grafisk område og et gitt tidspunkt ut fra et antall biodiversitetsindikatorer. Hver indikator repre-senterer et aspekt av biologisk mangfold. Rent matematisk defineres naturindeksen som et veid gjennomsnitt av skalerte indikatorer. Skalering av indikatorene skjer ved hjelp av tre ulike skaleringsfunksjoner, LOW, MAX og OPT. Funksjonene inneholder en parameter kalt referan-severdien. Alle observasjoner eller målinger av en indikator angis med usikkerhet. Ved bereg-ning av naturindeksen behandles denne usikkerheten ved å tilordne en sannsynlighetsfordeling (her kalt samplingfordeling) til hver enkelt observasjon av en indikator. Ut fra dette beregnes en tilsvarende fordeling for naturindeksen. Medianen i denne fordelingen benyttes som et estimat for naturindeksens verdi, og et 95 % konfidensintervall angir usikkerheten i dette estimatet. Denne rapporten undersøker og forklarer hvordan usikkerhet i datagrunnlaget påvirker estima-tene av naturindeksens verdi. Her kalles en slik effekt for lokasjonsforskyvning. Videre under-søkes hvordan eventuell lokasjonsforskyvning påvirker indeksens sensitivitet overfor endringer i biodiversitetsindikatorene. Det undersøkes også i hvilken grad naturindeksen er robust i for-hold til feil i referanseverdiene. I rapporten studeres enkle, konstruerte eksempler med identisk fordelte indikatorobservasjoner, hvor en er i stand til å beregne sannsynlighetsfordelingen til naturindeksen numerisk. Det foretas også en matematisk analyse av lokasjonsforskyvning. Analysene viser at størrelsen på lokasjonsforskyvning avhenger av hvilken skaleringsfunksjon som benyttes, indikatorenes forventningsverdier før skalering, spredningen i deres fordelinger og antall indikatorer som indeksen beregnes fra. Forskyvningen kan være både positiv og ne-gativ. Lokasjonsforskyvning øker svakt i absoluttverdi med antall indikatorer, men nærmer seg raskt en grense. Absoluttverdien til forskyvningen øker med økende usikkerhet og er større jo nærmere de oppgitte verdiene for indikatorene er referanseverdiene. Skaleringsfunksjonene LOW og MAX gir generelt mindre forskyvning enn OPT. Vi viser at økende usikkerhet i datae-ne både kan øke og redusere følsomheten til estimatet av naturindeksen overfor endringer i biodiversitetsindikatorene. Dette avhenger av om endringene i indikatorene er assosiert med økninger eller reduksjoner i lokasjonsforskyvning. Naturindeksen ser ut til å være robust over-for feil i referanseverdiene.

• Skarpaas, Olav; Brandrud, Tor Erik & Sverdrup-Thygeson, Anne (2012). Rødlister. Fra fundament til forvaltning. NINA rapport. 609. Full text in Research Archive. Show summary

  Rødlista for arter utgjør en viktig del av beslutningsgrunnlaget for forvaltning av norsk natur. Målet med dette prosjektet har vært å styrke og utvikle verktøy for forvaltning av biologisk mangfold knyttet til rødlista. Det er viktig med økt kunnskap både når det gjelder rødlistas rolle i samfunnsdebatten, grunnlaget for rødlisting av arter, rødlistearters forekomster og utvikling, samt forvaltningsstrategier i forhold til rødlistearter. I dette prosjektet har vi tatt for oss slike problemstillinger på de ulike trinnene i forvaltningen av sjeldne og truete arter fra fundamentet av natur- og samfunnsvitenskap, via etablering av rødlister (trinn 1) og lokalisering av rødlistearter (trinn 2), til den praktiske forvaltningen av rødlistete arter (trinn 3). Samfunnsmekanismer rundt opprettelse og anvendelse av rødlista omtales i en egen rapport (Jørstad & Skogen 2008). Her rapporterer vi de naturvitenskapelige resultatene fra prosjektet. Vårt bidrag til etablering av rødlister (trinn 1) er en ny metode for levedyktighetsanalyse basert på forekomstdata. Med IUCN-kriteriene, som de siste revisjonene av den norske rødlista baseres på, vektlegges kvantitative levedyktighetsanalyser som grunnlag for rødlisting i større grad enn tidligere. De fleste etablerte metoder for levedyktighetsanalyser krever imidlertid data om demografi og populasjonsutvikling over tid, men for mange arter finnes bare informasjon om sted- og tidfestede forekomster (vitenskapelige samlinger, herbarier, krysslister, osv.). Vi har utviklet en metode for levedyktighetsanalyse basert på forekomstdata, som muliggjør levedyktighetsanalyse for langt flere arter (kapittel 2). Denne metoden kan gi realistiske estimater av utdøingsrisiko fra forekomstdata, hvis man tar hensyn til observasjonsusikkerhet i analysen. Metoden bør imidlertid bare brukes der datagrunnlaget er tilstrekkelig. Med foreliggende data for Norge, er det mulig å beregne trender og levedyktighet for en del karplanter, og noen sopp, insekter og lav. For mange artsgrupper krever forvaltning av rødlistearter koblinger til miljøegenskaper som muliggjør lokalisering av artene og miljøer de trives i (trinn 2). Vi har analysert forholdet mellom arter og miljøvariabler i hotspots for enkelte store grupper av rødlistearter: hul eik og kalklindeskog (kapittel 3). For hule eiker har vi sett på betydningen av miljøvariabler knyttet til enkelttrær og omgivelser for rødlistete billearter, og utviklet prediksjonsmodeller for artsrikdom basert på disse miljøvariablene. Vi ser klare forskjeller mellom billesamfunn i hul eik i skog og kulturlandskap, mellom trær med ulike egenskaper (f.eks. omkrets, hulrom, dødved i omgivelser) og mellom hulrom og krone i enkelttrær. Slik variasjon kan brukes til å predikere hotspots, og må tas hensyn til i forvaltningen, men er foreløpig vanskelig å knytte til kart fordi stedfestet informasjon om relevante miljøvariabler mangler. For kalklindeskoger er det enklere å koble forekomster til geografisk informasjon om naturmiljø og påvirkninger. Våre analyser antyder at forekomsten av denne naturtypen er om lag halvert i forhold til ”urnaturen” i indre Oslofjord. Det er imidlertid stor geografisk variasjon i potensialet for kalklindeskog, både knyttet til topografi og arealdekke. I kalklindeskog er sannsynligheten for å treffe på rødlistearter av sopp størst i partier med mineraljord og dominans av lind og hassel, og til dels eik. Likevel finner vi flest forekomster av rødlistearter på flatere partier med moldjord og innslag av andre treslag, fordi disse miljøbetingelsene er vanligst i landskapet. God praktisk forvaltning av rødlistearter (trinn 3) forutsetter omfattende kunnskap om arter i konkrete landskaper og en måte å systematisere denne på i forhold til virkemidler og tiltak, dvs. en forvaltningsplan.

• Skarpaas, Olav & Pedersen, Bård (2012). Forecasting the Nature Index. A comparison of methods. NINA rapport. 794. Show summary

  The Nature Index (NI) is an aggregate of many biodiversity indicators developed to give an overview of the state and trends of biodiversity. The NI is currently also being considered and implemented for other applications such as monitoring of national ecological sustainability and assessments of local management plans. For these and other applications of the NI, methods for forecasting future trends and responses to pressures and management actions are needed. In this report we discuss the opportunities for systematic forecasting of the NI. Our goal is twofold: First, to provide a basis for decisions regarding forecasting of the NI framework in general and, second, to provide specific advice for forecasting the current implementation of the Nature Index for Norway. The report briefly describes the current NI framework and its implementation in Norway and then discusses alternative forecasting methods in relation to the various purposes of forecasting and the properties of the NI with consequences for forecasting. Finally, a selection of methods is tested using simulated data and real data for forest in Norway. Ideally, we need a framework for forecasting that allows non-linear dynamics and covariates (mechanisms) and can handle missing values and short time series. Multivariate analysis may be necessary for certain applications. Automated forecasts may be necessary when there are many time series, and useful for on-the-fly updates and forecasts online. No forecasting method completely satisfies these requirements. For indicators that are known to follow standard population dynamics models, these models may be the best predictive tools. For certain parameter values the Ricker model may be a useful representation of the aggregated NI. The drawback is that these models must be specifically tailored to each case. Of the generic tools, ARIMA seems to be the most promising, as it includes common population dynamics models as special cases and a method to deal with non-stationarity (differencing), the incorporation of pressures is straightforward, modeling dependence among indicators is possible and procedures for automated model selection and forecasting exist. Our tests on simulated time series and data for forest suggest that ARIMA is the best alternative (considering bias and precision) among formal methods when the underlying dynamics are unknown and the time series are sufficiently long. When the underlying dynamics are known, specific dynamic models may perform better. However, for the current low number of data points in time in the NI (4-5), simple naive forecasts perform better than formal methods. When forecasts are made at the NI level, disregarding individual indicators, the best approach seems to be to extrapolate the current state; linear extrapolation of the trend between the two last observations is better when forecasts are made at the level of individual indicators and then aggregated. KEY WORDS Norway, Nature Index, biodiversity, forecasting, ARIMA, forest, Norge, Naturindeks, biologisk mangfold, framskriving, ARIMA, skog

• Nybø, Signe; Certain, Gregoire & Skarpaas, Olav (2011). The Norwegian Nature Index 2010.. Utredning for DN. 1-2011. Show summary

  This report presents the first Nature Index for Norway. The Nature Index is intended to give an overview of the development of biological diversity and to help to measure whether its loss is being stopped, in accordance with international agreements. The index is based on international methodology for similar indices and develops these methods further. It calculates the state of biological diversity in major ecosystems from a set of indicators selected for each of these to represent its biological diversity. These indicators are either species or indirect indicators (surrogates) that indicate the potential for biological diversity for several species. Dead wood is an example of such an indirect indicator. The Nature Index consists of 309 indicators distributed over nine major ecosystems: seabed, open sea-pelagic, coastal waters-seabed, coastal waters-pelagic, fresh water, open lowland, forest, mire-wetlands and mountains. Obtaining sufficient information for some of these ecosystems has been challenging. This is, however, the most comprehensive comparison of data on biological diversity ever made in Norway, and we believe that it provides a good pointer to the state of major ecosystems. The results show that the state of biological diversity in 2010 is good in the sea, coastal waters, fresh water and the mountains (NI = 0.69-0.80), where NI = 1 indicates the reference state for all the indicators in the given ecosystem. Overall, open lowland and forest have the lowest NI value of all the major ecosystems (NI = 0.43-0.44), while mire-wetlands is in a somewhat higher value (NI = 0.55). Open lowland consists mainly of semi-natural habitats, that is formerly cultivated meadows and coastal heathlands that are dependent on management such as grazing, heather burning or haymaking. The lack of management and grazing animals has led to considerable overgrowing of coastal heathlands and grass- and herb-rich pastures, which means that such habitats are becoming reduced in area, and the areas that remain are also in a consistently poor state. The relatively low NI-value of forest is due to a combination of a long history of forestry (leading to e.g. less dead wood and fewer old trees) and the low numbers of predators. Furthermore, there are such large numbers of moose and red deer in some areas that they negatively affect other elements of biodiversity. The NI of of forests is lowest in central Norway and Hedmark. Mires have been exposed to extensive ditching, peat cutting and cultivation since the 1930s and there is a great geographical variation in the state of the mire-wetlands ecosystem. Some types of mire are particularly vulnerable to long-transported nitrogen input, climate change and motorised transport on ground when it is not covered by snow. Mountain areas are generally in a good state, but less so in some central parts of southern Norway due to combinations of such factors as long-transported pollution, changes in land use (less use of summer pastures, more power lines, road construction and agglomerations of holiday homes) and climate change. In general, the state of biological diversity in Norway seems better than in many other parts of the world. biologisk mangfold, tilstand, naturindeks, ferskvann, hav, kystvann, myr, åpent lavland, fjell, skog, utvikling, biodiversity, condition, state, Nature Index, freshwater, sea, coastal waters, mire, semi-natural habitats, mountain, forest, trends

• Sverdrup-Thygeson, Anne; Bratli, Harald; Brandrud, Tor Erik; Endrestøl, Anders; Evju, Marianne; Hanssen, Oddvar; Skarpaas, Olav; Stabbetorp, Odd Egil & Ødegaard, Frode (2011). Hule eiker - et hotspot-habitat. Sluttrapport under ARKO-prosjektets periode II. NINA rapport. 710. Show summary

  Hotspot-habitatet store, hule eiker beskrives som et sammensatt livsmediumobjekt i NiN-systemet, og finnes både i skog og i kulturlandskapet i Norge. Hule eiker ble 13. mai 2011 ved-tatt som en Utvalgt Naturtype under naturmangfoldloven. I prosjektet ”Arealer for Rødlistearter - Kartlegging og Overvåking” ARKO, som er en del av Nasjonalt program, har vi fra 2004 og frem til nå dokumentert utbredelse og artsmangfold av insekter, sopp og lav tilknyttet hule eiker over hele den norske eikeregionen. Det finnes p.t. ingen samlet oversikt over hvor mange hule eiker som finnes i Norge, eller hvor de finnes, men det arbeides med å samle slik informasjon i Naturbase. Ulike datakilder gir ulike estimater for totalt antall hule og grove eiker i Norge: MiS-data gir estimater på 5-20 000, Na-turbasedata gir estimater på 25-40 000, og data fra arbeid i ARKO (pilotstudie) gir estimater på 40-80 000. For å komme nærmere et svar er mer feltdata og videre analyser nødvendig. Hule eiker har et svært rikt artsinventar med mange rødlistearter. Vi vet at mer enn 100 rød-listete billearter lever i tilknytning til eik i Norge, og om lag halvparten av disse er knyttet til hule eiker. Det er videre registrert hele 106 jordboende rødlistete sopparter med >15% av sine fore-komster i rik eikeskog, og 14 vedboende rødlistearter av sopp er eksklusivt knyttet til eik. Av de rødlistete lavene kan anslagsvis 15 arter regnes som nokså sterkt knyttet til eik, og om lag 7 arter har store, gamle eiker som sitt eneste levested. ARKO-prosjektet har gjennomført en omfattende kartlegging av rødlistearter tilknyttet grove og hule eiker, spesielt insekter. Nesten 100 eiker på 33 lokaliteter er undersøkt vha insektfeller, noen over flere år, og den totale samplinginnsatsen dekker omlag 25 000 felledøgn. Dette uni-ke datasettet har gitt mye ny kunnskap om biomangfold knyttet til hule eiker og har et stort po-tensial for videre analyse. I alt er mer enn 12 000 individer artsbestemt, av snaut 1000 ulike billearter. Av disse er 113 rødlistet. Trediameter, mengde vedmuld i hulrommene og omgivel-ser (andre hule eiker, død ved) er viktige faktorer for å forklare artsrikdom og sammensetning av rødlistearter i de hule eikene. Også for lav og sopp er det dokumentert en rekke rødlistete arter i tilknytning til eikene som er studert. Når det gjelder status og trusler for hotspot-habitatet, kan vi si at en rekke observasjoner indi-kerer tap av og skader på hule eiker, men vi mangler systematiske data som kan dokumentere denne nedgangen og effekt av nedgangen på det tilhørende truete artsmangfoldet. Mange ste-der er også gjengroing og fortetting en betydelig trussel. Det er et sterkt behov for en overvå-king av tilstand, avgang og nyrekruttering av hule eiker og deres artsmangfold. Vi foreslår videre uttesting av en overvåkingsmetodikk basert på tilfeldig utvalgte ruter som for-håndsinndeles i to strata avhengig av sannsynlighet for at det er hule eiker tilstede (basert på eksisterende informasjon, samt flytfototolkning), med en ulik feltinnsats i de to strataene. Meto-den er allerede testet ut i en pilotstudie, med gode resultater.

• Kausrud, Kyrre Linné; Stenseth, Nils Christian; Økland, Bjørn & Skarpaas, Olav (2010). Population dynamics and adaptive strategies of the spruce bark beetle Ips typographus; particulars and generalities of a forest pest.
• Aarrestad, Per Arild; Bjerke, Jarle W.; Often, Anders; Skarpaas, Olav; Stabbetorp, Odd Egil; Tømmervik, Hans & Økland, Tonje (2010). Karplanter., I: Signe Nybø (red.),  Datagrunnlag for Naturindeks 2010..  Direktoratet for naturforvaltning.  ISBN 978-82-7072-436-9.  5.5.  s 35 - 50
• Certain, Gregoire & Skarpaas, Olav (2010). Metoder., I: Signe Nybø (red.),  Datagrunnlag for Naturindeks 2010..  Direktoratet for naturforvaltning.  ISBN 978-82-7072-436-9.  3.  s 7 - 8
• Certain, Gregoire & Skarpaas, Olav (2010). Nature Index. General framework, statistical method and data collection for Norway. NINA rapport. 542. Full text in Research Archive. Show summary

  The Nature Index for Norway has been developed to be an aggregated measure of biodiversity in Norway, reflecting the state of terrestrial and marine ecosystems and providing comprehensive information to environmental managers and to the public in a simplified and understandable way. It consists of a set of 310 biodiversity indicators that encompass important aspects of natural biodiversity. The present report is a general description of the Nature Index framework. It summarises the basic concepts and definitions used, and displays the associated mathematical developments. The report builds on and extends previous pilot studies on concepts and practical implementation (NINA Reports 347, 425 and 426). The final results of the Nature Index will be presented elsewhere (Nybø (ed.) 2010a,b); here we present the data collection process and an analysis of the indicator set collected so far in order to provide information on the ecological significance and on the inferences that can be expected. Data on indicators were collected from experts who provided estimates of the indicator values at several points in time using expert judgement, monitoring data or models. Experts also provided an estimate of uncertainty with each data point in the form of quartiles, and they were asked to indicate where insufficient information was available to provide an estimate of the indicator value. To combine the indicators to produce an index, the indicators are scaled by a reference value, i.e. their value in a reference state. This serves two purposes: First, the reference state, for each indicator, is supposed to reflect an ecologically sustainable state for the indicator, and the scaled value measures the departure from this state. Second, because the scaled values are all dimensionless numbers between 0 and 1, they can be averaged across, for instance, municipality, major habitat, or taxonomic group. Thus the use of a reference value facilitates a flexible combination of indicators expressed in different measurement units, such as abundance or species richness. Plain averaging of scaled indicators implies a “complete equivalence” assumption, i.e. that no municipality, no major habitat, and no indicator is more important than another. This assumption is not always true. Moreover, despite efforts to balance the indicator set, the indicators are not homogeneously distributed among taxonomic groups, pressures, major habitats etc. In the specific case of Norway, we decided, with the support of the Ecological Reference group for the Nature Index, to apply weighting mainly to deal with heterogeneities within the indicator set. Weights were applied across two axes of the Nature Index: across the spatial axis, so that the index remains area-representative, and across the indicator axis, to solve issues concerning the ecological significance of the index. Equivalence was maintained between major habitats because this ensures that the nature index will be maximised with beta (regional) diversity as well as alpha (local) diversity: complete loss of a major habitat implies a decrease in beta diversity, and this will always result in a decrease of the index under equivalence between major habitats. biodiversity, indicators, Norway, biologisk mangfold, indikatorer, Norge

• Nybø, Signe; Certain, Gregoire & Skarpaas, Olav (2010). Muligheter og begrensninger med naturindeksen., I: Signe Nybø (red.),  Naturindeks for Norge 2010..  Direktoratet for naturforvaltning.  ISBN 978-82-7072-419-2.  10.  s 136 - 140
• Skarpaas, Olav; Lindholm, Markus; Norderhaug, Ann; Helle, Kristin; Økland, Tonje & Oug, Eivind (2010). Erfaringer og utfordringer i arbeidet med Naturindeksen., I: Signe Nybø (red.),  Datagrunnlag for Naturindeks 2010..  Direktoratet for naturforvaltning.  ISBN 978-82-7072-436-9.  8.  s 131 - 135

View all works in Cristin