Volatile organic compound fluxes from northern forest soils
Mäki M. (2019). Volatile organic compound fluxes from northern forest soils. https://doi.org/10.14214/df.275
Tiivistelmä
|
Biogeenisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt kykenevät hidastamaan ilmaston lämpenemistä lisäämällä pilvien tiivistymisytiminä toimivien ilmakehän pienhiukkasten muodostumista. Ilmaston lämpeneminen todennäköisesti lisää kasvillisuuden ja maaperän vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöjä, koska kasvien ja mikrobieliöstön kyky tuottaa ja vapauttaa näitä yhdisteitä on riippuvainen lämpötilasta. Metsänpohjalla erilaiset biologiset ja fysikaalis-kemialliset prosessit osallistuvat haihtuvien orgaanisten yhdisteiden tuottoon ja vapautumiseen erilaisten ympäristötekijöiden sääteleminä. Maaperän vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöistä ja tuottoprosesseista on toistaiseksi vähän tutkittua tietoa. Tutkimuksen tavoite oli määrittää metsänpohjan vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt, biologiset prosessit, jotka tuottavat näitä yhdisteitä aluskasvillisuudessa ja maaperässä sekä metsänpohjan merkitys koko ekosysteemin vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden tuotossa. Metsänpohjan haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt määritettiin tasapainotilassa olevalla läpivirtauskammiomittaustekniikalla ja massaspektrometrisillä analyysimenetelmillä pohjoisella ja eteläisellä havumetsävyöhykkeellä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että metsänpohjan rooli koko metsäekosysteemin vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöissä on merkittävä ja vuodenajasta riippuvainen. Metsänpohjan monoterpeenipäästöjen merkitys koko ekosysteemin monoterpeenituotossa oli kesällä muutamia prosenttiyksikköjä, mutta kasvoi keväällä ja syksyllä merkittäväksi saavuttaen maksimissaan 90%-osuuden koko ekosysteemin päästöistä. Metsänpohjan vapauttamien päästöjen vuodenaikasivaihtelu oli merkittävää, mutta samaan aikaan vuosittainen vaihtelu oli pientä. Monoterpeenien ja hapettuneiden haihtuvien orgaanisten yhdisteiden pääasiallisia lähteitä olivat tuore karike, mikrobieliöstön aktiivisuus, sekä metsänpohjan aluskasvillisuus. Metsämaan huokosten sisältämät haihtuvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet olivat myös merkittävät. Metsänpohjan vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt vaihtelivat riippuen ilmastosta ja vallitsevasta puulajista. Maaperällä on merkittävä rooli ilmakemiassa keväällä ja syksyllä, kun kasvillisuuden vapauttamien biogeenisten haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt ovat matalat. Metsänpohjan rooli koko ekosysteemin vapauttamiin haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöihin pitäisi määrittää jatkuvien mittausten avulla erilaisissa ekosysteemeissä ja ilmastovyöhykkeissä. Olemassa olevien tutkimuksen avulla olisi myös tärkeää arvioida maaperän vapauttamien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt globaalissa mittakaavassa. |
Avainsanat
karike;
lämpötila;
Kasvillisuus;
metsänpohja;
haihtuva orgaaninen yhdiste;
vuo
-
Mäki,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti
mari.maki@helsinki.fi
Julkaistu 12.5.2019
Katselukerrat 2906
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.275 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Mäki M., Aalto J., Hellén H., Pihlatie M., Bäck J. (2019). Interannual and seasonal dynamics of volatile organic compound fluxes from the boreal forest floor. Frontiers in Plant Science 10:191.
https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00191
Mäki M., Krasnov D.,J., Hellén H., Noe S.M., Bäck J. Tree species affect forest floor fluxes of volatile organic compounds in hemiboreal and boreal climates. Manuscript.
Mäki M., Heinonsalo J., Hellén H., Bäck J. (2017). Contribution of understorey vegetation and soil processes to boreal forest isoprenoid exchange. Biogeosciences 14(5): 1055–1073.
https://doi.org/10.5194/bg-14-1055-2017,
Mäki M., Aaltonen H., Heinonsalo J., Hellén H., Pumpanen J., Bäck J. (2019). Boreal forest soil is a significant and diverse source of volatile organic compounds. Accepted for publication in Plant and Soil.
