Aleksi Lehtonen

Carbon stocks and flows in forest ecosystems based on forest inventory data

Lehtonen A. (2005). Carbon stocks and flows in forest ecosystems based on forest inventory data. https://doi.org/10.14214/df.11

Tiivistelmä

Ilmastosopimus velvoittaa sopijamaat raportoimaan kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi myös metsien hiilivaraston muutokset, koska metsien hiilitase vaikuttaa merkittävästi ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksiin ja kasvihuoneilmiön voimakkuuteen. Kioton sopimuksen ja sitovien päästövähennystavoitteiden myötä metsien hiilitaseen kattava ja luotettava arviointi on tullut välttämättömäksi, sillä metsien hiilinieluilla voidaan kompensoida osa päästövähennystavoitteista. Suomessa metsien hiilinieluraportointi on aikaisemmin koskenut vain puustoa eikä käytettyjen mallien edustavuutta ole testattu. Väitöskirjan tavoitteena oli kehittää menetelmiä, joilla voidaan määrittää metsien hiilivarastoja ja virtoja kansallisella tasolla perustuen metsien inventointiaineistoihin. Puuston biomassan arviointia varten kehitettiin biomassan muuntokertoimet (BEF) Suomelle. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin muuntokertoimien epävarmuudet. Myös oksakarikkeen muodostama hiilivirta puustosta maahan arvioitiin uusien mallien avulla. Sekä biomassan, että oksakarikkeen estimointimenetelmiä testattiin riippumattomilla mittausaineistoilla. Kehitettyjä biomassan muuntokertoimia ja kariketuotantokertoimia sovellettiin suomalaiseen inventointiaineistoon vuosilta 1922 − 2004 metsien hiilivarastojen ja niiden muutosten selvittämiseksi. Laskennassa otettiin huomiin tärkeimmät karikkeen lähteet (biomassan karike, hakkuutähteet ja luonnonpoistuma), joiden vaikutus maan hiilivarastoon mallinnettiin dynaamisella maamallilla. Aikasarjat metsien hiilivarastoista vuosille 1922 − 2004 laskettiin biomassan muuntokertoimien, kariketuotannon ja maamallin yhdistämisellä. Tulosten mukaan puuston hiilivarasto oli 20-luvun alkupuolella 510 Tg hiiltä ja vuonna 2004 se oli puolestaan 780 Tg hiiltä. Samalla jaksolla mineraalimaiden maaperän hiilivarasto kasvoi 110 Tg, ollen vuonna 2004 noin 960 Tg hiiltä. Tutkimuksessa huomattiin myös että kasvillisuuden ja maaperän hiilivarastojen vaihtelut olivat suuria ja usein erisuuntaisia vuosien välillä. Nämä vaihtelut johtuivat pääosin lämpötilan ja hakkuiden vuosittaisista vaihteluista. Lisäksi Suomen metsien vuotuinen nettoprimäärituotos kasvoi 0.1 kg m-2 82 vuoden jakson aikana, ollen jakson lopussa 0.4 kg m-2 vuodessa. Suomen metsien kasvillisuus ja mineraalimaat yhdessä toimivat hiilinieluna 1970-luvulta lähtien. Suomen metsien rooli kansallisessa kasvuhuonekaasutaseessa edellyttää kattavaa laskentaa − on tärkeää laskea metsän kaikki hiilivarastot, kuten puusto, karike, maaperä ja kuolleet puut, ja niissä tapahtuvat muutokset. Näiden hiilivarastojen muutosten määrittäminen on erityisen tärkeää, jos metsänhoitomenetelmiä ja -suosituksia muutetaan metsien hiilensidonnan lisäämiseksi.

Avainsanat
BEF; hiili; biomassa; karike; maaperä; metsäinventointi; kasvihuonekaasuinventaari

Julkaistu 18.11.2005

Katselukerrat 4535

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.11 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Lehtonen, A., Mäkipää, R., Heikkinen, J., Sievänen, R. & Liski, J. 2004. Biomass expansion factors (BEF) for Scots pine, Norway spruce and birch according to stand age for boreal forests. Forest Ecology and Management 188: 211–224.

https://doi.org/10.1016/j.foreco.2003.07.008

Jalkanen, A., Mäkipää, R., Ståhl, G., Lehtonen, A. & Petersson, H. 2005. Estimation of biomass stock of trees in Sweden: comparison of biomass equations and age-dependent biomass expansion factors. Annals of Forest Science 62(8): 845–853.

https://doi.org/10.1051/forest:2005075

Lehtonen, A. 2005. Estimating foliage biomass for Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) plots. Tree Physiology 25(7): 803–811.

http://treephys.oxfordjournals.org/

https://doi.org/10.1093/treephys/25.7.803

Lehtonen, A., Sievänen, R., Mäkelä, A., Mäkipää, R., Korhonen, K.T. & Hokkanen, T. 2004. Potential litterfall of Scots pine branches in southern Finland. Ecological Modelling 180(2–3): 305–315.

https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2004.04.024

Muukkonen, P. & Lehtonen, A. 2004. Needle and branch biomass turnover rates of Norway spruce (Picea abies). Canadian Journal of Forest Research 34: 2517–2527.

https://doi.org/10.1139/X04-133

Liski, J., Lehtonen, A., Palosuo, T., Peltoniemi, M., Eggers, T., Muukkonen, P. & Mäkipää, R. 2006. Carbon accumulation in Finland's forests 1922–2004 – an estimate obtained by combination of forest inventory data with modelling of biomass, litter and soil. Annals of Forest Science 63(7): 687–697.

https://doi.org/10.1051/forest:2006049

---