Wood properties of northern forest trees grown under elevated CO2, O3 and temperature
Kostiainen K. (2007). Wood properties of northern forest trees grown under elevated CO2, O3 and temperature. https://doi.org/10.14214/df.47
Tiivistelmä
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ilmastonmuutoksen vaikutuksia rauduskoivun (Betula pendula Roth), amerikanhaavan (Populus tremuloides Michx.), paperikoivun (Betula papyrifera Marsh.), sokerivaahteran (Acer saccharum Marsh.) ja kuusen (Picea abies (L.) Karst.) läpimitan kasvuun sekä puuaineen rakenteeseen ja kemiaan. Tutkimuksen aineistot kerättiin Suomessa, Yhdysvalloissa ja Ruotsissa toteutetuista ilmastonmuutoskokeista. Kohotettu CO2- ja O3-pitoisuus sekä lämpötila vaikuttivat metsäpuiden puuaineen ominaisuuksiin. Rauduskoivulla kohotettu CO2 lisäsi luston leveyttä ja uuteaineiden ja tärkkelyksen pitoisuutta, kun taas selluloosan ja gravimetrisen ligniinin pitoisuus laski. Vasteet kohotetulle otsonille riippuivat kloonista: putkilo-osuus ja typpipitoisuus laskivat, kun taas soluseinäosuus nousi yhdellä kloonilla. Kohotettu CO2 kompensoi otsonin vaikutuksesta tapahtuvaa putkilo-osuuden pienenemistä. Vasteet kohotetulle CO2- ja O3-pitoisuudelle erosivat 3- ja 5-vuotiaalla haavalla ja paperikoivulla. Kolmevuotiailla haapaklooneilla ja paperikoivulla ligniinipitoisuus lisääntyi kohotetussa O3-pitoisuudessa. Kohotettu CO2 kuitenkin kompensoi tätä vaikutusta eikä ligniinivastetta enää havaittu 5-vuotiailla puilla. Kohotettu CO2 vähensi haavalla uronihappojen pitoisuutta ja lisäsi kloonista riippuen uuteaineiden ja tärkkelyksen pitoisuutta. Kohotettu O3 vähensi haavalla rungon läpimitan kasvua ja putkiloiden soluontelon läpimittaa, mutta lisäsi soluseinän paksuutta. Viisivuotiaalla paperikoivulla kohotettu CO2 lisäsi uuteaineita ja vähensi tärkkelystä, kun taas kohotettu O3 lisäsi molempien pitoisuutta. Kolmivuotias vaahtera reagoi puulajeista vähiten niin kohotettuun CO2- kuin O3-pitoisuuteen. Kohotettu CO2 vähensi 40-vuotiaalla kuusella typpipitoisuutta, kevätpuun soluseinän paksuutta ja kuitujen soluontelon läpimittaa, kun taas luston leveys lannoittamattomilla puilla ja kesäpuukuidun soluontelon läpimitta kasvoivat. Kohotettu lämpötila vähensi uuteaineiden ja liukoisten sokereiden pitoisuutta, ja lisäsi soluseinän paksuutta ja puun tiheyttä. Altistuskokeiden tulokset osoittavat, että puuaineen ominaisuudet voivat muuttua ilmastonmuutoksen seurauksena, mutta vasteet kohoaville CO2- ja O3-pitoisuuksille sekä kohoavalle lämpötilalle voivat riippua puulajista ja puun iästä. Puiden pitkäikäisyyden takia lisätietoa pitkäaikaisista tutkimuksista tarvitaan, ennen kuin puuaineen ominaisuuksia ja käyttömahdollisuuksia eri lopputuotteissa voidaan ennustaa tulevaisuuden ilmastossa.
Avainsanat
ilmastonmuutos;
Hiilidioksidi;
puuaineen kemiallinen koostumus;
otsoni;
luston leveys;
puuanatomia;
puun tiheys
-
Kostiainen,
University of Oulu, Department of Biology
Sähköposti
katri.kostiainen@metla.fi
Julkaistu 10.10.2007
Katselukerrat 3147
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.47 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Kostiainen, K., Jalkanen, H., Kaakinen, S., Saranpää, P. & Vapaavuori, E. 2006. Wood properties of two silver birch clones exposed to elevated CO2 and O3. Global Change Biology 12:1230-1240.
https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2006.01165.x
Kaakinen, S., Kostiainen, K., Ek, F., Saranpää, P., Kubiske, M.E., Sober, J., Karnosky, D. F. & Vapaavuori, E. 2004. Stem wood properties of Populus tremuloides, Betula papyrifera and Acer saccharum saplings after 3 years of treatments to elevated carbon dioxide and ozone. Global Change Biology 10:1513-1525.
https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2004.00814.x
Kostiainen, K., Kaakinen, S., Warsta, E., Kubiske, M.E., Nelson, N.D., Sober, J., Karnosky, D.F., Saranpää, P. & Vapaavuori, E. 2008. Wood properties of trembling aspen and paper birch after 5 years of exposure to elevated concentrations of CO2 and O3. Tree Physiology 28: 805–813.
http://treephys.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/28/5/805
Kostiainen, K., Kaakinen, S., Saranpää, P., Sigurdsson, B.D., Linder, S. & Vapaavuori, E. 2004. Effect of elevated [CO2] on stem wood properties of mature Norway spruce grown at different soil nutrient availability. Global Change Biology 10:1526-1538.
https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2004.00821.x
Kostiainen, K., Kaakinen, S., Saranpää, P., Sigurdsson, B.D., Lundqvist, S.-O., Linder, S. & Vapaavuori, E. 2009. Stem wood properties of mature Norway spruce after 3 years of continuous exposure to elevated [CO2] and temperature. Global Change Biology 15(2): 368–379.
