Riitta Väänänen

Phosphorus retention in forest soils and the functioning of buffer zones used in forestry

Väänänen R. (2008). Phosphorus retention in forest soils and the functioning of buffer zones used in forestry. https://doi.org/10.14214/df.60

Tiivistelmä

Tyypillisiä boreaalisen vyöhykkeen metsämaita ovat podsoloituneet kivennäismaat ja turvemaat. Näiden maatyyppien fosforinpidätysominaisuudet eroavat toisistaan selvästi, mutta erojen suuruudesta ei ole kattavasti tietoa. Maaperän fosforinpidätysominaisuudet voivat vaikuttaa metsätaloustoimenpiteiden yhteydessä käytettävien suojavyöhykkeiden toimintaan tai fosforin huuhtoutumisriskiin metsämaalta metsätaloustoimenpiteen jälkeen. Tarkempaa tietoa metsämaan fosforinpidätysominaisuuksista tarvitaan, jotta voidaan arvioida paremmin näiden vaikutusten suuruutta. Maaperän fosforinpidätysominaisuuksia tutkittiin kivennäismaan hakkuualoilla ja niiden ja vesistön väliin jätetyillä puustoisilla suojavyöhykkeillä sekä turvemaille kunnostusojituksen yhteydessä perustetuilla suojavyöhykkeillä. Maaperän fosforinpidätyskyky määritettiin desorptio-sorptio isotermien avulla orgaaniselle humuskerrokselle, podsolimaannoksen E, B ja C horisonteille sekä turvemailla 0-15 cm ja 15-30 cm syvyydessä oleville turvekerroksille. Turvemaille muodostettujen suojavyöhykkeiden fosforinpidätyskykyä tutkittiin syöttämällä fosfaattifosforiliuosta kuudelle suojavyöhykkeelle ja selvittämällä suojavyöhykkeelle jääneen fosforin määrä. Lisäksi yhdellä suojavyöhykkeellä tutkittiin lisätyn fosforin allokaatiota maaperään ja kasvillisuuteen merkkiaineen avulla. Podsolimaannoksen B-horisontti pidätti fosforia erittäin tehokkaasti kun taas E-horisontti ja hakkuualan humuskerros eivät pidättäneet lainkaan fosforia. Jos fosforipitoinen vesi huuhtoutuu B-horisontin läpi, käytännössä kaikki fosfori pidättyy siihen. Humuskerroksen heikko fosforinpidätyskyky viittaa siihen, että sen merkitys on vähäinen puustoisen suojavyöhykkeen fosforinpidätyskyvyn kannalta. Turpeen fosforinpidätysominaisuuksissa havaittiin paljon vaihtelua. Suojavyöhykkeen toimivuuden kannalta fosforin kemiallinen pidättyminen turpeeseen oli tärkeää erityisesti kasvukauden ulkopuolella varhain keväällä ja myöhään syksyllä. Turvemaalle perustetut suojavyöhykkeet pidättivät fosforia tehokkaasti valumavedestä. Suojavyöhykkeen fosforinpidätyskykyä edistivät suojavyöhykkeen suuri koko ja valumaveden alhainen hydrologinen kuormitus kun taas suuri hydrologinen kuormitus ja siihen tyypillisesti liittyvä oikovirtausuomien muodostuminen heikensivät suojavyöhykkeen fosforinpidätyskykyä. Vaikkakin suuret suojavyöhykkeet toimivat parhaiten, havaittiin, että myös pienet suojavyöhykkeet voivat toimia tehokkaasti fosforin pidättäjinä.

Avainsanat
humuskerros; isotermi; pidättyminen; podsoli; PO₄-P; turve

Julkaistu 21.4.2008

Katselukerrat 5851

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.60 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Väänänen, R., Hristov, J., Tanskanen, N. Hartikainen, H., Nieminen, M. & Ilvesniemi, H. 2008. Phosphorus sorption properties in podzolic forest soils and soil solution phosphorus concentrations in undisturbed and disturbed soil profiles. Boreal Environment Research 13: 553–567.

http://www.borenv.net/BER/pdfs/ber13/ber13-553.pdf

Väänänen, R., Kenttämies, K., Nieminen, M. & Ilvesniemi, H. 2007. Phosphorus retention properties of forest humus layer in buffer zones and clear-cut areas in southern Finland. Boreal Environment Research 12: 601-609.

http://www.borenv.net/BER/pdfs/ber12/ber12-601.pdf

Väänänen, R., Nieminen, M., Vuollekoski, M., Nousiainen, H., Sallantaus, T., Tuittila, E.-S. & Ilvesniemi, H. 2008. Retention of phosphorus by peatland buffer zones at six forested catchments in southern Finland. Silva Fennica 42: 211-231.

https://doi.org/10.14214/sf.253

Väänänen, R., Nieminen, M., Vuollekoski, M. & Ilvesniemi, H. 2006. Retention of phosphorus in soil and vegetation of a buffer zone area during snowmelt peak flow in southern Finland. Water, Air and Soil Pollution 177: 103-118.

https://doi.org/10.1007/s11270-006-9106-1

---