Root system traits of Norway spruce, Scots pine, and silver birch in mixed boreal forests: an analysis of root architecture, morphology, and anatomy
Kalliokoski T. (2011). Root system traits of Norway spruce, Scots pine, and silver birch in mixed boreal forests: an analysis of root architecture, morphology, and anatomy. https://doi.org/10.14214/df.121
Tiivistelmä
Kuusen, männyn ja koivun juuristojen ominaisuudet boreaalisessa sekametsikössä: juuriston arkkitehtuurin, morfologian ja anatomian analyysi Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää koivun, kuusen ja männyn juuristojen toiminnallis-rakenteellisia ominaisuuksia boreaalisen sekametsikön eri kehitysvaiheissa ja erilaisilla maaperän ravinteisuuksilla. Tutkittujen lajien juuristot noudattivat samanlaisia rakenteellisia säännönmukaisuuksia. Pintajuuret määrittivät juuriston horisontaalisen vaikutusalueen. Vaikutusalueen sisällä hienojuuret sijaitsivat pääasiallisesti humuskerroksessa ja ylimmässä mineraalimaakerroksessa. Syväjuuret määrittivät juuriston maksimaalisen syvyyden. Koivun pintajuurten suuri ulottuvuus ja voimakas haaroittuminen, sekä hienojuurten suuri spesifinen pituus (SRL) ja tiheys (RLD) osoittavat koivun suurta kilpailukykyä juuristokilpailussa ja juurten ominaisuuksien suurta plastisuutta. Havupuiden paksujuurten pienempi ulottuvuus, sekä matalat SRL- ja RLD-arvot voivat viitata niiden konservatiivisempaan resurssien käyttöön sekä suurempaan riippuvuuteen ektomykorritsoista ravinteiden otossa. Lajien hienojuurijakaumien selkeä päällekkäisyys syvyyssuunnassa voi viitata voimakkaaseen lajien väliseen ravinnekilpailuun ylimmissä maakerroksissa. Kunkin lajin vedenkuljetussolut kapenivat ja lukumäärä pinta-alayksikköä kohden kasvoi etäällä olleista 2-mm-läpimittaisista juurista runkoon, rungosta oksiin, sekä koivussa oksista lehtien petioleihin. Kapeneminen erosi eri ositteiden välillä, mikä rikkoo putkilokasvien yleisen skaalautumismallin (WBE) oletusta tasaisesta kapenemisesta puun sisällä. Havainto kuvaa puun eri ositteiden rakenteellista hierarkisuutta, sekä eri tehtävien (kuljetus, embolisaation estäminen, mekaaninen tuki) suhteellisen merkityksen eroja eri ositteiden välillä. Tutkimuksessa käytetty juurimalli pystyi kuvaamaan koivun ja kuusen paksujuurten biomassan, pituuden ja laajuuden. Mallin antamat ennusteet männyn juuriston ominaisuuksille poikkesivat havainnoista muita lajeja enemmän. Juurten haaroittuminen ei toteuttanut fraktaalisuuden olettamuksia, koska parametriarvot vaihtelivat yksittäisen juuriston sisällä. Mallin parametrit osoittivat lajien välisiä eroja juuriston kehityksessä, mikä viittaa lajien ekofysiologisiin sopeutumiin.
Avainsanat
Picea abies;
ektomykorritsa;
Pinus sylvestris;
Betula pendula;
ekologinen lokero;
juurten plastisuus
-
Kalliokoski,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti
tuomo.kalliokoski@metla.fi
Julkaistu 31.5.2011
Katselukerrat 4630
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.121 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Kalliokoski, T., Nygren, P. and Sievänen, R. 2008. Coarse root architecture of three boreal tree species growing in mixed stands. Silva Fennica 42: 189-210.
https://doi.org/10.14214/sf.252
Kalliokoski, T., Sievänen, R. and Nygren P. 2010. Tree roots as self-similar branching structures; axis differentiation and segment tapering in coarse roots of three boreal forest tree species. Trees 24:219–236.
https://doi.org/10.1007/s00468-009-0393-1
Kalliokoski, T., Pennanen, T., Nygren, P., Sievänen, R. and Helmisaari, H.-S. 2010. Belowground interspecific competition in mixed boreal forests: fine root and ectomycorrhiza characteristics along stand developmental stage and soil fertility gradients. Plant and Soil 330:73–89.
https://doi.org/10.1007/s11104-009-0177-9
Lintunen, A. and Kalliokoski T. 2010. The effect of tree architecture on conduit diameter and frequency from small distal roots to branch tips in Betula pendula, Picea abies and Pinus sylvestris. Tree Physiology 30: 1433–1447.
