Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Anu Hynninen

Use of wetland buffer areas to reduce nitrogen transport from forested catchments: Retention capacity, emissions of N2O and CH4 and vegetation composition dynamics

Hynninen A. (2011). Use of wetland buffer areas to reduce nitrogen transport from forested catchments: Retention capacity, emissions of N2O and CH4 and vegetation composition dynamics. https://doi.org/10.14214/df.129

Tiivistelmä

Typpikuormituksen vähentäminen pintavalutuskenttien avulla metsävaluma-alueilla: Pidätystehokkuus ja ympäristövaikutukset Tehokkaimpana vesiensuojelukeinona metsätaloudessa pidetään tällä hetkellä pintavalutuskenttiä, joiden kautta metsänkäsittelyalueiden vedet ohjataan vesistöön. Pintavalutuskenttä voidaan perustaa joko johtamalla valuma-alueen vedet luonnontilaiseen kosteikkoon tai ennallistamalla valuma-alueella oleva ojitettu suo. Pintavalutuskentillä vesi puhdistuu kosteikkoekosysteemille luontaisten fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten prosessien seurauksena. Pintavalutuskenttien käyttöä metsätalouden valumavesien puhdistamisessa on tutkittu kiintoaineen ja fosforin osalta, mutta niiden tehokkuudesta typen pidättäjinä tiedetään vähän. Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää pintavalutuskenttien käytön merkitys typpikuormituksen torjunnassa sekä tutkia käytön aiheuttamia ympäristövaikutuksia. Typen pidätystehokkuuden ohella tutkimuksessa selvitettiin keskeisimmät pidättymiseen vaikuttavat tekijät, pintavalutuskenttien käytön vaikutukset metaani- ja typpioksiduulipäästöihin sekä pintavalutuksen aiheuttamat muutokset kenttien kasvilajikoostumuksessa. Typen pidätystehokkuutta tutkittiin lisäämällä ammoniumnitraattia pintavalutuskentille valuviin vesiin. Ammoniumtypen pidättymistä selvitettiin lisäksi tilanteissa, joissa kuormitus oli peräisin kunnostusojitustoimenpiteistä. Typpikuormituksen vaikutusta typpioksiduulipäästöihin tutkittiin suljetun kammion menetelmällä aluksi viidellä pintavalutuskentällä, minkä jälkeen koe toistettiin yhdellä pintavalutuskentällä intensiivisemmällä näytteenotolla. Ennallistamalla muodostettujen pintavalutuskenttien ja luonnontilaisille soille perustettujen kenttien metaaniemissioita tutkittiin pintavalutuskentillä kaasunäytteiden avulla sekä määrittämällä turpeessa esiintyvät metaanintuottaja- ja hapettajamikrobipopulaatiot. Pintavalutuksesta aiheutuvia kasvilajikoostumuksen muutoksia tutkittiin vuosien 1996 ja 2009 välillä. Pintavalutuskentät vähensivät tehokkaasti valumavesien typpikuormitusta. Tärkeimmät pidätystehokkuutta selittävät tekijät olivat pintavalutuskentän koko ja muoto sekä kentälle tuleva valunta ja typpikuormituksen määrä. Tutkimus osoitti, että typpioksiduulipäästöt voivat hetkellisesti kasvaa suuren kuormituksen jälkeen, mutta kokonaispäästöt jäävät pieniksi verrattuna esimerkiksi metsäojitettuihin minerotrofisiin soihin tai maatalouskäytössä oleviin soihin. 10–12 vuotta sitten ennallistamalla perustettujen pintavalutuskenttien metaanipäästöt jäivät selkeästi luonnontilaisille soille perustettujen pintavalutuskenttien päästöjä pienemmiksi. Syynä ennallistettujen pintavalutuskenttien pienempiin päästöihin oli metaanintuottajamikrobien hidas toipuminen ennallistamisen jälkeen. Pintavalutuskenttien käytön merkittävimmäksi haitalliseksi ympäristövaikutukseksi osoittautui kasvillisuuden lajikoostumuksen muuttuminen. Suurimmat muutokset havaittiin pintavalutuskenttien yläosissa ja rimpi- ja tasapinnoilla, kun taas kenttien alaosissa ja mätäspinnoilla muutokset olivat vähäisempiä. Kasvillisuusmuutoksista johtuen uhanalaisia suotyyppejä edustavia luonnontilaisia soita ei tulisi käyttää pintavalutuskenttinä, vaan uudet pintavalutuskentät tulisi ensisijaisesti rakentaa ennallistamalla aiemmin ojitettu suo.

Avainsanat
ammoniumtyppi; denitrifikaatio; nitraattityppi; suokasvillisuus; vesiensuojelu

Tekijä
  • Hynninen, University of Helsinki, Department of Geosciences and Geography Sähköposti anu.hynninen@metla.fi (sähköposti)

Julkaistu 3.11.2011

Katselukerrat 5810

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.129 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Vikman, A., Sarkkola, S., Koivusalo, H., Sallantaus, T., Laine, J., Silvan, N., Nousiainen, H. & Nieminen, M. 2010. Nitrogen retention by peatland buffer areas at six forested catchments in southern and central Finland. Hydrobiologia 641: 171–183.

https://doi.org/10.1007/s10750-009-0079-0

Hynninen, A., Sarkkola, S., Lauren, A., Koivusalo, H. & Nieminen, M. 2011. Capacity of natural and restored peatland buffer areas in reducing ammonium export originating from ditch network maintenance areas in peatlands drained for forestry. Boreal Environment Research 16: 430–440.

http://www.borenv.net/

Hynninen, A., Fritze, H., Sarkkola, S., Kitunen, V., Nousiainen, H., Silvan, N., Laine, J., Tervahauta, A. & Nieminen, M. 2011. N2O fluxes from peatland buffer areas under high N loads in five forested catchments in Finland. Wetlands. In press.

https://doi.org/10.1007/s13157-011-0216-1

Juottonen, H., Hynninen, A., Nieminen, M., Tuomivirta, T, Tuittila, E-S., Nousiainen, H., Yrjälä, K., Tervahauta, A. & Fritze, H. 2011. Methane-cycling microbial communities and methane emission in restored and natural peatland buffer areas. Manuscript.

Hynninen, A., Hamberg, L., Nousiainen, H., Korpela, L., Nieminen, M. 2011. Vegetation composition dynamics in peatlands used as buffer areas in forested catchments in southern and central Finland. Plant Ecology 212: 1803-1818.

https://doi.org/10.1007/s11258-011-9950-y


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Lähetä sähköpostiin
Raiskila S., (2008) The effect of lignin content and lignin modifica.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 68 artikkeli 1851 (poista) | Muokkaa kommenttia
Nuutinen Y., (2013) Possibilities to use automatic and manual timing.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 156 artikkeli 1939 (poista) | Muokkaa kommenttia
Vanhanen H., (2008) Invasive insects in Europe - the role of climate.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 57 artikkeli 1839 (poista) | Muokkaa kommenttia
Xu X., (2023) Land-use patterns of energy crops in the agricul.. Dissertationes Forestales vol. 2023 no. 337 artikkeli 10801 (poista) | Muokkaa kommenttia
Díaz-Yáñez O., (2018) Integrating the risk of natural disturbances in.. Dissertationes Forestales vol. 2018 no. 258 artikkeli 10028 (poista) | Muokkaa kommenttia
Haltia E., (2015) Contingent valuation and choice experiment of ci.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 204 artikkeli 1987 (poista) | Muokkaa kommenttia
Holopainen S., (2015) Duck habitat use and reproduction in boreal wetl.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 190 artikkeli 1971 (poista) | Muokkaa kommenttia
Mäkinen A., (2010) Uncertainty in forest simulators and forest plan.. Dissertationes Forestales vol. 2010 no. 97 artikkeli 1882 (poista) | Muokkaa kommenttia
Suominen M., (2018) Harvested and burned forests as habitats for pol.. Dissertationes Forestales vol. 2018 no. 267 artikkeli 10090 (poista) | Muokkaa kommenttia
Vähä-Konka V., (2025) Improving and validating forest inventory inform.. Dissertationes Forestales vol. 2025 no. 376 artikkeli 25015 (poista) | Muokkaa kommenttia
Rasilo T., (2013) Connecting silvan and lacustrine ecosystems: tra.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 155 artikkeli 1938 (poista) | Muokkaa kommenttia
Lindberg H., (2021) Fire scars, ground vegetation fuels, and prescri.. Dissertationes Forestales vol. 2021 no. 319 artikkeli 10666 (poista) | Muokkaa kommenttia
Perämäki M., (2005) A physical analysis of sap flow dynamics in trees Dissertationes Forestales vol. 2005 no. 2 artikkeli 1785 (poista) | Muokkaa kommenttia
Väänänen R., (2008) Phosphorus retention in forest soils and the fun.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 60 artikkeli 1846 (poista) | Muokkaa kommenttia
Berka A. L., (2018) Communitarian approaches to sustainable developm.. Dissertationes Forestales vol. 2018 no. 254 artikkeli 9995 (poista) | Muokkaa kommenttia
Susiluoto S., (2013) Growth limitation of trees and carbon balance of.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 161 artikkeli 1943 (poista) | Muokkaa kommenttia
Baul T. K., (2018) Climate impacts of carbon sequestration of fores.. Dissertationes Forestales vol. 2018 no. 255 artikkeli 10007 (poista) | Muokkaa kommenttia
Miettinen J., (2007) Burnt area mapping in insular Southeast Asia usi.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 45 artikkeli 1826 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hynninen A., (2011) Use of wetland buffer areas to reduce nitrogen t.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 129 artikkeli 1916 (poista) | Muokkaa kommenttia
Hakutulokset