Norway spruce fine root dynamics and carbon input into soil in relation to environmental factors
Leppälammi-Kujansuu J. (2014). Norway spruce fine root dynamics and carbon input into soil in relation to environmental factors. https://doi.org/10.14214/df.183
Tiivistelmä
Kuusen hienojuuridynamiikka ja karikkeen hiilisyöte metsämaahan erilaisissa ympäristöoloissa Ilmastosopimuksen mukaisesti Suomi raportoi vuosittain metsien kasvihuonekaasupäästöt ja -nielut. Metsien maaperän hiilivaraston muutoslaskelmiin liittyy kuitenkin suuri epävarmuus puiden hienojuurten eliniästä sekä vuotuisen juurikarikkeen myötä maahan kulkeutuvan hiilen määrästä. Tässä väitöskirjassa määritettiin kuusen (Picea abies L. (Karst.)) hienojuurten elinikä sekä maanalainen ja maanpäällinen kariketuotanto erilaisissa maaperän ravinteisuus- ja lämpötilaoloissa. Myös aluskasvillisuuden osuutta kariketuotannossa tarkasteltiin. Lisäksi väitöskirjassa verrattiin hienojuurten sisältämän isotooppisen hiilen (14C) ikää suhteessa hienojuurten elinikään. Ravinteisuuden lisääntyminen ja lämpötilan nousu lyhensivät kuusen hienojuurten elinikää sekä metsikkökokeessa että luonnollisella gradientilla. Lannoitus paransi puiden kasvua ja lisäsi sekä maanpäällistä että maanalaista kariketuotantoa. Maaperän lämpötilan kohottaminen sen sijaan lisäsi ainoastaan hienojuurten kariketuotosta, mutta puiden kasvu ei pitkällä aikavälillä lisääntynyt. Muutokset lämmitetyn maaperän hienojuurten juurenkärkien morfologiassa viittasivat puiden ravinnepuutokseen. Tulokset osoittavat, että ilmaston lämpeneminen ei välttämättä lisää puiden maanpäällistä kasvua pitkäaikaisesti mikäli metsämaan ravinteisuus sitä rajoittaa. Maaperän ravinteisuuden vähentyessä hienojuurikarikkeen määrä kasvoi suhteellisesti enemmän kuin maanpäällinen kariketuotanto, erityisesti aluskasvillisuuden suuremman osuuden vuoksi. Hienojuurten rakenteellinen hiili-14 oli isotooppimäärityksissä 3 - 6 vuotta vanhempaa kuin miniritsotronimenetelmällä määritetty hienojuurten elinikä, mikä osoittaa juurten käyttävän kasvuunsa äskettäin ilmakehästä yhteytetyn hiilen lisäksi myös varastoitua tai kierrätettyä hiiltä. Lähes kaikissa metsiköissä maanalaisen karikkeen määrä ulottui maanpäällisen kariketuotannon tasolle, mikä osoittaa juurikariketuotannon olevan merkittävä osa boreaalisten metsiemme hiilenkiertoa. Myös aluskasvillisuuden kariketuotanto oli merkittävä. Maanpäällisen ja maanalaisen kariketuotannon suhteiden muutos maaperän ympäristötekijöiden muuttuessa voi vaikuttaa maaperän hiilivarastoon ja sen pitkäaikaiseen pysyvyyteen. Tämä aihepiiri on tärkeä jatkotutkimuskohde.
Avainsanat
ektomykorritsa;
juuribiomassa;
juurten elinikä;
kariketuotoksen hiili;
hiilen ikä
-
Leppälammi-Kujansuu,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti
jaana.leppalammi-kujansuu@helsinki.fi
Julkaistu 24.11.2014
Katselukerrat 4343
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.183 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Leppälammi-Kujansuu, J., Ostonen, I., Strömgren, M., Nilsson, LO., Kleja, DB., Sah, S. & Helmisaari, H-S. 2013. Effects of long-term temperature and nutrient manipulation on Norway spruce fine roots and mycelia production. Plant and Soil 366:287-303.
https://doi.org/10.1007/s11104-012-1431-0
Leppälammi-Kujansuu, J., Salemaa, M., Kleja, DB., Linder, S. & Helmisaari, H-S. 2014. Fine root turnover and litter production of Norway spruce in a long-term temperature and nutrient manipulation experiment. Plant and Soil 374:73-88.
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11104-013-1853-3
Leppälammi-Kujansuu, J., Aro, L., Salemaa, M., Hansson, K., Kleja, DB. & Helmisaari, H-S. 2014. Fine root longevity and carbon input into soil from below- and aboveground litter in climatically contrasting forests. Forest Ecology and Management 326:79-90.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378112714001935
Sah, S., Bryant, C., Leppälammi-Kujansuu, J., Lõhmus, K., Ostonen, I. & Helmisaari, H-S. 2013. Variation of carbon age of fine roots in boreal forests determined from 14C measurements. Plant and Soil 363:77-86.
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11104-012-1294-4
Helmisaari, H-S., Leppälammi-Kujansuu, J., Bryant, C., Sah, S., & Kleja, DB. Old carbon in young fine roots in boreal forests. Under revision for Biogeochemistry.
