The impact of drying on the structure and photosynthesis of boreal peatland vegetation
Kokkonen N. A.K. (2024). The impact of drying on the structure and photosynthesis of boreal peatland vegetation. https://doi.org/10.14214/df.350
Tiivistelmä
Boreaalisten soiden odotetaan kuivuvan ilmastonmuutoksen seurauksena, mikä puolestaan vaikuttaa näiden hydrologisesti herkkien ekosysteemien hiilitaseeseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää kasvillisuuden koostumus (I) ja yhteyttäminen (II, III) tulevaisuuden ilmastossa. Tätä jäljitellään kokeellisella, pitkäaikaisella vedenpinnan alenemisella (WLD). WLD:n vaikutukset kasvillisuuteen ja yhteyttämiseen yhdistetään toisiinsa. Lisäksi tutkitaan rahkasammalten yhteyttämisen vastetta kuivuuskauteen.
Kenttämittaukset tehtiin pitkäaikaisessa WLD-kenttäkokeessa Lakkasuolla, jossa otanta kattoi kolme eri suotyyppiä: ravinteikas (mesotrofinen) sarasuo, niukkaravinteinen (oligotrofinen) sarasuo, ja rahkasuo (ombrotroofinen). Kenttämittauksiin kuului kasvillisuuskartoituksia ja eri lajien yhteyttämismittauksia lehtitasolla. Lisäksi rahkasammalten yhteyttämisen vastetta kuivuuskauteen mitattiin kasvihuonekokeessa, jota varten Lakkasuolta tuotiin suon pinnasta leikatuja rahkasammal paloja (mesokosmeja). Rahkasammalten yhteyttämistä mitattiin kokeellisen kuivuusjakson aikana ja sen jälkeen.
Havaitsimme kenttäkokeissa, että suokasvillisuuden vaste kuivumiseen riippuu suotyypistä. Ravinteikkaimman sarasuon lajikoostumus oli herkin kuivumiselle, mutta rahkasuon kasvillisuus osoitti vakautta. Samalla tavalla, WLD lisäsi yhteyttämistä putkilokasvivaltaisella ravinteikkaalla sarasuolla, kun taas muutokset olivat olemattomia sammalvaltaisella rahkasuolla. Molempien sarasoiden kasvillisuus muuttui avoimesta sarojen ja rahkasammalten hallitsemasta ekosysteemistä puiden hallitsemaan ekosysteemiin. Kuivuminen WLD:n jälkeen lisäsi putkilokasvien tuottavuutta enemmän kuin rahkasammaleiden, koska putkilokasvit pystyvät paremmin hyödyntämään turpeen mineralisaation tarjoamia ravinteita. Kasvihuoneessa toteutetussa kuivuuskokeessa havaitsimme, että WLD-alueelta tai luonnostaan kuivilta soilta peräisin olevat välipinnan rahkasammalet olivat alttiimpia kuivuudelle verrattuna kosteista paikoista peräisin oleviin sammaliin.
Työni osoitti, että ilmastonmuutoksen aiheuttamalla soiden kuivumisella, voi olla suuri vaikutus pohjoisten soiden kasvillisuuden rakenteeseen ja toimintaan. Kuivuminen saattaa lisätä näiden ekosysteemien, erityisesti ravinteikkaiden sarasoiden, yhteyttämistä.
Avainsanat
hiilensidonta;
vedenpinta;
fotosynteesi;
rahkasammal;
ekologia;
globaali muutos;
kasvien lajikoostumus;
ajoittainen kuivuus;
vedenpinnan lasku
-
Kokkonen,
University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences
https://orcid.org/0000-0003-0197-2672
Sähköposti
nicola.kokkonen@uef.fi
Julkaistu 18.1.2024
Katselukerrat 1693
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.350 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Kokkonen N.A., Laine A.M., Laine J., Vasander H., Kurki K., Gong J., Tuittila E.-S. (2019) Responses of peatland vegetation to 15-year water level drawdown as mediated by fertility level. Journal of Vegetation Science 30(6): 1206-1216.
https://doi.org/10.1111/jvs.12794
Kokkonen N.A., Laine A.M., Männistö E., Mehtätalo L., Korrensalo A., Tuittila E.-S. (2022) Two mechanisms drive changes in boreal peatland photosynthesis following long-term water level drawdown: species turnover and altered photosynthetic capacity. Ecosystems 25(7): 1601-1618.
https://doi.org/10.1007/s10021-021-00736-3
Kokkonen N.A., Laine A.M., Korrensalo A., Nijp J., Limpens J., Mehtätalo L., Männistö E., Tuittila E.-S. A deepened water table increases the vulnerability of peat mosses to periodic drought. Manuscript.
