Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.
 

Anni Vanhatalo

Long-term dynamics of BVOC production, storage and emission in boreal Scots pine

Vanhatalo A. (2018). Long-term dynamics of BVOC production, storage and emission in boreal Scots pine. https://doi.org/10.14214/df.253

Tiivistelmä

Kasvit tuottavat osana sekundaarimetaboliaansa tuhansia erilaisia haihtuvia orgaanisia yhdisteitä eli VOC-yhdisteitä, joita ne hyödyntävät erityisesti puolustusyhdisteinä. Alhaisista pitoisuuksistaan huolimatta nämä yhdisteet osallistuvat ilmakehässä moninaisiin kemiallisiin prosesseihin, jolloin niiden vaikutus ulottuu paljon yksittäisen kasvin kasvuympäristöä laajemmalle. Mänty (Pinus sylvestris L.) tuottaa erityisesti mono- ja seskviterpeenejä, joista valtaosa varastoituu pihkaan. Pihka on tiehyissä paineenalaisena. Tässä tutkimuksessa paineen havaittiin korreloivan positiivisesti sekä ilman lämpötilan että versojen transpiraationopeuden kanssa. Lisäksi sekä korkean pihkanpaineen että ilman korkean lämpötilan havaittiin lisäävän monoterpeenien haihduntanopeutta rungosta.

Monoterpeenisyntaasiaktiivisuus kuvaa neulasten maksimaalista kykyä tuottaa monoterpeenejä. Ympäristötekijöiden vuodenaikaisvaihtelun ja neulasten iän todettiin selittävän suurimman osan neulasten monoterpeenisyntaasiaktiivisuuksien sekä monoterpeenivarastojen ja -päästöjen vaihtelusta. Männynneulasten monoterpeenipitoisuuden vaihtelu vuodenaikojen, eri-ikäisten neulasten ja eri puiden välillä oli puolestaan verrattain pientä. Monoterpeenisyntaasiaktiivisuus oli suurempaa alle vuoden ikäisillä neulasilla kuin tätä vanhemmilla. Saman puun neulasten monoterpeenisyntaasiaktiivisuuksien ja monoterpeenivarastojen yhdistekohtainen koostumus ei heijastunut päästöjen koostumukseen: esimerkiksi δ-3-kareenia oli päästöissä selvästi suurempi osuus kuin varastoissa ja syntaasiaktiivisuuksissa. 

VOC-yhdisteiden päästöjä on mitattu puiden yhteyttävistä osista jo pitkään, mutta tässä tutkimuksessa seurattiin ensikertaa puiden puuosien päästöjä usean vuoden ajan. Mittaukseen käytettiin automaattista kammiomittausjärjestelmää ja siihen liitettyä protoninvaihtoreaktiomassaspektrometriä.

Männyn rungosta havaittiin vapautuvan ilmaan monoterpeenejä ja metanolia. Kummankin aineen päästöissä näkyi vuodenaikaisvaihtelua: Metanolipäästöt olivat suurimmillaan keskellä kasvukautta. Monoterpeenipäästöt puolestaan olivat korkeimmillaan paitsi kesien kuumimpina päivinä, myös keväällä puiden yhteytyskapasiteetin palautuessa lepokauden jälkeen. Tutkittujen puiden monoterpeenipäästöjen enantiomeerikoostumuksessa esiintyi vuorokausivaihtelua. Puiden vapauttamien yhdisteiden määrän, yhdisteiden reaktiivisuuden, metsän puulajikoostumuksen ja puiden eri kemotyyppien runsauden havaittiin heijastuvan latvuskerroksen yläpuolisen ilman terpeenikoostumukseen.

Avainsanat
monoterpeeni; metanoli; pihka; runko; syntaasiaktiivisuus; mittauskammio

Julkaistu 10.4.2018

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.253 | Lataa PDF

Creative Commons -lisenssi

Osajulkaisut

Vanhatalo A., Aalto J., Chan T., Hölttä T., Kabiri K., Kolari P., Hellén H., Bäck J. Scots pine stems as dynamic sources of monoterpene and methanol emissions. Manuscript.

Vanhatalo A., Chan T., Aalto J., Korhonen J. F., Kolari P., Hölttä T., Nikinmaa E., Bäck J. (2015). Tree water relations can trigger monoterpene emissions from Scots pine stems during spring recovery. Biogeosciences

12(18): 5353–5363.

https://doi.org/10.5194/bg-12-5353-2015

Vanhatalo A., Ghirardo A., Juurola E., Schnitzler J.-P., Zimmer I., Hellèn H., Hakola H., Bäck J. (2018). Long-term dynamics of monoterpene synthase activities, monoterpene storage pools and emissions in boreal Scots pine. Under review in Biogeosciences Discussions.

https://doi.org/10.5194/bg-2018-17

Rissanen K., Hölttä T., Vanhatalo A., Aalto J., Nikinmaa E., Rita H., Bäck J. (2016). Diurnal patterns in Scots pine stem oleoresin pressure in a boreal forest. Plant, Cell & Environment 39(3): 527‒538.

https://doi.org/10.1111/pce.12637

Yassaa N., Song W., Lelieveld J., Vanhatalo A., Bäck J., Williams J. (2012). Diel cycles of isoprenoids in the emissions of Norway spruce, four Scots pine chemotypes, and in Boreal forest ambient air during HUMPPA-COPEC-2010. Atmospheric Chemistry and Physics 12: 7215–7229.

https://doi.org/10.5194/acp-12-7215-2012


Rekisteröidy käyttäjäksi
Paina tätä linkkiä Metsätieteen aikakauskirjan käsikirjoituksen tarjoamis- ja seurantajärjestelmään (OJS) kirjautumiseen.
Kirjaudu sisään
Jos olet kirjautunut käyttäjäksi, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta.



Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset