Artikkelit jotka sisältää sanan 'luonnon isotoopit'

Boreaalinen metsä kokonaisuudessaan on tärkeä hiilivarasto ja suurin osa hiilestä on varastoituneena maaperään. Metsänkäsittelyn vaikutuksia maaperän hiilen määrään ja pysyvyyteen ymmärretään vajavaisesti. Metsiä hoidetaan yleensä jaksollisesti, jolloin kiertoajan päättyessä puusto avohakataan. Tälle vaihtoehtoinen avohakkuuton kasvatustapa, jatkuvapeitteinen metsänkasvatus, herättää yhä enemmän kiinnostusta. Empiirisiä tutkimuksia jatkuvan kasvatuksen puunkorjuumenetelmillä hoidetuista metsistä on kuitenkin vasta vähän.

Tässä väitöskirjassa tavoitteeni oli selventää jaksollisen ja jatkuvan kasvatuksen vaikutuksia maaperän hiilen stabiloitumiseen mänty- (Pinus sylvestris L.) ja kuusimetsissä (Picea abies (L.) Karst.) Etelä- ja Itä-Suomessa. Tutkimukseen valittiin jaksollisesti hoidetun metsän käsittelyjä ennen ja jälkeen päätehakkuun, ja lisäksi kontrollimetsä, jossa ei ollut tehty hakkuita, sekä puulajin mukaan erilaisia jatkuvapeitteisen kasvatuksen käsittelyitä.

Ensimmäisessä osatutkimuksessa arvioin karikesyötettä, maaperän hiilivarastoa ja sen laatua mäntymetsissä eri käsittelyissä: avohakkuu, säästöpuuhakkuu, pienaukkohakkuu ja hakkaamaton varttunut verrokkimetsä. Maaperän hiilen määrissä ei ollut eroa käsittelyjen välillä, vaikka avohakkuualoilla oli lämpimämpi mikroilmasto ja vähentynyt karikesyöte. Maassa oli lisäksi vähemmän labiilin hiilen ositteita sekä suurempi in-situ hajotusnopeus.

Toisessa osatutkimuksessa analysoin metsänkäsittelyn vaikutuksia juurten määrään ja pysyvyydeltään erilaisten maaperän orgaanisen aineen ositteisiin kuusimetsissä. Juurten määrä oli hieman korkeampi verrokkimetsässä, mutta hiilen pysyvyyttä kuvaavat indikaattorit reagoivat metsän käsittelyyn vaihtelevasti. Avohakkuu vähensi labiilin hiilen määrää. Jatkuvan kasvatuksen hakkuumenetelmillä hoidetuissa eri-ikäisrakenteisissa metsissä havaittu ¹⁵N isotoopin kertyminen voi indikoida pintasienijuurisienten suurempaa roolia orgaanisen aineksen muodostumisessa.

Kolmannessa osatutkimuksessa analysoin eri metsänkäsittelyvaihtoehtojen vaikutusta maaperän sieniyhteisön monimuotoisuuteen ja toiminnallisuuteen. Avohakkuu muutti sieniyhteisöjen rakennetta ja ekologista toiminnallisuutta, vähentäen pintasienijuurisienten määrää, monimuotoisuutta ja lajimäärää. Hakkuukypsien metsien – sekä eri-ikäisrakenteisten että tasaikäisrakenteisten – sieniyhteisöt säilyttivät ekologisen toiminnallisuutensa sieniyhteisön koostumuksen muutoksista huolimatta, mikä korostaa maaperän sieniyhteisöjen toiminnallista päällekkäisyyttä.

Verrattuna avohakkuu-uudistamiseen jatkuvan kasvatuksen hakkuumenetelmät muuttavat vähemmän sieniyhteisön toiminnallisuutta ja maaperän hiilivarastoa. Vaikka maaperän hiilivarastot toipuvat avohakkuun jälkeen, jaksollinen kasvatus voi olla riski maaperän hiilivarastolle pitkällä aikavälillä, sillä se muuttaa juurikarikkeen syötettä, maaperän hiilen laatua ja pysyvyyttä sekä sieniyhteisön ekologista toiminnallisuutta.

• Roth, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-1922-0287 Sähköposti: eva-maria.roth@helsinki.fi