Artikkelit jotka sisältää sanan 'suometsä'

Hienojuurten tuotos ja hajotus ovat keskeisiä prosesseja, jotka vaikuttavat ravinteiden kiertoon ja hiilitaseeseen boreaalisilla soilla. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli määrittää hienojuurten tuotos suometsissä, tarkastella tuotoksen vaihtelun syitä ja kehittää tilastollisia malleja tuotoksen ennustamiseen puuston, kasvupaikan ja ilmastotekijöiden perusteella (I). Toisena tavoitteena oli määrittää hienojuurten hajotusnopeus erityyppisissä ojitetuissa suometsissä ja verrata juurten hajotusnopeutta ojitetuissa suometsissä ja kivennäismaametsissä (II).

Hienojuurten tuotos (I) mitattiin juurisukilla 0–50 cm maakerroksessa yhteensä 28 ojitetulla suometsäkohteella Suomessa. Hienojuurten koealakohtainen tuotos oli kuivamassana 30–473 g m^–2 vuodessa, keskiarvon ollessa 120 g m^–2 vuodessa. Tuotoksesta 76–95 % oli 0–20 cm maakerroksessa. Tuotos vaihteli merkittävästi kasvupaikkatyypin mukaan ja väheni kasvupaikan karuuntuessa. Lisäksi tuotos oli sitä suurempi, mitä syvemmällä pohjavedenpinta oli. Puuston pohjapinta-ala oli paras yksittäinen tuotosta ennustava muuttuja, ja se selitti 16 % tuotoksen vaihtelusta. Malli, jossa selittäjinä olivat pohjapinta-ala ja kasvupaikkatyyppi, selitti 47 % hienojuurten tuotoksen vaihtelusta.

Hienojuurten hajotusnopeutta (II) tutkittiin karikepusseilla, jotka sisälsivät kolmen vallitsevan puulajin (mänty, kuusi, hieskoivu) ja metsäalvejuuren juuria. Näytteet sijoitettiin 0–30 cm maakerrokseen kuudella ojitetulla suometsäkohteella ja neljällä kivennäismaametsäkohteella Suomessa. Hajotusnopeus vaihteli merkittävästi maalajin ja kasvupaikkatyypin mukaan. Karuilla kasvupaikoilla hienojuurten hajotus oli hitaampaa suometsissä kuin vastaavissa kivennäismaakohteissa, kun taas rehevillä kohteilla hajotus oli hitaampaa kivennäismaakohteissa. Nopeinta hajotus oli rehevissä suometsissä. Näytteenottosyvyys ja juurten läpimitta vaikuttivat myös hajotusnopeuteen, joka oli hitaampi syvemmällä maassa ja paksummilla juurilla. Puulajeista kuusen juurilla oli hitain hajotusnopeus.

Yhteenvetona hienojuurten tuotos vaihteli merkittävästi kasvupaikkatyypin mukaan, ja tuotos oli suurempi syvemmällä pohjavedenpinnalla ja ravinteikkaissa olosuhteissa. Puuston pohjapinta-ala osoittautui tärkeäksi tuotoksen ennustajaksi. Hienojuurten hajotusnopeuteen vaikuttivat maalaji ja kasvupaikan ravinteisuustaso, juurten läpimitta ja näytteenottosyvyys. Hajotus oli nopeinta ravinteikkailla turvemailla ja hitainta syvemmissä maakerroksissa ja paksummilla juurilla. Tulokset tarjoavat arvokasta tietoa hienojuurten dynamiikan ja kasvupaikkatekijöiden välisistä suhteista ja lisäävät ymmärrystä hiilen kierrosta ojitetuissa suometsissä.

• He, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-7628-2732 Sähköposti: wei.he@helsinki.fi

Korpiekosysteemin rakenteen ja toiminnan ennallistaminen Korvet ovat puustoisia, kuusivaltaisia soita. Luonnontilaiset boreaaliset korvet ovat arvokkaita luonnon monimuotoisuuden keskittymiä, hiilen varastoja ja hyödyllisiä orgaanisen aineksen suodattajia valuma-alueen vesistä ennen niiden päätymistä vesistöihin. Aiemmin yleisten korpien määrä on Pohjois-Euroopassa vähentynyt rajusti viime vuosikymmeninä, pääasiassa metsätaloudellisten ojitusten vuoksi. Ennallistamisessa vedenpinta nostetaan uudelleen tukkimalla kuivatusojat. Tavoite on palauttaa luonnontilaisen korven rakenne ja toiminta ja sitä kautta korven tarjoamat hyödyt. Tämä tutkimus mittaa rakenteen ja toiminnan palautumista ekosysteemin eri osa-alueilla ja palautumiseen vaikuttavia tekijöitä. Tutkittavina ovat korven pohjan kasviyhteisörakenne, rahkasammalten yhteyttäminen ja kasvu sekä pintaturpeen biogeokemia. Tutkimuskohteina toimivat 18 ennallistettua korpea, joissa ojat on tukittu 1−15 vuotta aiemmin, sekä yhdeksän luonnontilaista ja yhdeksän ojitettua korpea Etelä-Suomessa. Mukana on myös korpia Šumava-vuorilta Tšekin tasavallasta. Otannassa luonnontilaiset korvet edustavat ennallistamisen tavoitetta ja sen sisäistä vaihtelua. Ojitetut korvet kuvaavat tilannetta ennen ennallistamista. Vedenpinnan noston oli oltava riittävän suuri, jotta muutoksia ilmeni missään mitatuista tunnuksista; toisaalta riittävää vedenpinnan nostoa seuraavat muutokset olivat nopeita. Onnistunut vedenpinnan nosto loi edulliset olosuhteet rahkasammalten yhteyttämiselle ja käynnisti rahkasammalen nopean leviämisen ja korkeuskasvun. Uusi kasvu alkoi kerryttää korpeen soille tyypillistä huokoista pintakerrosta, mikä kiihdytti pinnan mikrobiaktiivisuutta kohti luonnontilaista tasoa. Samaan aikaan kuitenkin korkean vedenpinnan ja ojitetulta kaudelta periytyvän tiiviin, pitkälle hajonneen turpeen yhdistelmä loi aivan uudenlaiset olosuhteet kasveille ja mikrobeille. Tämä johti opportunistikasvilajien runsastumiseen sekä ammoniumtypen vapautumisen ja metaanintuoton lisääntymiseen. Vaativat korpilajit puuttuivat ennallistetuilta korpikohteilta, mutta vedenpinnan nosto palautti yleiset lajit. Onnistunut vedenpinnan nosto ja sitä seurannut rahkasammalten paluu sysäsivät korpiekosysteemin toiminnan pois ojitetusta tilasta luonnontilaisen kaltaiseen suuntaan.

• Maanavilja, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: liisa.maanavilja@helsinki.fi

Kasvillisuuden, typen ja hiilen dynamiikka suometsätalouden pintavalutuskenttien toiminnan kuvaajina Suometsätalouden toimenpiteissä vapautuu metsänkäsittelyalueilta epäorgaanista typpeä (N), fosfaattifosforia (PO4-P), liukoista orgaanista ainesta (DOM) ja kiintoainetta. Niiden vesistöihin huuhtoutumisen vähentämiseksi metsänkäsittelyalueen ja vesistön tai pienveden väliin jätetään pintavalutuskenttä, jolle metsätalouden valumavedet ohjataan laskeutusaltaan kautta. Pintavalutuskenttien toimivuus riippuu turpeen ravinteiden pidätyskyvystä, ravinteiden sitoutumisesta mikrobi- ja kasvibiomassaan sekä typen vapautumisesta kaasumaisessa muodossa ilmakehään. Typen kierron tunteminen pintavalutuskentillä olisikin tärkeää. Myös DOM:n laadun merkitys dityppioksidi- eli N2O-dynamiikkaan on vielä epäselvä. Itä-Suomessa tutkittiin kahta aiemmin ja yhtä tutkimuksen aikana perustettua pintavalutuskenttää: korpi- ja luhtaniittykenttä oli perustettu 1997 sekä järvenlaidenevakenttä 2005. Kentiltä ja järvenlaidenevan yläpuoliselta hakkuualueelta mitattiin N2O-vaihtoa sekä määritettiin t urveprofiilin N2O-kertymänopeutta korpikentältä kairatuista näytteistä. Laboratoriokokeella tutkittiin eri lannoitetasojen vaikutuksia N2O:n vapautumiseen korpikentältä kairatuista turvenäytteistä. Lisäksi kentille saapuvasta ja lähtevästä vedestä sekä vajovedestä määritettiin ravinnepitoisuuksia sekä DOM:n määrää ja laatua DOC:n kautta yläpuolisella valuma-alueella sekä tutkittiin DOM:n vaikutusta N2O-dynamiikkaan ja arvioitiin DOC:n laadun merkitystä N2O-vuolle. Myös kasvillisuusmuutosta seurattiin kolmen vuoden aikana tarkkaillen pintavalutuskentän perustamisen vaikutusta kasvilajistoon ja lajien peittävyyksiin. Pintavalutuskenttien ja järvenlaidenevan laskeutusaltaan N2O:n tuotto oli vähäistä, vaikka laskeutusaltaan N2O-päästö ylittikin typpikuormittuneiden humuspitoisten järvien päästöt. N2O:n kertymänopeus ja lannoitekokeen N2O:n päästö olivat korkeita, minkä perusteella pintavalutuskentiltä vapautuisi N2O:a, mikäli sinne saapuu nitraattia (NO3-). Kentille tulevasta vedestä mitatut epäorgaanisen typen pitoisuudet olivat alhaisia, mitä tukee myös vähäinen N2O:n tuotto jopa lähellä laskeutusallasta. Pienen molekyylipainon DOM:n saatavuus vajovedessä näyttäisi olevan merkittävä maaperän ja ilmakehän välisen N2O-vuon säätelijä metsätaloustoimenpiteiden jälkeen. PO4-P:n pitoisuus kentältä lähtevässä vedessä ylitti ajoittain tulevan veden pitoisuuden, mikä kertoo mahdollisesta ravinteiden huuhtoutumisesta pintavalutuskentältä. Kenttien kasvillisuusmuutoskaan ei luhtalajien lisääntymisen ja metsälajiston taantumisen perusteella viitannut ravinteisuuden lisääntymiseen, vaikka osoittaakin alueen, jolle pintavalutus kohdistuu. Myöskään kasvillisuuden maanpäällinen biomassa tai sen typpipitoisuus ei kerro lisääntyneestä ravinteiden pidätyksestä pintavalutuskentillä. Pinta-alaltaan pienillä pintavalutuskentillä on todennäköisesti enemmän merkitystä kiintoaineen kuin ravinteiden pidättäjinä. Kasvihuonekaasujen vapauttajina pintavalutuskenttien merkitys N2O:n osalta todettiin vähäiseksi ja jo pintavalutukseen käytetyn pienen pinta-alan vuoksi kaasupäästöjen merkitys on marginaalinen

• Saari, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: paivi.saari@ely-keskus.fi

Tutkimuksessa tarkasteltiin ojitettujen mäntyvaltaisten suometsien metsänkasvatuksen tuloksen muodostumista. Simulointilaskelmien avulla selvitettiin kunnostusojitusten sekä ajoitukseltaan ja voimakkuudeltaan erilaisten harvennusten vaikutuksia puuston kehitykseen, kasvatusajan kokonaistuotokseen sekä metsänkasvatuksen taloudelliseen tulokseen. Kasvupaikan, ilmastoalueen ja puuston metsänhoidollisen tilan suhteen erilaisille metsille määritettiin kasvatusketjut, jotka tuottivat parhaat tulokset joko puuntuotoksen tai metsänkasvatuksen taloudellisen kannattavuuden näkökulmasta. Metsänkasvatuksen tulokseen vaikuttavia osatekijöitä, kuten ensiharvennuksen ajoitusta, tarkasteltiin harvennuskokeiden avulla. Päätehakkuuseen saakka ulottuvissa tarkasteluissa tutkittiin alueittain ja kasvupaikoittain edustavia inventointiaineistoihin perustuvia puustoja. Puustojen kehitysennusteet tuotettiin MOTTI-simulaattorilla, joka mahdollisti pitkän aikavälin metsikkökohtaisen tarkastelun ojitusaluemetsien kasvumallien avulla. Mallit kuvaavat puuston luontaisen dynamiikan lisäksi myös toimenpiteiden vaikutuksia puuston määrän ja rakenteen kehitykseen. Kasvatusketjujen tuotoksia vertailtiin keskimääräisen vuotuisen käyttöpuun kasvun avulla ja toimenpiteiden taloudellista kannattavuutta nettotulojen nykyarvon avulla. Metsänhoidon keinoin ja valitsemalla kullekin kohteelle sopivimmat toimenpiteet voitiin oleellisesti parantaa metsänkasvatuksen tulosta. Kunnostusojitukset tuottivat pienehkön lisäyksen keskimääräiseen vuotuiseen kasvuun. Kun kasvatusaikana tehtiin kunnostusojituksen lisäksi harvennus, oli tulos selkeästi parempi kuin kasvatusketjussa, johon ei sisältynyt kumpaakaan toimenpidettä. Pääsääntöisesti kunnostusojitus toteutetaan harvennusten yhteydessä, mutta pohjoisilla tai karuilla kasvupaikoilla se olisi joskus tarpeen jo ennen harvennusta. Taloustuloksessa harvennustulojen merkitys oli keskeinen. Harvennusten voimistaminen ja kohtuullinen viivästäminen lisäsivät yleensä kasvatusketjun kannattavuutta. Riittävän ensiharvennuskertymän saavuttamiseksi oli tärkeää välttää liian aikaisia hakkuita. Kuitenkin metsänhoidolliselta tilaltaan heikon nuoren metsän ensiharvennus, joka sinällään saattoi jäädä heikkotuottoiseksi, oli usein hyödyllinen koko kasvatusketjun taloustuloksen kannalta. Parhaita taloustuloksia tuottaviin kasvatusketjuihin sisältyi yleensä voimakkaampia harvennuksia ja vähemmän harvennus- ja kunnostusojituskertoja kuin tuotoksen näkökulmasta parhaisiin kasvatusketjuihin. Tulosten mukaan ojitettujen soiden mäntyvaltaisissa metsissä on tuotospotentiaalia, joka mahdollistaa metsätalouden kannattavan harjoittamisen haasteellisista olosuhteista ja verraten pitkistä kasvatusajoista huolimatta. Hoidon puute heikentää kuitenkin metsien potentiaalin hyödyntämistä. Tutkimuksen tuloksista voidaan johtaa entistä tarkempia toimenpidesuosituksia kasvupaikan ja maantieteellisen sijainnin suhteen erilaisille ojitusalueiden metsille.

• Kojola, Helsingin yliopisto, Metsäekologian laitos Sähköposti: soili.kojola@metla.fi

Suot ja suometsät ovat Suomen luonnolle merkittävä ekologinen ominaispiirre. Ojitetut suometsät, joita on maassamme vajaat 5 milj. ha, muodostavat merkittävän puuraaka-aineen varannon. Toisaalta taas luonnontilaisten soiden metsät ovat tärkeitä luonnontilaisenkaltaisten metsien alueita. Suometsien puuston rakenne ja sen pitkäaikainen kehitys ovat kuitenkin olleet huonosti tunnettuja. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää metsien rakenne ja sukkessiodynamiikka toisaalta luonnontilaisten soiden ja toisaalta ojitettujen soiden metsissä. Tutkimuksessa selvitettiin lisäksi miten metsikön sisäiset ja ulkoiset tekijät sekä metsänkäsittely vaikuttavat puuston rakenteeseen ja kehitykseen mänty ja kuusivaltaisissa metsiköissä. Luonnontilaisten suopuustojen tutkimuksessa hyödynnettiin inventointipohjaista metsikkökoeala-aineistoa, kun taas ojitetuista suometsistä oli käytössä pitkäaikaiseen seurantaan perustuva metsikköaikasarja-aineisto. Aineistot kattoivat keskeisimmät turvemaiden kasvupaikkatyypit Suomessa. Metsikön rakennetta ja sukkessiota tutkittiin luonnontilaisten suometsien puustoissa tarkastelemalla läpimitta- ja ikäjakaumien ominaisuuksia ja vertaamalla niitä suhteessa ilmastollisiin alueisiin ja kasvupaikkatyyppeihin. Ojitettujen suometsien puustojen läpimittajakaumat parametrisoitiin ja niitä mallitettiin lineaarista sekamallitekniikkaa hyödyntäen. Tulokset osoittivat, että luonnontilaisilla soilla sekä ilmasto että kasvupaikan ekohydrologiset ominaisuudet ovat hyvin tärkeitä puuston rakennetta muovaavia ja sukkessiota ohjaavia tekijöitä. Ne vaikuttavat merkittävästi metsikön dynamiikkaan vielä suon kuivumisen jälkeenkin huolimatta kuivatuksen aiheuttamasta pintakasvillisuuden muutoksesta sekä puuston lisääntyneestä kasvusta ja järeytymisestä. Runsaspuustoisilla soilla puiden välinen kilpailu on kuitenkin merkittävä puuston kehitystä muovaava tekijä. Luonnontilaisilla soilla puiden ikä- ja kokovaihtelu kasvoivat metsikön iän kasvaessa, mutta tämä suuntaus tasoittui vähitellen metsikön keski-iän ylittäessä 100 vuotta. Ojituksen jälkeen metsikön erikokoisrakenteisuus aluksi äärevöityi lisääntyneen aukkopaikkojen taimettumisen vuoksi. Tämä rakenteen muutos oli suurempaa alkuaan sekatyyppiä edustavilla mäntyvaltaisilla soilla kuin aidoilla puustoisilla kasvupaikoilla. Toisaalta sekatyypin kasvupaikoille oli lisäksi ominaista valtapuuston alle ajanmittaan muodostuva hieskoivu-kuusialikasvos. Puuston kokovaihtelu alkoi kuitenkin pienentyä 20-30 vuoden kuluttua ojituksesta mm. lisääntyneen kilpailun aiheuttaman pienten puiden kuolemisen vuoksi, ja puuston rakenne tasoittui 40-50 vuoden kuluttua ojituksesta. Yli 60 vuotta vanhoilla ojitusalueilla metsien rakenne alkaa puolestaan saada jo vanhojen metsien piirteitä. Suometsät osoittautuivat dynaamisemmiksi puupopulaatioiksi kuin aiemmin on arveltu. Luonnontilaisilla soilla puuston kehityksellä voi olla useita erilaisia suuntia ja metsikön kehityksessä ei voida erottaa selviä kehitysvaiheita. Ojitusalueilla puustot taas kehittyvät yhdenmukaisemmin tasarakenteiseen suuntaan ja niiden sukkessiossa voidaan erottaa vähintään kolme kehitysvaihetta. Harvennukset vaikuttavat vain vähän metsikön kehityksen suuntaan. Tutkimuksessa saatua tietoa voidaan hyödyntää esim. metsäsuunnittelussa ja suometsien metsänhoidollisten menetelmien valinnassa sekä arvioitaessa mm. ilmastonmuutoksen vaikutuksia pohjoisten metsäisten soiden ekosysteemeihin.

• Sarkkola, University of Helsinki, Department of Forest Ecology Sähköposti: sakari.sarkkola@helsinki.fi