Dissertationes Forestales

Markku Koskinen. (2016). Impacts of restoration of forestry-drained peatlands on nutrient and organic carbon exports and methane dynamics. https://doi.org/10.14214/df.232

Avainsanat: metaani; suot; ennallistaminen; liukoinen orgaaninen hiili; fosfori; typpi

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Tutkimuksessa selvitettiin metsäojitettujen soiden ennallistamisen vaikutuksia ravinteiden ja orgaanisen hiilen huuhtoutumiseen ja metaanidynamiikkaan. Työ koostuu neljästä alitutkimuksesta. Kahdessa alitutkimuksessa selvitettiin vaikutuksia veden laatuun ja aineiden huuhtoutumiseen, ja ne toteutettiin valuma-aluetasolla. Yksi alitutkimus oli laboratoriokoe, jossa selvitettiin aineiden liukenemista turpeesta anaerobisessa muhituksessa, jolla jäljiteltiin hakkuuta tai ennallistamista seuraavaa nousevaa vedenpintaa. Neljäs tutkimus oli jälleen maastotutkimus, ja siinä selvitettiin luonnontilaisten, ojitettujen ja ennallistettujen korpien metaanipäästöjen eroavaisuuksia. Kaikkiaan tutkimuksessa käsiteltiin 24:ää eri suota, joista yksi oli mukana kahdessa eri alitutkimuksessa.

Tulokset viittaavat siihen, että ennallistamisella voi olla huomattavia vaikutuksia etenkin ravinnerikkaiden kuusivaltaisten soiden tapauksessa. Niissä havaittiin suurimmat liuenneen orgaanisen hiilen ja ravinteiden kuormitus ennallistamisen jälkeen valuma-aluetason tutkimuksissa. Niiltä havaittiin ennallistamisen jälkeen myös huomattavia metaanipäästöjä, suurempia kuin luonnontilaisilta tai ojitetuilta kohteilta. Tulosten perusteella tulisi edelleen tutkia ennallistamisen menetelmiä ja niitä prosesseja, jotka vaikuttavat havaittujen vaikutusten taustalla.

Koskinen, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: markku.koskinen@helsinki.fi

Petra Straková. (2010). Carbon dynamics in peatlands under changing hydrology: Effects of water level drawdown on litter quality, microbial enzyme activities and litter decomposition rates. https://doi.org/10.14214/df.112

Avainsanat: boreaaliset suot; hiilen kierto; karikkeen laatu; hajotus; karikesyöte; entsyymiaktiivisuus; NIRS; vedenpinnan aleneminen

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Vedenpinnan alenemisen vaikutukset karikkeen laatuun, mikrobiaktiivisuuteen ja hajoamisnopeuteen boreaalisilla soilla Luonnontilaiset suot ovat hiiltä sitovia ekosysteemejä. Niissä maaperän märkyydestä johtuva hapen niukkuus hidastaa orgaanisen aineen hajotusta. Ilmaston tai maankäytön muutos voi aiheuttaa suon pitkäkestoisen kuivumisen. Se vaikuttaa sekä suorasti että epäsuorasti hajotukseen ja sitä kautta hiilen kiertoon ja hiilitaseeseen. Merkittävin suora vaikutus on maaperän hapekkuuden lisääntyminen, mikä nopeuttaa hajotusta. Epäsuorasti kuivuminen vaikuttaa muuttamalla suon kasviyhteisöä: tyypillisten suokasvien, kuten rahkasammalten ja sarojen, biomassa, tuotos ja karikesyöte vähenevät, kun taas varpujen ja puiden lisääntyvät. Kasviyhteisössä ja sen karikesyötteessä tapahtuvilla muutoksilla voi olla suurempi vaikutus hiilen kiertoon kuin vedenpinnan alenemisella sinänsä. Näiden muutosten suuntaa ja merkitystä koko ekosysteemin hiilitaseelle ei kuitenkaan vielä tunneta riittävästi. Tässä työssä tarkasteltiin vedenpinnan tason vaikutusta suohon tulevan karikkeen määrään, kemiallisiin ominaisuuksiin, mikrobiaktiivisuuteen ja hajoamisnopeuteen, ja näiden lopputulemana tapahtuvaan uuden orgaanisen aineen kertymään. Kuivumisen suorien ja epäsuorien vaikutusten merkitystä arvioitiin vertailemalla ympäristötekijöiden (vedenpinnan taso sekä maan lämpötila ja kemialliset ominaisuudet) ja kasvillisuuden koostumuksen selitysvoimaa. Tätä tietoa tarvitaan, kun mallinnetaan soiden hiilen kiertoa muuttuvissa olosuhteissa. Lyhyt- (muutamia vuosia) ja pitkäkestoisen (muutamia vuosikymmeniä) kuivumisen vaikutuksia tutkittiin kolmella eri ravinteisuustasolla. Ilmaston vaikutusta arvioitiin lisäksi vertailemalla Pohjois- ja Etelä-Suomessa sekä Virossa sijaitsevia koealoja. Karikkeen kemiallisen koostumuksen ja hajotettavuuden arviointiin kokeiltiin perinteisten uuttomenetelmien ja regressiomallien lisäksi nopeaa ja edullista infrapunaspektroskopiaa ja monimuuttuja-analyysiä. Vedenpinnan aleneminen vaikutti kasvilajitasolla karikkeen laatuun, kariketta hajottavaan mikrobiyhteisöön ja karikkeen hajoamisnopeuteen. Nämä kuivumisen suorat vaikutukset olivat kuitenkin vähäisiä verrattuina karikkeen määrän ja koostumuksen muutosten epäsuoriin vaikutuksiin. Lyhytkestoisen kuivumisen vaikutukset tutkittuihin tunnuksiin olivat kaikkinensa melko vähäisiä. Pitkäkestoisen kuivumisen aikana karikesyöte kasvoi merkittävästi. Se johti orgaanisen aineen kertymän lisääntymiseen, vaikka hajotus samalla nopeutui. Kertyvän aineen laatu myös poikkesi selvästi luonnontilaisten soiden kertymän laadusta. Vaste vedenpinnan alenemiseen sekä nopeutui että voimistui suon ravinteisuustason noustessa. Tulokset osoittavat, että metsäojituksesta ja ilmaston kuivumisesta aiheutuvat muutokset soiden kasviyhteisöissä vaikuttavat oleellisesti hiilen kiertoon. Siksi kasvillisuusmuutokset on sisällytettävä malleihin, joilla arvioidaan hiilivirtojen vasteita muuttuviin olosuhteisiin. Muutokset on myös huomioitava riittävän pitkällä aikajänteellä. Työssä esitetään karikkeen kemiallisiin ominaisuuksiin ja hajoamisnopeuteen perustuvat soille tyypillisten kasvien toiminnalliset ryhmät, joita malleissa voidaan hyödyntää. Lisäksi työ osoittaa kuivumisen alentavan maan lämpötilaa huomattavasti, mitä malleissa ei ole otettu huomioon.

Straková, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: strakova@helsinki.fi

Krista Peltoniemi. (2010). Aerobic carbon-cycle related microbial communities in boreal peatlands: responses to water-level drawdown. https://doi.org/10.14214/df.101

Avainsanat: ilmastonmuutos; boreaaliset suot; hiilen kierto; kuivuminen; karikkeen laatu; mikrobiyhteisöt

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Suon kuivumisen vaikutukset boreaalisten soiden hiilen kiertoon osallistuvien hapellisten mikrobien yhteisöihin Ilmaston lämpenemisen tai maankäytön muutosten, kuten metsäojituksen, vaikutuksesta suon vedenpinnantaso laskee ja suo kuivuu. Jos hiilen kiertoon osallistuvien mikrobien toiminta voimistuu kuivumisen seurauksena, suon hiilivarastoista saattaa vapautua ilmakehään enemmän kasvihuonekaasuja, hiilidioksidia ja metaania. Kuivuminen muuttaa suon kasvillisuutta, joka muodostaa kullekin suolle tyypillisen turpeen koostumuksen. On perusteltua olettaa, että kuivumisen vaikutukset ulottuvat myös suon mikrobiyhteisöön, joka on vastuussa turpeen orgaanisen aineen hajotuksesta. Väitöskirjatutkimus selvitti erilaisten boreaalisten suotyyppien mikrobiyhteisöjen rakennetta ja herkkyyttä suon kuivumiselle. Näytteenottosyvyys ja suotyyppi vaikuttivat suuresti turpeen mikrobiyhteisöön. Bakteeriryhmät olivat runsaampia ravinteikkaammalla suolla ja syvemmissä näytekerroksissa, kun taas sienien osuus oli suurin vähäravinteisemman suotyypin kuivalla pienmuodolla ja ylemmissä näytekerroksissa. Suotyyppi ja näytesyvyys vaikuttivat sienten ja metaania hapettavien bakteerien lajistoon, kun taas aktinobakteerilajisto näyttäisi reagoivan vain näytesyvyyteen. Kuivuminen vaikutti mikrobiyhteisöön. Muutos tuli näkyviin jo lyhytkestoisen kuivumisen jälkeen, ja voimistui pitkäkestoisen kuivumisen jälkeen. Eri suotyyppien mikrobiyhteisöt muuttuivat keskenään samankaltaisemmiksi pitkäkestoisen kuivatuksen seurauksena. Muutokset ovat samansuuntaisia kasvillisuuden muutosten kanssa sillä suurin muutos havaittiin runsasravinteisimmalla suotyypillä ja vähäisin muutos vähäravinteisimmalla suotyypillä. Yleisesti sienet näyttäisivät hyötyvän kuivumisesta, vaikka suotyyppi näytti suuresti vaikuttavan siihen, miten eri sieniryhmät muuttuivat. Aktinobakteerit näyttivät kärsivän runsasravinteisimmilla soilla. Mikrobiaktiivisuus lisääntyi kuivumisen seurauksena runsasravinteisella ja vähentyi vähäravinteisella suolla. Sienet näyttivät olevan tehokkaimpia orgaanisen aineen hajottajia. Aktiivisuusmittaukset osoittivat, että ilmaston lämpeneminen kiihdyttää orgaanisen aineen hajotusta ainakin pohjoisen runsasravinteisella suotyypillä. Kenttäaktiivisuuden ja tiettyjen hajottajasienisekvenssien välinen yhteys osoittaa, että lajiston koostumus voi vaikuttaa hajotuksen tehokkuuteen. Karikkeen laatu ja maatumisaste vaikuttivat enemmän kuin suotyyppi tai vedenpinnantason lasku aktiiviseen sieni- ja aktinobakteeriyhteisöön. Sienisekvenssit edustivat laajaa sienitaksonien joukkoa, kun taas suurin osa aktinobakteerisekvensseistä oli samankaltaisia vielä tieteelle tuntemattomien aktinobakteerien kanssa. Ensimmäistä kertaa mikrobiyhteisöjä ja niiden muutoksia suon kuivumisen seurauksena tutkittiin näin laajasti vaihtelevilla boreaalisilla suotyypeillä. Tulokset osoittavat, että suon kuivuminen vaikuttaa suon mikrobiyhteisöön, mutta muutokset ovat vaihtelevia ja vaikeasti tulkittavia. Muutoksia arvioitaessa on otettava huomioon tarkasteltava suotyyppi, karikkeen laatu ja tutkittava mikrobiryhmä.

Peltoniemi, University of Helsinki, Department of Biological and Environmental Sciences Sähköposti: krista.peltoniemi@metla.fi

Markku Penttinen. (2007). Portfolio management and the competitiveness of forest ownership. https://doi.org/10.14214/df.43

Avainsanat: nykyaikainen sijoitussalkkuteoria; laskentatoimi; metsätalouden kannattavuus; metsänomistamisen sijoitustuotto; metsänomistamisen sijoitussuoton komponentit; edullisin päätehakkuuikä

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Harva tuotantotoiminta pystyy kilpailemaan metsätalouden kanssa ristiriitaisten teorioiden, paradigmojen, uskomusten, intohimojen ja kiinnostuksen määrässä. Tämä pätee myös metsäekonomiaan, missä metsänkorkoteoria ja maankorkoteoria korkoteorialla täydennettynä ovat tuottaneet erilaisia perusteita kannattavuuslaskelmille. Monet tutkijat ja käytännön metsätalouden edustajat tekevät vakaan talouden oletuksen, mutta useimmat luottavat mallintamisessa deterministiseen maailmankuvaan. Kuitenkin riskin huomioon ottaminen on saavuttanut viime aikoina määräävän aseman investointien analysoinnissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ollut kehittää uusia ratkaisuja ja konstruktioita metsänomistamisen sijoitustuotolle, sekä soveltaa uusia lähestymistapoja metsätalouden kannattavuuteen ja yksityismetsätalouden kilpailukyvyn analyysiin. Rahoituksen laskentatointa ja kustannuslaskentaa kehitettiin yksityismetsätaloutta varten toteuttamalla ratkaisut testiyritykselle. Rahoituksen laskentatointa kehitettiin myös sekä yrityksen nettotuloksen että omaisuuden laskennallisen tuloksen määräämiseksi soveltaen niitä ekstensiiviseen, tasapainoiseen ja intensiiviseen strategiaan. Kansainvälisen laskentatoimen raportointistandardin (IFRS) vaatimuksia tutkittiin ja ne toteutettiin MTT:n (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) maatalouden kannattavuuskirjanpitotilojen metsätalouden laskentatoimeen ja Taloustohtori palveluun. Osakkeiden, debentuurien, toimistojen, obligaatioiden ja asuntojen sijoitustuotto estimoitiin yksityismetsänomistamisen sijoitustuoton lisäksi, mikä osoitti, että metsänomistaminen ei ollut niin kilpailukykyinen kuin odotettiin. Yksityismetsänomistaminen sijoitustuoton korrelaatio oli tilastollisesti merkitsevä asuntojen ja kokonaismarkkinoiden kanssa. Yksityismetsänomistamisen sijoitustuotto jaettiin hinnanmuutos-, hakkuu-, kustannus- ja puuston määrän muutoskomponentteihin, joista ensin mainittua verrattiin inflaatioon. Tutkimuksessa tuotettiin edullisimpia hakkuukypsyysratkaisuja ja numeerisia tuloksia, jotka ottivat huomioon hintatrendin, hinta- ja kasvuvaihtelun, kasvun, arvokasvun ja metsänuudistamiskustannukset sekä harvennushakkuutulot kuvaamalla kantohinta- ja kasvuprosesseja geometrisella Brownin liikkeellä. Lisäksi kehitetyt herkkyysratkaisut käsittäen myös numeeriset tulokset osoittivat koron, hintatrendin sekä hinta- ja kasvuvaihtelun vaikutuksen edullisimpaan päätehakkuuikään. Ratkaisuja on toteutettu METINFO Internet palveluun ja testattu EU:n edellyttämässä maatalouden kannattavuuskirjanpitojärjestelmässä (FADN). Kehitetyt edullisimman päätehakkuuiän ohjelmat voidaan sisällyttää metsäsuunnitteluohjelmatuotteisiin kuten MOTTI ja MELA, joita käytetään Suomessa yleisesti.

Penttinen, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: markku.penttinen@metla.fi

Artikkelit jotka sisältää sanan 'suot'

Kategoria : Articles