Maankohoamisesta johtuvan rannansiirtymisen tuloksena on Perämeren rannikolle syntynyt aapasoiden nuorista kehitysvaiheista koostuvia sukkessiosarjoja. Ne ovat ekologisesti ja tieteellisesti arvokkaita ekosysteemejä, jotka ovat ainutlaatuisia maailmassa. Näiden soiden ekologiaa ja nykyistä tilaa on kuitenkin tutkittu verrattain vähän. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tietoa aapasoiden nuorten kehitysvaiheiden suojeluarvon ja niiden säilymiseen liittyvien uhkien arviointiin ja selvittää soistumiseen liittyviä syitä sekä kasvillisuuden ekologisten vaihtelusuuntien ilmenemistä hydrologialtaan erilaisissa osissa suoaltaita. Tässä tutkimuksessa esitetään tuloksia nuorten (alle 2000 vuotta), luonnontilaisten aapasoiden määrän arvioinnista ja niiden kasvillisuuskartoituksesta kahdelta laajimmalta yhtenäiseltä aapasoiden sukkessiosarja-alueelta Perämeren rannikolla. Alueista toisen maaperä on moreenivaltainen ja toisen hiekkavaltainen. Tulokset osoittivat, että aapasoiden kehitysvaiheissa on suuri osa lettomaisia ja keskiravinteisia nevoja ja vain hyvin rajallinen määrä rahkasammalten kasvusta eroaa rämeiden sukkession alkuvaiheiden kehityksestä. Aapasoiden sukkessiosarjat ulottuvat koko valuma-alueen soistumiseltaan useiden satojen hehtaarein alueelle. Hydrologialtaan erilaiset valuma-alueen osat kehittyvät yhdessä muodostaen yhden kokonaisuuden. Vedenjakajien tuntumassa primääristä soistumista ilmenee pienien painanteiden ja lampien soistumisena, missä rahkasammalten kasvu painanteiden yli on hyvin nopeaa. Valuma-alueen alajuoksun osissa primääristä soistumista tapahtuu laajoilla märillä luhdilla, jossa veden virtaus on voimakasta. Myöhempi suon kehitys, jossa tapahtuu mm. ympäröivien kangasmetsien soistumista näyttää johtavan aapasuokompleksin muodostumiseen, jossa reunaosat ovat rahkasammalen vallitsemia ja keskusosat rimpipintaisia. Tulokset osoittavat, että nuorten aapasoiden suojelussa olisi olennaista kiinnittää huomiota soistuvien valuma-alueiden hydrologian säilyttämiseen. Valitettavasti hyvin harvat tällaisista valuma-alueista ovat enää nykyisin luonnontilaisia.
Avainsanat: Aapasuo, soiden ekohydrologia, soiden sukkessio, soiden kehitysvaiheet, soiden kasvillisuusgradientit, kronosekvenssi, maankohoamisrannikot
Key words: Aapa mire, peatland, ecohydrology, successional stages, vegetation gradients, chronosequence, land uplift coast
Sakari Rehell, Metsähallitus, luontopalvelut, PL 81, FI-90101, Oulu, Finland. e-mail: sakari.rehell@metsa.fi
Raimo Heikkilä, Suomen ympäristökeskus, luonnon monimuotoisuuden tutkimusohjelma,
PL 111, FI-80101 Joensuu, Finland. e-mail: raimo.heikkila@ymparisto.fi
Bogs are dynamic eco-hydrological systems. Relatively small and localised increases in effective stress, either due to an applied load or a reduction in the natural phreatic level, can cause significant long-term settlements, and hence reductions in the hydraulic conductivity, that can have widespread impacts on the bog morphology and hydrology. This paper presents the development of a large consolidometer apparatus, which incorporates a lubricated, floating-ring confining cell, in order to accurately measure both the settlement response and hydraulic characteristics of organic soils under increasing effective stress. Maintained-load compression tests are carried out on first-class quality, undisturbed test-specimens (152 mm in diameter and up to 300 mm in length; i.e. mini-structural scale), along with intermittent and direct measurement of the hydraulic characteristics under constant-head low Reynolds Number flow conditions. Proving tests were conducted using floating- and fixed-ring setups in the new consolidometer and these test data are evaluated against the results of conventional oedometer tests.
Key words: hydraulic conductivity, laboratory testing, peat, settlement
Brendan C. O’Kelly, Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, Museum Building, Trinity College Dublin, Dublin 2, Ireland. Tel. +353 18962387, Fax. +353 16773072, e-mail: bokelly@tcd.ie
Tutkimuksessa selvitettiin laskeutusaltaiden tilaa ja tyhjennystarvetta 10–15 vuotta vanhoilla kunnostusojitusalueilla Lounais-Suomessa. Altaiden keskimääräinen vesisyvyys, joka kuvaa jäljellä olevaa lietetilavuutta, oli yli 50 cm 34,9 %:lla altaista. ja 26–50 cm noin neljänneksellä altaista. Noin kolmannes altaista (27,9 %) oli täyttynyt keskikarkeilla maalajeilla tai turpeella, ja ne olivat mesotrofisen suokasvillisuuden peitossa. Mitä täyttyneempi allas oli, sitä suurempi oli myös altaissa olevan kasvillisuuden peittävyys. Keskimääräisen vesisyvyyden ja kasvillisuuden peittävyyden välillä oli voimakas negatiivinen korrelaatio (r = –0,82). Noin kolmanneksella (32,6 %) altaista kasvillisuuden peittävyys oli yli 75 % ja niiden voi katsoa olevan pienimuotoisia, luonnon monimuotoisuuden kannalta arvokkaita kosteikkoja ja pintavalutuskenttiä, joissa kasvillisuudella on myös merkitystä veden puhdistajana kesäaikaan. Aiemmissa tutkimuksissa on todettu altaisiin pidättyvien keskikarkeiden maalajien ja turpeiden kiintoainekuormituksen palautuvan ojitusta edeltäneelle tasolle 5–6 vuoden kuluttua ojituksesta (Joensuu 2002). Aineistoon sisältyneistä altaista yksikään ei ollut välittömän tyhjennyksen tarpeessa. Tulosten perusteella näyttää siltä, että vanhoilla kunnostusojitusalueilla ei ole tarvetta systemaattisesti tyhjentää laskeutusaltaita vaan altaiden tyhjennys voitaisiin siirtää seuraavan kunnostusojituksen yhteyteen. Tällöinkin kosteikoksi muodostuneet altaat olisi pyrittävä säilyttämään ja allas pitäisi kaivaa kosteikon yläpuolelle. Joissain tapauksissa saattavat kiintoainehuuhtoumat lisääntyä niin voimakkaasti mm. laajojen uudistushakkuiden ja ojitusmätästysten seurauksena, että altaiden tyhjennys ja/tai uusien altaiden kaivaminen on tarpeen ennen seuraavaa kunnostusojitusta.
Asiasanat: laskeutusallas, tyhjennystarve, lietetilavuus
Keywords: Sedimentation pond, vegetation
Timo Silver & Mauno Pakkala, Metsäkeskus Lounais-Suomi (Lounais-Suomi Forestry
Centre), Kuralankatu 2, FIN-20540 Turku, Finland. email: timo.silver@metsakeskus.fi, mauno.pakkala@metsakeskus.fi
Samuli Joensuu, Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio (Forestry Development Centre
Tapio), Soidinkuja 4 FIN-00700 Helsinki, Finland. email: samuli.joensuu@tapio.fi
(Acorus calamus L.) ja mustuvapajun (Salix myrsinifolia Salisb) viljelykokeita. Kalmojuurta ja mustuvapajua viljeltiin Juvan Pakinsuolla (61° 50’ N/27° 52’ E) ja Mikkelin Kovalansuolla (61° 46’ N/27° 18’ E). Lisäksi pajua viljeltiin kivennäismaalla MTT:n Mikkelin Karilan tutkimusasemalla (61°44’ N/ 27°18’ E). Suonpohjapeltojen happamuus oli 4,3 ja 4,8; kokeet perustettiin joko lannoittamattomille ja kalkitsemattomille tai lannoitetuille ruuduille. Lannoitetuissa ruuduissa käytettiin 15000 kg ha–1 kalkkia ja NPK-lannoitusta 75-90-300 kg ha–1. Kolmen kalmojuurikannan taimia istutettiin 80 cm × 40 cm:n etäisyydelle ja viiden mustuvapajukannan juurrutettuja varsipistokkaita istutettiin 60 cm × 50 cm:n välein. Kalmojuuren juurisato mitattiin toisen ja kolmannen kasvukauden lopussa ja sadosta tutkittiin sekä juuriöljyn määrää että koostumusta. Pajukantojen yksivuotisten versojen sato mitattiin joka vuosi elokuussa ja määritettiin salisiinin kokonaispitoisuus. Kalmojuuren tuore- ja kuivajuurisato oli kolmannen kasvukauden jälkeen 6,2 ja 1,7 kg m–2. Kuivan juurisadon öljypitoisuus oli suurin kolmannen vuoden lokakuussa 1,5 %. Öljyn β-asaronin pitoisuus eurooppalaisten triploidikantojen öljyssä oli 11 – 12 %, kun vastaava määrä pohjoisamerikkalaisen diploidikannan öljyssä oli β-asaronia vain 1,8 %. Lannoitetun mustuvapajun yksivuotisten versojen tuore sato oli toisena ja kolmantena vuonna 6,4 ja 10,4 kg m–2. Salisiinin kokonaispitoisuus oli korkein pajun Si-4 kannassa (4,4 %), ja suurimmat pitoisuudet mitattiin elokuun alussa. Suopellolta ja kivennäismailta saatiin määrältään ja laadultaan samanlaiset sadot. Viljelykoetuloksien mukaan kalmojuurta ja mustuvapajua voidaan viljellä suonpohjalla. Sadonkorjuun toteuttaminen on kuitenkin eräs merkittävä viljelyn pullonkaula. Lisää tutkimusta tarvittaisiinkin laajemmassa tuotantomittakaavassa mm. koneellisen sadon korjuun edellytysten selvittämiseksi.
Avainsanat: kalmojuuren juurisato, mustuvapajun versosato, salisiini, β-asaron
Key words: cut-away peatland, root yield, one-year shoot yield, total salicil content, β-asaron content
Bertalan Galambosi, Kirsi Jokela, Maatalouden tutkimuskeskus, Kasvintuotannon tutkimus, Karilantie 2A, 50600 Mikkeli, email: bertalan.galambosi@mtt.fi
Peatlands play an important role in the global carbon (C) cycle, by acting as a large, long-term C sink. The C sink is sustained by a high water level that inhibits decomposi¬tion of organic matter. The C gas dynamics are therefore sensitive to changes in water level, and in climatically different years a peatland can vary from a sink to a source of C. We measured carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) fluxes from vegetation communities ranging from hummocks to low lawns in a blanket bog. After a one-year calibration period the water level was both lowered and raised experimentally and the changes in vegetation composition and gas fluxes were monitored during a further year. In all vegetation communities the water level drawdown increased the respiration rate and decreased methane emission; rising water level decreased respiration and increased methane emissions. The effect of altered water level on photosynthesis depended on species composition. Water level drawdown decreased photosynthesis in most com¬munities; rising water level decreased the photosynthesis of hummocks species, and increased the photosynthesis of Rhynchospora alba.
Key words: ecohydrology, drainage, flooding, methane, peatland, photosynthesis, respiration, Racomitrium, Rhynchospora alba, Sphagnum
Anna M. Laine, Department of Civil and Environmental Engineering, University College Cork, Cork, Ireland;
University of Oulu, Oulu, Finland, P.O. Box 3000, 90014 University of Oulu, telephone: +358 8 5531521,
email: anna.laine@oulu.fi
Kenneth A. Byrne, Department of Life Sciences, University of Limerick, Limerick, Ireland
Gerard Kiely, Department of Civil and Environmental Engineering, University College Cork, Cork, Ireland
Eeva-Stiina Tuittila, Peatland Ecology Group, Department of Forest Ecology, University of Helsinki, Helsinki, Finland
Vanhojen ojitusalueiden muokatuilla metsänuudistamisaloilla erilaisille paljastetun turpeen kasvipeitteettömille pinnoille (mättäät, laikut) kehittyy uusia kasviyhdyskuntia, joiden lajiston vaihtelu riippuu turpeen vedenpinnan syvyysvaihtelun lisäksi siitä mihin alkuperäiseen kasvillisuuspintaan muokkausjälki on tehty. Tässä tutkimuksessa tarkas¬tellaan puolukkaturvekankaan ojitusalueen ensimmäisen puusukupolven uudistamisen jälkeistä kasvillisuuden kehitystä kaivurilla tehdyissä laikuissa ja mättäissä. Kasvilli-suusmuutosten seurannan tavoitteena on ollut selvittää, kuinka nopeasti muokkausjäljet peittyvät ojitettujen soiden metsänuudistamisaloilla riippuen muokkausjäljen pinnan ominaisuuksista ja turpeen vedenpinnan syvyydestä. Turpeen vedenpinnan syvyys lai¬kutusjäljissä oli keskeinen kasvillisuuden kehitykseen vaikuttava ympäristömuuttuja. Olennaisena tekijänä vaikuttivat lisäksi laikutuskohdan alkuperäinen kasvillisuus sekä laikun syvyys, eli mihin turpeen pintakerrostumien horisontaaliseen tasoon laikku oli tehty. Suurimmalle osalle kaivurilaikkujen kasvilajeista tai lajiryhmistä voitiin määrit¬tää turpeen vedenpinnan syvyysvaihtelun mukaan määräytyvä optimialue. Mättäissä — erityisesti korkeissa turvemättäissä — kasvillisuuden kehitys oli laikkupintoja huomattavasti hitaampaa. Mättäiden maalajikoostumus oli tärkeä kasvillisuuden ke¬hitykseen vaikuttava tekijä: nopeimmin kasvillisuus peitti kivennäismaasekoitteiset mättäät isojen turvemättäiden säilyessä pitkään kasvipeitteettöminä. Kokonaispeittävyys laikuissa pieneni ja kasvillisuuden kehitys hidastui huomattavasti keskivedenpinnan syvyyden lisääntyessä yli 30 cm:n tasolle. Mätästysaloilla suhteellisen kookkaat yli 25 cm:n korkuiset mättäät pysyivät pitkään kasvipeitteettöminä, varsinkin kun ne oli tehty syvältä nostetusta maatuneesta turpeesta, jossa ei ollut mukana pintaturpeelle ominaisia kasvien eläviä maavarsia.
Avainsanat: metsänuudistaminen, maanmuokkaus, ojitusalue, kasvillisuuden kehitys
Markku Saarinen, The Finnish Forest Research Institute, Parkano Research Unit, Kaironiementie 54, FI-39700 Parkano, Finland.
email: markku.saarinen@metla.fi
Juha-Pekka Hotanen, The Finnish Forest Research Institute, Joensuu Research Unit, P.O. Box 68, FI-80101 Joensuu, Finland
Virpi Alenius, The Finnish Forest Research Institute, Rovaniemi Research Unit, P.O. Box 16, Fi-96301 Rovaniemi, Finland
Tutkimuksessa selvitettiin fosfori- ja kaliumlannoituksen aikaansaaman männyn kasvureaktion riippuvuutta neulasten ravinnepitoisuuksista 36 pohjoissuomalaisella metsäojitusalueella. Tarkasteltavana vastemuuttujana oli 15 vuoden aikajaksolla lannoituksen jälkeen syntynyt ero lannoitettujen ja lannoittamattomien metsiköiden kokonaiskasvussa. Neulasanalyysin perusteella 53 % metsiköistä kärsi fosforin, 39 % kaliumin ja 19 % typen puutoksesta. Regressioanalyysin tulosten mukaan lannoit-tamattomien vertailupuiden neulasten fosfori- ja kaliumpitoisuudet selittivät 47 % metsiköiden tilavuuskasvumuutosten vaihtelusta. Turpeen tai neulasten typpipitoisuus ei vaikuttanut puiden kasvureaktioon. Johtopäätöksenä esitetään, että ojitusaluemän-niköissä lannoituksen tuottama puuston lisäkasvu voidaan suuntaa-antavasti arvioida määrittämällä neulasanalyysilla puiden ravinnetila ennen lannoitusta.
Avainsanat: lannoitus, puuston kasvu, ravinnepuutokset, turvemaa
Mikko Moilanen, Metsäntutkimuslaitos, Muhoksen toimintayksikkö (Metla Muhos Research Unit), Kirkkosaarentie 7,
FI-91500 Muhos, Finland e-mail: mikko.moilanen@metla.fi
Hannu Hökkä, Metsäntutkimuslaitos, Rovaniemen toimintayksikkö (Metla Rovaniemi Research Unit), Eteläranta 55,
FI-96301 Rovaniemi, e-mail: hannu.hokka@metla.fi