Minkkinen, Kari

Ojanen, Paavo

Penttilä, Timo

Tolvanen, Anne

Jukuri

Lannoituksen pitkäaikaisvaikutukset vähäravinteisten ja ravinne‐epätasapainoisten metsäojitusalueidenkasvihuonekaasupäästöihinPaavo Ojanen1, Kari Minkkinen2, Timo Penttilä1, Anne Tolvanen11Luonnonvarakeskus (Luke)2Helsingin yliopisto, metsätieteiden laitosPaavo.ojanen@helsinki.fiFunded by LIFEPeatLandUse LIFE12ENV/FI/150http://www.metla.fi/hanke/8547/index‐en.htmTaustaa• ½–1 miljoonaa hehtaaria vähätuottoisia ojitusalueita(10–20 % metsäojitusalueista)• karuimmat rämeet ja nevat (yleinen ravinteiden vähyys)• rehevät alun perin märät suot (joitain kivennäisravinteita puuttuu)• Puuston kasvua voidaan huomattavasti lisätä (tuhka)lannoituksella• Entä lannoituksen vaikutukset kasvihuonekaasupäästöihin?• puuston kasvu paranee=> hiilidioksidin nielu kasvaa +++• ei havaittu maaperän typpioksiduulipäästöjen kasvavan ±0• maaperän metaanipäästöt voivat vähitellen vähentyä entisestään +• maaperän hiilidioksidipäästöt kasvavat vähitellen=> turpeen hävikkiä vai vain lisääntyneen kariketuotoksen seuraus???Esim: rehevä kasvupaikka – epätasapainolannoittamatonlannoitettu 1985koivulettokorpiojitettu 1936Könölä, TornioEsim: äärimmäinen karuus – vähän ravinteitalannoittamatonlannoitettu1967&75&91rahkarämeojitettu 1967Alkkia, Karvia6 koealaaOjitusvuosiperuslannoitus (vuosi/lannoite/annos[kg/ha])LannoituskäsittelytNimi Alkuperäinen suotyyppi vuodet lannoitteet annokset[kg/ha]Ravinne‐epätasapainoisetKönölä koivulettokorpi 1936 1969/PK/450 1985 PK+Ksuola 450+170Jylkky rimpineva 1939 ei tiedossa 1967/73/84 PK/PK/PK 600/400/400Pelso ruohoinen rimpineva1950‐1960‐luku ei tiedossa 1997 puuntuhka 15 000KarutRantasuo Rahkaräme? 1970‐luku 1970s/PK/500 1998 puuntuhka 6 500Leppiniemi Lyhytkorsineva? 1932 ei 1947 puuntuhka 16 000Lylynneva rahkaräme 1967 ei 1967/75/91 PK/PK+amm.nitr./PK+amm.nitr.2 000/400+400/500+330eutrofiameso‐oligo‐trofiaOligo‐ombro‐trofiaMenetelmät: mittaukset 2014–2015• Hajotus• mitattiin maaperästä hajotuksen seurauksena ilmakehään tulevan hiilidioksidin määrää (heterotrofinen maahengitys) kammiomenetelmällä• Kariketuotos• puuston maanpäällinen karike karikekeräimillä• pintakasvillisuuden (pl. sammalet) kariketuotos kasvillisuuden biomassan perusteella• sammalten kariketuotos niiden kasvun mittauksen perusteella• juurten ja maavarsien kariketuotos niiden biomassan (eroteltu turvenäytteistä) perusteella• Puuston hiilinielu• koealojen puustot (läpimitat, pituudet latvusrajat) mitattiin ja puut kairattiin edeltäneen 5 vuoden kasvun määrittämiseksi• hiilinielu nykyisten ja 5 vuotta sitten olleiden puustojen biomassamalleilla laskettujen biomassojen erotuksena40060080010001200140016001800400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800Kariketuotos, g CO2/m2/vuosiHajotus, g CO2/m2/vuositasapainoKönöläPelsoJylkkyLeppiniemiRantasuoLylynnevaNIELULÄHDETyyppi, ojitus/lannoitusKoLK, 1936/1985RhRiN, 1950‐60/1997 (tuhka)RiN?, 1939/1967‐LkN?, 1932/1947 (tuhka)RaR?, 1970‐luku/1998 (tuhka)RaR, 1967/1967‐Nuoli yhdistää lannoittamattoman ja lannoitetun (musta reuna) koealan.‐2000‐1500‐1000‐5000500100015002000LeppiniemiDRLeppiniemiFRRantasuoDRRantasuoFRLylynnevaDRLylynnevaFRHajotus(‐)/kariketuotos(+), g CO2/m2/vuosiKarut‐2000‐1500‐1000‐5000500100015002000KönöläDRKönöläFRPelsoDRPelsoFRJylkkyDRJylkkyFRHajotus(‐)/kariketuotos(+), g CO2/m2/vuosiRavinne‐epätasapainoisetsammaletmuu aluskasv.puustomaanalainenhajotus‐500050010001500KönöläDRKönöläFRPelsoDRPelsoFRJylkkyDRJylkkyFRLeppiniemiDRLeppiniemiFRRantasuoDRRantasuoFRLylynnevaDRLylynnevaFRCO2‐nielu, g CO2/m2/vuosiEkosysteemin CO2‐tasemaaperä puusto yhteensä muutos+++ ±++ −+± ±++ ±++−+±Vaikutukset nykyiseen taseeseen: maa  puusto  yht.+685 +873 ‐60 +285 ‐109 +419Pohdintaa ja johtopäätöksiä I• Lannoitus kiihdyttää hajotusta maassa, koska• kariketuotos lisääntyy (kaikki koealat) ja• turpeen hajoaminen kiihtyy (2/6 alaa huomattavasti, 2/6 alaa hiukan)• Lannoitus voi aiheuttaa suuren hiilidioksidipäästön maaperästä (2/6 koealaa)!• nämä ovat lannoittamattomina ilmiasultaan hyvin karuja• Yhdellä koealalla lannoitus aiheutti maaperään hiilidioksidinielun (rehevin koeala)!• tämä on lannoittamattomanakin ilmiasultaan rehevä• Jos maaperästä suuri päästö, puuston lisääntynyt kasvupystyi juuri ja juuri korvaamaan maaperästä menetetyn hiilen (2/6 koelaa)=> ei suoraa ilmastohyötyä lannoituksesta=> pitkällä aikavälillä ekosysteemin hiilivarasto voi pienetä huomattavasti!• Lannoitus ei ole ilmaston kannalta ”automaattisesti turvallinen” toimenpide• mutta yhdellä, erityisen rehevällä koealalla vaikutus oli ilmastoa viilentävä=> lannoituksella voi olla sekä hyvin huonoja että hyviä ilmastovaikutuksia=> maltti ja asian lisäselvitys tarpeen: aineistoa turvemaan lannoituksenvaikutuksesta turpeen hiilivarastoon on vielä niukasti (tämä tutkimus lienee ainoa tähän mennessä)!• HUOM: tämä tutkimus käsittelee heikkotuottoisten ojitusalueiden hyödyntämistä• tuloksia ei voi suoraan yleistää suometsätaloudessa tyypillisillemustikka‐ ja puolukkaturvekangas II ‐tyyppien lannoituksille• tulosten valossa näitä olisi syytä tutkia, koska lannoituksella voi olla merkittävä vaikutus turpeen hiilivarastoon!Pohdintaa ja johtopäätöksiä IIJune–September water table‐50‐40‐30‐20‐100Jylkky Könölä PelsoWater table, cmNutrient imbalanced sitescontrol control hummock fertilized‐50‐40‐30‐20‐100Leppiniemi Lylynneva RantasuoWater table, cmNutrient poor sitescontrol control hummock fertilizedClear WT lowering only at two sitesStem volume growth0246810Jylkky Könölä PelsoStemvolumeincrement, m3/year/haNutrient imbalanced sitescontrolfertilized0246810Leppiniemi Lylynneva RantasuoStemvolumeincrement, m3/year/haNutrient poor sitescontrolfertilizedN fertilizedWT loweringWT loweringMethod: tree stand measurements + increment coringCO2 sink of the growing tree stand biomass0200400600800100012001400Jylkky Könölä PelsoCO2sink, g CO2/year/m2Nutrient imbalanced sitescontrolfertilized+641+248+1013difference01002003004005006007008009001000Leppiniemi Lylynneva RantasuoCO2sink, g CO2/year/m2Nutrient poor sitescontrolfertilized+285+468difference+549N fertilizedWT loweringWT loweringMethod: tree stand measurements + increment coring + biomass equationsCH4 and N2O‐0.4‐0.20.00.2Jylkky Könölä PelsoCH4source, g CH4/m2/yearNutrient imbalanced sites, CH4control fertilizedWT lowering‐1.00.01.02.03.04.0Leppiniemi Lylynneva RantasuoCH4source, g CH4/m2/yearNutrient poor sites, CH40.00.51.01.52.0Jylkky Könölä PelsoN2O source, g N2O/m2/yearNutrient imbalanced sites, N2O0.000.050.100.15Leppiniemi Lylynneva RantasuoN2O source, g N2O/m2/yearNutrient poor sites, N2ON fertilizedWT loweringMethod: closed chamber measurements, 6 measurement points/site (d = 30 cm), vegetation intact

Lannoituksen pitkäaikaisvaikutukset vähäravinteisten ja ravinne-epätasapainoisten metsäojitusalueiden kasvihuonekaasupäästöihin

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Jukuri