Metsikön typpihuuhtouman simuloiminen FEMMA-mallilla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212276
Title: Metsikön typpihuuhtouman simuloiminen FEMMA-mallilla
Alternative title: Simulating the leaching of nitrogen from forest soil with the FEMMA model
Author: Airola, Sofia
Other contributor: Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Metsätieteiden laitos
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Helsingfors universitet, Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten, Institutionen för skogsvetenskaper
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212276
http://hdl.handle.net/10138/136082
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skogsekologi
Forest Ecology
Metsäekologia
Abstract: Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voisiko Metsäntutkimuslaitoksen ja Aalto-yliopiston vuonna 2001 kehittämällä FEMMAmallilla simuloida luotettavasti metsäiseltä valuma-alueelta huuhtoumana poistuvan typen määrää. Tutkimusta varten FEMMAa testattiin Juupajoen Hyytiälässä sijaitsevalla Helsingin yliopiston koealalla. Mallin tuottamia tuloksia ammoniumin, nitraatin ja liukoisen orgaanisen typen pitoisuuksista valumavedessä verrattiin mitattuihin pitoisuuksiin. Työssä on esitelty kirjallisuuteen perustuen typen keskeisimmät prosessit metsämaassa ja tarkasteltu typpihuuhtouman vesistövaikutuksia. Lisäksi työssä on esitelty FEMMAn lisäksi eräitä muita typpimalleja. Mallinnukseen liittyviä epävarmuuksia on arvioitu kriittisesti. Työn tulokset osoittivat, että FEMMA-malli ei sovellu typpihuuhtouman mallintamiseen tällä koealalla. Mallin tuottamat tulokset huuhtoumista eivät vastanneet mitattuja. Merkittävimmät työssä havaitut kehittämiskohteet FEMMAssa olivat systeemistä kaasuna poistuvan typen laskentaan käytetty parametrisointi, kasvillisuuden typenoton määrän tarkistaminen ja hajoamisprosessissa vapautuvan typen eri fraktioiden laskennan kehittäminen. Jatkotutkimuksen kannalta keskeiseksi kysymykseksi nousi se, onko typpihuuhtouman simuloiminen prosessipohjaisilla malleilla ylipäätään mielekästä. Huuhtoutumalla systeemistä poistuvan typen määrä on ainakin Hyytiälän koealalla niin vähäinen suhteessa muissa prosesseissa liikkuvan typen määriin, että sen simuloiminen riittävän tarkasti on varsin vaikeaa.The subject of this thesis was to evaluate the capability of the FEMMA model in simulating the daily nitrogen load from a forested catchment. For that FEMMA was tested in a forest plot in Hyytiälä, Juupajoki. The modeling results of the concentrations of ammonium, nitrate and dissolved organic nitrogen in the runoff water were compared to the measured values of those. This work presents the current state of knowledge concerning the most significant nitrogen processes in forest soil, as reported in the literature. It also lists some alternative models for simulating nitrogen and evaluates the uncertainties in the modelling critically. As a result FEMMA was found not to be suitable for simulating daily nitrogen load from this catchment. The simulated results didn’t correspond to the measured values. The most significant factors to develop in FEMMA found in this study were the parametrization of the gaseous nitrogen losses from the system, re-examining the nitrogen uptake by plants and developing the computing of the fractions of nitrogen released in decomposition. For future research it would be important to decide if it is meaningful to simulate the daily nitrogen leaching with process-based models at all. At least in the Hyytiälä site the amount of leached nitrogen is so small compared to the nitrogen in other processes that it’s quite challenging to simulate it accurately enough.
Subject: FEMMA
modelling
nitrogen leaching
nitrogen cycle
water protection
FEMMA-malli
mallintaminen
typpihuuhtouma
typen kierto
vesiensuojelu


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Airola.pdf 1.778Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record