Tropical peat decomposability expressed through physical chemical and biological properties under varying land management intensities

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-564-2
Title: Tropical peat decomposability expressed through physical chemical and biological properties under varying land management intensities
Author: Könönen, Mari
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2017-05-12
Belongs to series: Dissertationes Forestales - URN:ISSN:1795-7389
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-564-2
http://hdl.handle.net/10138/180935
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: The peatlands in Southeast Asia have been impacted and turned to vast carbon dioxide sources (CO2) by land management often involving drainage and deforestation. The amount of released CO2 in decomposition is related to management intensity likely resulting from altered conditions for decomposition. However, the link between decomposition processes and land-use change are poorly understood. To provide insight to the effects of land-use change intensities to decomposition processes in Central Kalimantan, Indonesia, we examined physical (dry bulk density, total pore space, particle size) and chemical properties (pH, loss-on-ignition; total concentrations of N, P, K, C, Ca, Mg, Mn, Zn, Al, Fe, S, Si, DOC and DON; organic matter quality characterized by infrared spectroscopy and on compound level), which together were used to determine the decomposition stage and decomposability (i.e., substrate quality) of peat. The peat biological properties (microbial biomass and enzyme activity) were used to provide insight to the decomposition activity at various land-use types and as a response to known peat properties. The study sites were: near-pristine swamp (i) and drained (ii) forest, deforested and drained degraded (iii), agricultural (iv) and reforested (v) sites. At the most intensively altered deforested sites the peat was denser, finer and enriched with recalcitrant compounds. The highest enzyme activity and microbial biomass were in the surface peat of swamp forest, where the amount of labile carbohydrates was highest. The six years ago reforested site did not yet show signs of recovery in peat properties, which was likely due the limited litter production capacity of the young plantation and microbial activity limited by chemical weeding. The main conclusion is that the litter input, or rather the lack of it after land-use change, and intensive management practices forms the main factors affecting to decomposition processes and leading to poorer substrate quality and reduced biological activity.Maankäyttömuutos, joka usein sisältää suoalueen kuivatuksen sekä alkuperäisen suosademetsän korvaamisen vähemmän biomassaa tuottavalla kasvillisuudella, on muuttanut Kaakkois-Aasian suoalueet hiilen nieluista hiilen lähteiksi. Suolta vapautuvan hiilidioksidin (CO2) määrän on havaittu riippuvan maankäyttömuutoksesta, mikä johtunee turpeen hajotettavuuden heikentymisestä, mutta yhteys hajotusprosessien ja maankäyttömuutoksen välillä on heikosti tunnettu. Lisätäksemme tietämystä maankäyttömuutoksen vaikutuksista hajotusprosesseihin, tutkimme turpeen fyysisiä (kuivatuoretiheys, huokoisuus, hiukkasjakauma) sekä kemiallisia ominaisuuksia (pH, tuhka, N, P, K, C, Ca, Mg, Mn, Zn, Na, Al, Fe, S, Si sekä liuenneen typen ja hiilen kokonaispitoisuudet ja turpeen kemiallinen rakenne), jotka kummatkin määrittävät turpeen maatumisastetta sekä hajotettavuutta (s.o. substraatin laatu mikrobeille). Turpeen biologisia ominaisuuksia (mikrobibiomassa sekä entsyymiaktiivisuus) käytettiin selittämään hajotusaktiivisuutta useilla maankäyttömuodoilla sekä vasteena turpeen laatua määrittäviin ominaisuuksiin. Tutkimusalueet olivat: lähes luonnontilainen ja kuivatettu suosademetsä, sekä kolme avohakattua ja kuivatettua aluetta, joista yksi oli uudelleen metsitetty, yksi maatalousmaana ja kolmas jättömaana. Turve oli tiiviimpää, hienompaa ja sisälsi enemmän heikosti hajoavia hiiliyhdisteitä (esim. ligniini) alueilla, jotka oli sekä avohakattu että kuivatettu. Mikrobibiomassa ja hajotusaktiivisuus olivat korkeampia suosademetsän pintaturpeessa, jossa oli myös eniten helposti hajoavia hiiliyhdisteitä (esim. hemiselluloosa). Kuusi vuotta sitten uudelleen metsitetyllä alueella turpeen ominaisuudet eivät olleet palautuneet metsän kaltaiseksiTähän vaikuttivat luultavasti puuston ikä ja pieni koko, jolloin se ei vielä tuottanut riittävästi kariketta, sekä mikrobeihin negatiivisesti vaikuttava kemiallinen heinäntorjunta. Kasvillisuus, ja erityisesti sen puuttuminen maankäyttömuutoksen myötä, sekä maanmuokkaus ovat tärkeimmät turpeen hajotukseen vaikuttavat tekijät. Voimakkaimmin muokatuilla alueilla, jotka on kuivatettu ja avohakattu, turpeen kemiallinen laatu heikkenee, mikä johtaa pienempään mikrobiaktiivisuuteen.
Subject: metsätieteet
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Tropical.pdf 911.4Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record