Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Tree mortality and deadwood dynamics in late-successional boreal forests

Show full item record

Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

Use this URL to link or cite this item: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-290-0
Vie RefWorksiin
Title: Tree mortality and deadwood dynamics in late-successional boreal forests
Author: Aakala, Tuomas
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Belongs to series: Dissertationes Forestales - URN:ISSN:1795-7389
Abstract: Here I aimed at quantifying the main components of deadwood dynamics, i.e. tree mortality, deadwood pools, and their decomposition, in late-successional boreal forests. I focused on standing dead trees in three stand types dominated by Picea mariana and Abies balsamea in eastern Canada, and on standing and down dead trees in Picea abies-dominated stands in three areas in Northern Europe.

Dead and living trees were measured on five sample plots of 1.6-ha size in each study area and stand type. Stem disks from dead trees were sampled to determine wood density and year of death, using dendrochronological methods. The results were applied to reconstruct past tree mortality and to model deadwood decay class dynamics.

Site productivity, stand developmental stage, and the occurrence of episodic tree mortality influenced deadwood volume and quality. In all study areas tree mortality was continuous, leading to continuity in deadwood decay stage distribution. Episodic tree mortality due to either autogenic or allogenic causes influenced deadwood volume and quality in all but one study area. However, regardless of productivity and disturbance history deadwood was abundant, accounting for 20 53% of total wood volume in European study areas, and 15 27% of total standing volume in eastern Canada. Deadwood was a persistent structural component, since its expected residence time in early- and midstages of decay was 18 yr even in the area with the most rapid decomposition.

The results indicated that in the absence of episodic tree mortality, stands may eventually develop to a steady state, in which deadwood volume fluctuates around an equilibrium state. However, in many forests deadwood is naturally variable, due to recurrent moderate-severity disturbances. This variability, the continuous tree mortality, and variation in rates of wood decomposition determine the dynamics and availability of deadwood as a habitat and carbon storage medium in boreal coniferous forest ecosystems.Luonnontilaisissa metsissä puuston kuolleisuus ja kuolleen puun lahoaminen ovat huonosti tunnettuja prosesseja, vaikka näiden merkitys metsäekosysteemien toiminnalle, biodiversiteetin säilyttämiselle ja hiilen kierrolle onkin laajalti tiedostettu.

Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin puuston kuolleisuutta, kuolleen puun määrää ja laatua, sekä niiden muutosta lahoamisen seurauksena vanhoissa boreaalisissa metsissä. Tutkimuksessa keskityttiin kuolleeseen pystypuuhun Itä-Kanadan mustakuusi- ja palsamipihtametsissä, sekä kuolleeseen pysty- ja maapuuhun pohjoisen Euroopan kuusimetsissä Pallas-Yllästunturin kansallispuistossa, ja Luoteis-Venäjällä Murmanskin ja Arkangelin alueilla.

Tutkimusaineisto kerättiin puustoinventoinnein, jonka lisäksi kuolleista puista otettiin näytteitä puiden kuolinvuosien määrittämiseksi. Kuolleet puut luokiteltiin laholuokkiin, ja lahoamista tarkasteltiin mallittamalla puiden siirtymisnopeuksia näiden luokkien välillä. Aineisto kuolleisuuden vaihtelun rekonstruointia ja lahoamismalleja varten saatiin määrittämällä näytepuiden kuolinvuodet dendrokronologian keinoin.

Tutkimusalueille oli yhteistä pienialainen, puuston jatkuva kuolleisuus. Tämän lisäksi Murmanskin ja Arkangelin alueilla havaittiin korkeamman kuolleisuuden jaksoja. Murmanskin alueella puuston kohonnut kuolleisuus oli seurausta metsikön luontaisesta kehityksestä. Sen sijaan Arkangelin alueella kuolleisuuden perimmäinen syy oli todennäköisesti kuivuus, joka on laajempana tuhonaiheuttajana boreaalisissa metsissä harvinainen. Itä-Kanadan tutkimusalueen metsät kärsivät tunnetusti ajoittaisista hyönteisten massaesiintymisistä, joista edellinen, 30 vuotta aiemmin alkanut epidemia oli edelleen näkyvissä lahopuuston rakenteessa.

Jatkuvan kuolleisuuden seurauksena kuollutta puuta oli kaikilla alueilla eriasteisesti lahonneena. Lahopuun laatu, määrä ja sen osuus kokonaispuustosta heijasteli tutkimusalueiden häiriöhistoriaa, mutta kaikilla alueilla lahopuu edusti merkittävää osaa kokonaispuustosta. Kuolleen puun lahoamisnopeuksissa oli eroja Itä-Kanadassa puulajien, ja Euroopan metsiköissä alueiden välillä, mutta kuollut puu oli kaikilla tutkimusalueilla pitkäikäinen metsäekosysteemin osa.

Kuolleisuuden ajallisen vaihtelun, sekä sitä seuraavan lahoamisen vuoksi lahopuun määrä ja laatu pysyvät harvoin stabiilina vanhoissakaan metsissä. Nyt saadut tulokset tarkentavat käsityksiä paitsi kuolleen puun dynamiikasta, myös vanhojen boreaalisten metsien kehityksestä, jotka ovat aiemmin oletettua monimutkaisempia. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää metsäekosysteemien luonnonhoidon kehittämisessä, jonka lisäksi lahoamismalleilla voidaan ennustaa lahopuun kehitystä habitaattina ja hiilen varastona.
URI: URN:ISBN:978-951-651-290-0
http://hdl.handle.net/10138/20626
Date: 2010-02-26
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
This item appears in the following Collection(s)

Show full item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account