Simuloidun typpilaskeuman vaikutus kangasrahkasammalen (Sphagnum capillifolium) solujen morfologiaan

Näytä kaikki kuvailutiedot



Pysyväisosoite

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201808303054
Julkaisun nimi: Simuloidun typpilaskeuman vaikutus kangasrahkasammalen (Sphagnum capillifolium) solujen morfologiaan
Tekijä: Ruuska, Anna-Riitta
Muu tekijä: Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Metsätieteiden laitos
Julkaisija: Helsingin yliopisto
Päiväys: 2018
Kieli: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201808303054
http://hdl.handle.net/10138/275516
Opinnäytteen taso: pro gradu -tutkielmat
Oppiaine: Metsien ekologia ja käyttö
Forest Ecology and Management
skoglig ekologi och resurshushållning
Tiivistelmä: Teollisuus, liikenne ja maatalous tuottavat ilmakehään typen oksideja (NOx) ja ammoniakkia (NH3). Nämä yhdisteet päätyvät maanpinnalle muun muassa sateen mukana nitraattina (NO3-) ja ammoniumina (NH4+). Soilla typpilaskeuman on havaittu vähentävän rahkasammalten osuutta suokasvillisuudesta. Suot ovat tärkeitä hiilivarastoja sekä -nieluja, ja arviolta yli puolet soiden hiilestä on sitoutuneena rahkasammalista muodostuneeseen turpeeseen. Siksi on tärkeää tutkia ilmiötä, jolla on vaikutusta soiden toimintaan, sekä mekanismeja joiden kautta typpilaskeuma vaikuttaa rahkasammaliin. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, miten typpilaskeuma vaikuttaa rahkasammalten rahka (R)- ja lehtivihreällisten (L) solujen morfologiaan. R-solujen tehtävä on varastoida vettä ja ylläpitää rahkasammalten optimaalista vesipitoisuutta, mikä on oleellista niiden tehokkaan kasvun kannalta. Siksi tässä työssä tutkittiin, onko rahkasammalten vesipitoisuuden ja solujen morfologisten muutosten välillä yhteyttä. Muutokset solumorfologiassa saattavat heikentää rahkasammalten kuivuudensietokykyä ja olla yksi tekijä niiden häviämisen taustalla. Tutkimuksen rahkasammalaineisto (Sphagnum capillifolium (Ehrh.) Hedw.) kerättiin ombrotrofiselta Mer Bleue- suolta, joka sijaitsee Ottawassa, Kanadassa. Toukokuussa 2016, Mer Bleuelle perustettuja koealoja oli lannoitettu typen eri muodoilla (NH4+, NO3-, NH4NO3) ja määrillä (1,6, 3,2 ja 6,4 g N m-2) 4-16 vuoden ajan. Osalle koealoista oli annosteltu kaliumfosfaattia (KH2PO4). Erilaisia lannoituskäsittelyjä oli yhteensä 11, joista jokaisesta oli kolme toistoa. Tässä tutkimuksessa rahkasammalnäytteistä valmistetut preparaatit kuvattiin, ja kuvista määritettiin solujen pinta-alat (μm2). Soluaineisto, jolle tilastolliset analyysit perustuivat, koostui yhteensä 1138 solun pinta-alasta, joista puolet oli R- ja puolet L-soluja. Lisäksi tutkimukseen kuului aineistoa rahkasammalten vesi- ja ravinnepitoisuuksista sekä vedenpinnan tasoista. Eri lannoituskäsittelyjen vaikutukset ilmenivät pääasiassa R-solujen pinta-alan kasvuna. Typen muodoista ainoastaan NH4NO3 kasvatti suurimmalla määrällä (6,4 g N m-2) R-solujen pinta-alaa, mutta NH4+:n ja NO3-:n vaikutukset eivät eronneet kontrollista. KH2PO4 kasvatti R-solujen pinta-alaa sekä yksinään, että NH4NO3:n kanssa annosteltuna. Erot rahkasammalten vesipitoisuuksissa käsittelyjen välillä olivat pieniä. Vaikka tämän työn tulokset eivät viitanneetkaan rahkasammalten heikentyneeseen kuivuudensietokykyyn, saattavat tässä työssä havaitut morfologiset muutokset haitata rahkasammalten elinvoimaisuutta jollakin muulla tavalla. Asian selvittäminen vaatii jatkotutkimusta.Industry, transportation and agriculture release nitrogen oxides (NOx) and ammonia (NH3) into the atmosphere. These compounds deposit to the earth’s surface for example via rain as nitrate (NO3-) or ammonium (NH4+). It has been shown that nitrogen deposition has decreased the share of sphagnum mosses among mire vegetation. Mires are important carbon storages and sinks, and estimates show that in mires over half of the carbon is stored in peat originated from sphagna. Therefore it is important to study the phenomenon that has an impact on the function of mires and also mechanisms that effect sphagnum via nitrogen deposition. The aim of this thesis was to study the effects of nitrogen deposition on sphagnum’s hyaline and chlorophyllous cell morphology. The function of hyaline cell is to store water and maintain optimal water content for sphagnum’s efficient growth. Therefore the relation between the water content of sphagnum and the changes in cell morphology was studied. Changes in cell morphology may decrease sphagnum’s drought tolerance and lead to the disappearance of sphagnum. Samples of sphagnum (Sphagnum capillifolium (Ehrh.) Hedw.) were collected from ombrotrophic Mer Bleue bog which is located in Ottawa, Canada. By the May 2016, plots in Mer Bleue had been fertilized with different forms (NH4+, NO3-, NH4NO3) and amounts (1,6, 3,2 and 6,4 g N m-2 v-1) of nitrogen between 4-16 years. Potassium phosphate (KH2PO4) had been added into some plots. Total number of different treatments was 11, each of which had three replicates. In this study, sample preparates of sphagnum were microscoped and photographed and cell areas (μm2) were determined. Cell material used for statistical analysis was in total 1138 of which half were hyaline cells and half chlorophyllous cells. In addition, this study contained data from sphagnum’s water and nutrient contents and water table measurements. The effects of different treatments were detected mainly as an increase of hyaline cell areas. Out of different forms of nitrogen, only NH4NO3 with amount of 6,4 g N m-2 increased hyaline cell area, and the effects of NH4+ and NO3- did not differ from control. KH2PO4 treatment did grow the area of hyaline cell both alone and when added together with NH4NO3. Between different treatments only minor changes in water content of sphagnum were observed. Even though the results of this study did not refer to impaired drought tolerance of sphagnum, morphological changes observed may hinder sphagnum’s vitality in some other way. This matter needs further research.
Avainsanat: ombrotrofinen suo
rahkasolu
vesipitoisuus
ammonium
nitraatti


Tiedostot

Latausmäärä yhteensä: Ladataan...

Tiedosto(t) Koko Formaatti Näytä
Ruuska_Anna-Riitta_Pro_gradu_2018.pdf 7.874KB PDF Avaa tiedosto

Viite kuuluu kokoelmiin:

Näytä kaikki kuvailutiedot