Nitrogen cycling from the perspective of boreal Scots pine trees

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-676-2
Title: Nitrogen cycling from the perspective of boreal Scots pine trees
Author: Korhonen, Janne
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Doctoral Programme in Atmospheric Sciences
University of Helsinki, Institute for Atmospheric and Earth System Research / Physics
University of Helsinki, Environmental Soil Science, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020-06-09
Belongs to series: Dissertationes Forestales - URN:ISSN:1795-7389
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-676-2
http://hdl.handle.net/10138/315032
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Nitrogen (N) and associated carbon (C) cycling were studied in an N-limited boreal Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest in Hyytiälä, southern Finland and were compared to two N-rich temperate forests, the Speulderbos Douglas fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) forest in the Netherlands and the Sorø European beech (Fagus sylvatica L.) forest in Denmark. Nitrogen and carbon cycling in the Scots pine forest were modelled. These results were compared to continuous year-round observations to obtain an overall understanding of nutrient cycling in the forest. The N balance of the Scots pine forest was calculated based on direct measurements, measurement-based estimations and model results. Nitrogen uptake and resorption by trees were estimated based on continuous measurements. Litter fall dynamics of the Scots pine and Douglas fir forest were compared. Scots pine needle N dynamics were compared between the three forests. Soil was the main N storage in the boreal Scots pine forest and most of this N was in recalcitrant form. Scots pine trees were very efficient at saving and recycling N. This together with atmospheric N deposition, potential N uptake by the canopy and organic N uptake mean that the importance of mineralization as the process driving N cycling may have been overestimated. Most of the N was allocated simply to replace dead tissue in the Scots pine forest. This means that the additional N received via N deposition may significantly increase the N pool size that trees have for extending their biomass N (net growth). Because Scots pine trees were found to be dependent on efficient N use and recycling, this adversely also means that even slight snow and storm damages may cause foliar biomass to decrease due to reduced relocation on top of the direct effect of losing the foliage due to damage, affecting forest carbon sink strength.Typen ja hiilen kiertoa tutkittiin typpiköyhässä mäntymetsässä (Pinus sylvestris L.), joka sijaitsee Juupajoella Pirkanmaalla. Sitä verrattiin kahteen lauhkean vyöhykkeen metsään, joista toinen on Speulderbosin douglaskuusimetsä (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) Alankomaissa ja toinen Sorøn pyökkimetsä (Fagus sylvatica L.) Tanskassa. Typen ja hiilen kierto mäntymetsässä mallinnettiin. Mallinnettuja tuloksia verrattiin jatkuviin ympärivuotisiin mittauksiin metsän ravinnekierron kokonaisuuden ymmärtämiseksi. Mäntymetsän typpitase laskettiin suoria mittauksia, mittauksiin perustuvia arvioita sekä mallinnusta hyödyntäen. Typen otto ja retranslokaatio arvioitiin jatkuvien mittausten avulla. Mäntymetsän ja douglaskuusimetsän kariketuotannon dynamiikkaa verrattiin keskenään. Neulasten typpidynamiikkaa verrattiin kaikkien kolmen tutkimusmetsän välillä. Mäntymetsässä maa oli suurin typen varasto, ja suurin osa tästä typestä oli vaikeasti hajoavassa muodossa. Männyt olivat erittäin tehokkaita säästämään ja kierrättämään typpeä. Tämä sekä typpilaskuema, mahdollinen typenotto latvustossa sekä typen otto orgaanisessa muodossa viittaavat siihen että mineralisaation merkitystä typen kiertoa ajavana voimana on yliarvioitu. Suurin osa typestä allokoitiin korvaamaan kuollutta solukkoa mäntymetsässä. Tästä seuraa että typpilaskeuman lisätyppi voi merkittävästi kasvattaa sitä typen määrää, jolla voidaan saada aikaan nettokasvua. Koska männyt todettiin riippuvaisiksi typen säästämisestä ja kierrättämisestä, voivat pienetkin lumi- ja myrskytuhot aiheuttaa latvuston neulasbiomassan pienemistä alentuneen typen kierrätyksen takia suorien neulaskuolemien lisäksi. Tämä voi pienentää metsän kasvua ja kykyä sitoa ilmakehän hiiltä.
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
Nitrogen.pdf 1.382Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record