Kasvityypin vaikutus kaupunkimaaperän orgaanisen aineksen, hiilen ja typen dynamiikkaan eri biomeissa

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202007033605
Title: Kasvityypin vaikutus kaupunkimaaperän orgaanisen aineksen, hiilen ja typen dynamiikkaan eri biomeissa
Author: Auranen, Janne
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202007033605
http://hdl.handle.net/10138/317432
Thesis level: master's thesis
Abstract: Maaperä tuottaa elintärkeitä ekosysteemipalveluita, joista yksi tärkeimmistä on sen kyky sitoa hiiltä ja ravinteita. Maaperän merkitys korostuu etenkin kaupunkiympäristöissä, joissa muun muassa tiivistyvän rakentamisen vuoksi viheralueiden osuus kaupungin pinta-alasta vähenee. Maaperäprosessit, kuten orgaanisen aineksen hajoaminen sekä varastoituminen ja juurituotanto vaikuttavat oleellisesti maaperän hiilibudjettiin. Eri kasvityypit tuottavat erilaista kariketta esimerkiksi hajoamisnopeuden suhteen, jolloin niillä on myös erilaiset vaikutukset maaperän hiilibudjettiin. Karikkeiden hajoamisnopeuteen ja varastoitumiseen vaikuttavat myös abioottiset tekijät, kuten lämpötila ja kosteus. Hajoamisnopeuteen ja varastoitumiseen vaikuttavat tekijät lienevät siksi erilaisia eri ilmastovyöhykkeillä (biomi). Tutkimus toteutettiin osana laajempaa PARKTRAITS-tutkimushanketta kolmessa eri biomissa sijaitsevassa kaupungissa: boreaalisen biomin Lahdessa (Suomi), lauhkean biomin Baltimoressa (USA) ja trooppisen biomin Singaporessa. Kustakin kaupungista valittiin kymmenen samankaltaisesti hoidettua, suunnilleen saman kokoista ja samalla etäisyydellä kaupungin keskustasta sijaitsevaa kaupunkipuistoa, joista viisi oli nuoria puistoja (7-15 vuotiaita) ja viisi vanhoja puistoja (50 – 200 vuotiaita). Kunkin kaupungin kussakin puistossa tuli esiintyä kolmea eri kasvityyppiä karikkeen laadun eli hajoamisnopeuden perusteella: vaikeasti/hitaasti hajotettavaa kariketta tuottavaa puu, helposti hajotettavaa kariketta tuottava puu ja nurmi (erittäin nopeasti hajotettava karike). Puistojen lisäksi jokaisen kaupungin reuna-alueilta valittiin viisi hoitamatonta metsäaluetta kontrollimetsiksi (50 – 200 vuotiaita), joiden tuli sisältää kasvityyppeinä samat puulajit kuin tutkituissa kaupunkipuistoisa, mutta ei nurmea. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää: 1) onko kasvityypillä vaikutusta maaperän ominaisuuksiin eri biomeissa ja niiden eri habitaattityypeissä, (metsä, nuori- ja iäkäs puisto), sekä 2) voivatko erot kasvityyppien aiheuttamissa maaperäprosesseissa (karikkeen hajotusnopeudessa ja/tai juurituotannon määrässä) selittää mahdollisia eroja. Tutkimuksessa otettiin maaperänäytteitä maan perusominaisuuksien selvittämiseksi ja samalla perustettiin noin kuuden kuukauden kestoisia karikepussikokeita karikkeiden hajotusnopeuden selvittämiseksi sekä juurisukkakokeita arvioimaan eri habitaattien juurituotantoa. Tutkimukseni osoitti, että globaalitasolla maaperän eloperäisen aineksen määrä kytkeytyy karikkeen hajoamisnopeuteen: trooppisen biomin eloperäisen materiaalin määrät olivat vähäisiä hajotusnopeuden ollessa suuri, kun boreaalisella biomilla hidasta hajotusta ilmensi korkea maan eloperäisen aineen pitoisuus. Habitaattitasolla kontrollimetsissä kasvityyppi vaikutti maaperän eloperäisten ainesten pitoisuuksiin, mutta kaupunkipuistoissa vaikutusta ei ilmennyt tai se oli vähäinen. Puiden kyky muokata maaperän ominaisuuksia ja prosesseja oli kaupunkipuistoissa globaalisti heikompi kuin luonnon ekosysteemeissä, mikä todennäköisesti johtui puistoihin kohdistuvista alituisista ihmisperäisistä häiriöistä kuten lehtikarikkeen haravoinnista. Tutkimuksessa selvisi, että kaupunkipuistoissa maaperän orgaanisen aineksen, hiilen ja typen dynamiikkaan vaikutti ilmasto-olosuhteet, juurituotanto ja puistojen häiriötekijät biomista riippuen; kasvityypin vaikutus ko. muuttujiin ei ollut yksiselitteinen. Habitaattitasolla nuorten puistojen maaperän ominaisuudet olivat samankaltaisia tropiikista pohjoiseen, minkä arveltiin johtuvan globaalisti samanlaisista puistojen perustamismenetelmistä. Puistojen vanhetessa niiden maaperän ominaisuudet erosivat biomien välillä. Puistojen maaperällä on – biomista riippumatta - potentiaalia toimia tehokkaampana hiilinieluna, mikäli puistojen lehtikarikkeen haravointia ja muita maaperään kohdistuvia häiriötekijöitä vähennetään.
Subject: Kaupunkimaaperä
orgaaninen aines
hiili- ja typpidynamiikka
biomi
maaperäprosessit
karikkeen hajoaminen
juurituotanto
Discipline: ympäristöekologia
Environmental Ecology
miljöekologi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record