Metla Hanke 3383

Metsätaloustoimenpiteiden vaikutus metsäekosysteemin ainevirtoihin(VIRTA)

Kesto: 2004-2007 Asiasanat: avohakkuut, fosfori, hajoaminen, hiili, huuhtoutuminen, kationit, laskeumat, maanmuokkaus, maaperäeliöstö, ojitus, pohjavesi, ravinteet, rikki, simulointimallit, typpi, valuma-alue, virtaama
Tutkimushankeryhmä: Erillishankkeet 1 - Metsäekosysteemien rakenne ja toiminta

Tavoitteet

Hankkeen tavoitteena on tuottaa tietoa ja työkaluja metsätaloustoimenpiteiden vaikutuksista hiilen, typen ja muiden ravinteiden virtoihin ja varastoihin valuma-aluetasolla. Tulokset julkaistaan synteesikirjana, jossa otetaan kantaa mm. hakkuualueen koon, sijoittumisen ja suojavyöhykkeiden leveyden vaikutuksista vesistökuormituksen suuruuteen ja ajoittumiseen.

Lisäksi tavoitteena on

selvittää kuinka paljon ravinteita vapautuu 5 vuotta avohakkuun ja maanmuokkauksen jälkeen hakkuutähteistä, ja kuinka paljon niitä sitoutuu pintakasvillisuuteen ja uuteen puusukupolveen. Myös ravinteiden määrät, jotka huuhtoutuvat/sitoutuvat maahan tutkitaan ja kuinka muutokset näkyvät pohja-, lähde- ja purovesissä (osahanke 1)
tutkia pohjavesialueella toteutetun päätehakkuun ja maanmuokkauksen vaikutukset pohjaveden laatuun ja maaprosessien vaikutukset siihen (osahanke 2)
selvittää ravinteiden varastot ja virrat muurahaiskeoissa ja metsätaloustoimenpiteiden vaikutukset niihin. Lisäksi muurahainen-kirva symbioosin vaikutus puiden kasvuun tutkitaan (osahanke 3)
tehdä valuma-aluetasolla toimiva mallinnustyöväline metsätalouden vesistövaikutusten ja metsän pitkäaikaisen ravinnetilan simulointiin (FEMMA-malli; osahanke 4)
ja laajentaa sitä koskemaan metsäojituksen, kunnostusojituksen ja suon ennallistamisen vaikutukset (KUNTO-malli; osahanke 5).

Osahankkeet:

Hiilen, typen ja muiden ravinteiden virrat ja varastot metsävaluma-alueella avohakkuun ja maanmuokkauksen jälkeen, VALU -hanke (3383-01). Vetäjä: Sirpa Piirainen
Pohjaveden laatu pohjavesialueella hakkuun ja maanmuokkauksen jälkeen, ELV –hanke (3383-02). Vetäjä: Sirpa Piirainen
Kekomuurahaisten vaikutus puuston kasvuun ja hiilen sekä ravinteiden virtaan metsäekosysteemissä, ANTS –hanke (3383-03). Vetäjä: Leena Finér
Työkalu metsätalouden ympäristövaikutusten arviointiin, FEMMA (3383-04). Vetäjä: Ari Laurén
Työvälinepaketti metsäojitusten vesistökuormituksen torjuntaan, KUNTO –hanke (3383-05 ). Vetäjä: Ari Laurén
Ravinteiden kulkeutumisreittien merkityksen arviointi boreaalialueen hoidetuissa metsissä, NUTFLOW-hanke (3383-06). Vetäjä: Ari Laurén

Yhteistyötahot:

Osahanke 1:
- Joensuun ja Helsingin yliopistot, Pohjois-Karjalan ympäristökeskus, SYKE sekä Michigan Technological University
Osahanke 2:
- GTK, SYKE, Pohjois-Karjalan ympäristökeskus, Joensuun yliopisto
Osahanke 3:
- Joensuun ja Helsingin yliopistot, Michigan Technological University, Syracuse University sekä WSL Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research
Osahanke 4:
- GTK, TKK sekä Oulun ja Joensuun yliopistot
Osahanke 5:
- GTK, TKK, SYKE, Pohjois-Karjalan ympäristökeskus ja Joensuun yliopisto
Osahanke 6:
- GTK, TKK sekä Helsingin, Joensuun ja Oulun yliopistot

Tulokset

Osahanke 1: Avohakkuun jälkeen pintakasvillisuuden biomassa ja siihen sitoutuneiden ravinteiden määrä aleni puoleen tai jopa alle sen. Erityisesti mustikka, puolukka, seinäsammal ja kerrossammal kärsivät hakkuusta. Pintakasvillisuuden biomassa ja siihen sitoutuneet ravinnemäärät palautuivat ennen hakkuuta vallinneelle tasolle 4-5 vuodessa, ja fosforin sekä kaliumin määrä kasvoi suuremmaksi kuin ennen hakkuuta.

Pioneerilajien, kuten metsälauhan ja horsman runsastuminen lisäsi ravinteiden sitoutumista kasvillisuuteen. Tulokset osoittivat, että pintakasvillisuus pystyy ottamaan vain murto-osan hakkuutähteistä vapautuneista ravinteista kahtena ensimmäisenä vuonna avohakkuun jälkeen. Aluksi hakkuutähteistä vapautuvat ravinteet sitoutuvat pääasiassa maaperään ja mikrobistoon, mutta pintakasvillisuus on myöhempinä vuosina merkittävä ravinteiden pidättäjä.

Hankkeen vetäjä: Piirainen, Sirpa
Metsäntutkimuslaitos, Joensuun toimipaikka, PL 68, 80101 JOENSUU
Puhelin: 029 532 3188
Sähköpostiosoite: sirpa.piirainen@metla.fi

Muut tutkijat: Ahti, Erkki, VA (2007), Domisch, Timo (2004-05), Finér, Leena, JO (2005-07), Juntunen, Marja-Liisa, SU (2007), Koivusalo, Harri, JO (2006-07), Lauren, Ari, JO (2004-07), Palviainen, Marjo (2006), Ruokolainen, Maija, ME (2004-07), Starr, Michael, VA (2004)

Sivun alkuun

Tämä sivu on tuotettu Metlan tietokannasta 12.06.2012
Palaute