Metla on osa Luonnonvarakeskusta 1.1.2015 alkaen. www.luke.fi
  SUOMEKSI     PÅ SVENSKA     IN ENGLISH     AUF DEUTSCH     ПО-РУССКИ     
 
Metla-etusivuTutkimusPalvelutJulkaisutMetinfo-metsätietopalvelutTutkimusmetsätTietoa MetlastaStrategiaYhteystiedot

Metsäekosysteemien toiminta ja metsien käyttö muuttuvassa
ilmastossa (MIL) -tutkimusohjelman loppuraportti

Sivukartta | Haku

Koivu sopeutuu muuttuvaan ilmastoon

Kuva: Matti Rousi

Raudusten silmunpuhkeamisessa lievää aikaistumista

Koivujen hento vihertyminen on useimmille suomalaisille merkki kevään saapumisesta. Ja hyvä merkki onkin, sillä yksityiskohtaiset mittaukset osoittavat, että raudusten silmujen puhkeamisen ajankohta määräytyy keväisen lämmön kertymisen (lämpösumman) perusteella. Raudukset seuraavat lämpösummaa niin tarkasti, että virhe on vain yksi päivä, mikäli ennustetaan silmunpuhkeamisen tapahtuvan lämpösummalla 25. Lämpösummalla tarkoitetaan 5 °C ylittävien vuorokausikeskiarvojen summaa.

Pitkäaikaisten ilman lämpötilan mittausten avulla voidaan määrittää päivä, jolloin koivun silmuunpuhkeamiseen vaadittava lämpösumma on saavutettu 80 vuoden ajanjaksona. Aikasarja osoittaa silmunpuhkeamisen lievää aikaistumista, keskimäärin noin 1 vrk 10 vuodessa. Lisäksi vuosien välinen vaihtelu kevään saapumisessa näkyy aikasarjassa erittäin selvästi. Vuosien välisestä vaihtelusta seuraa, että luotettavien ennusteiden laatiminen silmujen puhkeamisesta vaatii vähintään 30 vuoden havaintojakson.

Lisätietoa: Temperature sum accumulation effects on within-population variation and long-term trens in date of bud burst of European white birch (Betula pendula). Rousi & Heinonen, Tree Physiology 27. 2007

Lämpötilan nousu parantaa koivun kasvua

Kuva: Maarit Mäenpää

Kohotetuissa lämpötiloissa kasvavien koivujen kasvukausi pitenee, lehdet uusiutuvat nopeammin ja lehtipinta-ala ja yhteyttäminen lisääntyvät. Lämpeneminen lisää myös puiden kestävyyttä ilmansaasteiden, kuten alailmakehän otsonin, haitallisia vaikutuksia vastaan.

Ennusteiden mukaan ilmaston lämpeneminen johtaa siihen, että yölämpötilat nousevat enemmän kuin päivälämmöt. Tämän on arveltu lisäävän soluhengitystä ja siten kuluttavan kasvien enrgiavaroja. Kasvukammiokokeet kuitenkin osoittivat, että mitä korkeampi yölämpötila sitä terhakammin koivut kasvavat. Alhaiset yölämpötilat johtavat kasvun päättymiseen aikaisin. Kasvun voidaan olettaa lisääntyvän entisestään, mikäli yölämpötilat nousevat enemmän kuin päivälämpötilat. Tutkimustuloksista ei kuitenkaan voida päätellä mitä tapahtuu mikäli olosuhteet ovat selvästi erilaiset kuin kokessa: kasvukauden keskilämpö lisääntyy enemmän kuin 1 °C tai yölämpö ylittää 22 °C, tai jos muut olosuhteet, kuten ravinteiden ja veden saanti, rajoittavat kasvureaktioita.

Aiheesta enemmän: Maarit Mäenpään väitöskirjasta. Impacts of temperature and ozone on carbon retention processes of birch and aspen. Joensuun yliopisto, biotieteen laitos. 2012.

Suomalaisilla rauduksilla ilmiömäinen kyky sopeutua erilaisiin ilmasto-oloihin

Erityisesti pohjoisilla alueilla on odotettavissa nopeita ilmastomuutoksia. Pitkäikäisten puiden on kestettävä muutokset, jotta parhaimmat yksilöt pystyvät jatkamaan sukua ja tuottamaan uutta materiaalia luonnonvalinnalle. Luotettavin tapa tutkia sopeutumiskykyä on siirtää suomalaiset puut kasvamaan pitkäaikaisiin kenttäkokeisiin täysin uuteen ympäristöön.

Tulokset kymmenvuotisesta kenttäkokeesta eteläisessä Kanadassa osoittavat rauduksen vakuuttavaa sopeutumiskykyä Suomeen ennustettuihin lämpötiloihin. Osa koivuista (Rovaniemen alkuperä) kasvoi Kanadassa selvästi lämpimämmissä oloissa kuin, mitä pahimmatkaan ennusteet Suomeen (Rovaniemelle) ennustavat. Meikäläiset koivut jäivät kaikki henkiin ja eteläsuomalaiset kasvoivat Kanadassa 20–30 % nopeammin kuin kanadalaiset serkkunsa (kanoottikoivu), vaikka ilmasto-olot poikkesivat suomalaisista muutenkin kuin lämpimyyden osalta. Kanadalaiset näyttävät asettavan raudukseen suuria toiveita sekä metsätaloudessa (nopea kasvu, hyvä laatu) että maisemanhoidossa (näyttävä puu), joten sopetumis- ja kasvukokeiden oletetaan jatkuvan.

Rauduskoivu voi sopeutua vieläkin rajumpiin ympäristömuutoksiin. Jopa Etelä-Korean kuumuudessa jotkut eteläsuomaiset raudusalkuperät ovat päihittäneet korealaiset koivut (Japanin raudus). Siirtokokeet osoittavat myös, että jotkut raudusyksilöt pystyvät hyödyntämään uusia kasvuolosuhteita poikkeuksellisen hyvin. Yksilövaihtelu antaa hyvät mahdollisuudet valita ja jalostaa viljelymateriaalia tulevaisuuden ilmastoon.

Rauduksen ilmiömäinen kyky sopeutua monenlaisiin kasvuoloihin ei ehkä kuitenkaan ole yllätys, sillä 70 miljoonaa vuotta kestäneen historiansa aikana koivujen kasvuolosuhteet ovat vaihdelleet rajusti.

Aiheesta enemmän: Matti Rousi, Boy J.H.M. Possen, Risto Hagqvist & Barb R. Thomas. 2012. From the Arctic Circle to the Canadian prairies – a case study of silver birch acclimation capacity. Silva Fennica 46(3).

Etelästä tuleva siitepöly ei auta rauduksen sopeutumista

Kuva: Matti Rousi

Koivun siitepölyn tuotto on tavattoman runsasta, ja siitepöly leviää ilmavirtausten mukana pitkiä matkoja. Esimerkiksi Lapissa joidenkin vuosien siitepölymäärästä jopa 65 % on peräisin Etelä-Suomesta ja mahdollisesti etelämpääkin. On arveltu, että siitepölyn mukana leviävät eteläiset perintötekijät nopeuttavat koivujemme sopeutumista lämpenevään ilmastoon.

Kaukokulkeutuneella siitepölyllä voisi olla mahdollisuus pölyttää paikalliset emit, mikäli ne ovat vastaanottavia ennen paikallista siitepölyntuottoa. Mutta näin ei ole, sillä metsikön emi- ja hedekukinta alkaa samanaikaisesti. Lisäksi kevään lämpö määrää kukinnan alkamisen – kuten silmunpuhkeamisenkin – hyvin tarkasti. Tämän vuoksi yleensä vain lähialueiden koivujen kukinta on synkronissa.

Yksittäisten raudusten siementuotto vaihtelee hyvin paljon, osa puista tuottaa hyvin vähän – tai ei ollenkaan – siemeniä. Kahdeksanvuotisen havaintosarjamme mukaan paras puu tuotti yhteensä 12 miljoonaa siementä, mikä oli kaksi kertaa enemmän kuin kymmenen huonoimman puun siementuotto. Parhaat kukkijat siis määrittävät tulevan metsikön perinnöllisen rakenteen. Puiden välinen vaihtelu kukinnan ajoittumisessa ei heijastu mitenkään siementen määrään tai laatuun. Ilmeisestikään valinta ei suosi aikaisin kasvunsa alkavia puuyksilöitä.

Siementuotannon arvellaan kuluttavan puiden resursseja ja lopulta näkyvän alentuneena kasvuna erityisesti, kun samat puut tuottavat jatkuvasti suuria siemenmääriä. Silti kokeemme hyvät siementuottajat olivat myös parhaiten kasvavia puita. Koivun siementuotto saattaa lisääntyä entisestään, sillä lämpimät kesät paransivat kukintaa.

Metsänhoidossa ja metsänjalostuksessa kannattaa varmistaa, että siemenpuukoivuiksi ei valita huonosti kukkivia yksilöitä, sillä kolmasosa rauduksista ei tuota siementä juuri lainkaan. Parhaiten kukkivia puita ei tarvitse välttää kasvunmenetysten pelossa. Kukinnan määrä on helppo tarkistaa lehdettömänä aikana, jolloin hedemäärien suhteelliset erot on helppo havaita. Puun hede-ja emikukkien määrä korreloi voimakkaasti, joten hedemäärät ovat hyvä kukinnan indikaattori.

Aiheesta enemmän: Rousi, M., Heinonen, J. & Neuvonen, S. 2011. Intrapopulation variation in flowering phenology and fecundity of silver birch, implications for adaptability to changing climate. Forest Ecology and Management 262: 2378–2385.

Kirjoittaja: Matti Rousi

Takaisin raportin sisältöön

Sivun alkuun

Tämän artikkelin pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:metla-201210036203

  Päivitetty: 30.10.2012 /SJor | Copyright Metla | Palaute