| dc.date.accessioned |
2021-06-30T05:44:46Z |
|
| dc.date.available |
2021-06-30T05:44:46Z |
|
| dc.date.issued |
2021-06-30 |
|
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/123456789/37131 |
|
| dc.title |
The effect of plant species richness on biomass, carbon sequestration and potential for climate change mitigation on boreal zone grass cultivation in Finland |
en |
| ethesis.faculty |
Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Biological and Environmental Sciences |
en |
| ethesis.faculty |
Bio- och miljövetenskapliga fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/4d959249-d6aa-44fa-93ff-807dbf9ffaae |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| dct.creator |
Vilhonen, Enni |
|
| dct.issued |
2021 |
|
| dct.language.ISO639-2 |
eng |
|
| dct.abstract |
Maankäytön käytäntöjen muuttaminen ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi on tärkeää, etenkin maanviljelyssä maaperällä, jossa on runsaasti orgaanista ainetta. Useissa tutkimuksissa monimuotoisuuden lisääminen on parantanut biomassan tuotosta ja hiilivarastoa. Tähän on syynä ekologisten lokeroiden komplementaarisuus, eli erot, kuten kasvun ajoittumisessa ja ravinteiden tarpeessa, sekä lajien välinen positiivinen vuorovaikutus. Maaperän kasvihuonepäästöt on myös otettava huomioon, jotta kokonaisvaikutus ilmaston kannalta voitaisiin arvioida.
Neljän eri lajiseoksen ja kolmen eri lajimäärän koeruudut perustettiin suojaviljan (ohra) alle Pohjois-Pohjanmaalle lajimäärän lisäämisen hyötyjen selvittämiseksi Suomen keskiboreaalisella vyöhykkeellä. Lisäksi kiinnostuksen kohteena oli, miten hyvin suurempi lajimäärän voisi kompensoida multa- ja turvemaiden viljelystä syntyviä päästöjä. Biomassanäytteet kerättiin sekä ennen ohran korjuuta että kasvukauden lopussa lokakuussa. Sekä lajimäärää että Shannonin diversiteetti-indeksiä, joka ottaa huomioon myös lajien tasaisuuden, käytettiin selittävänä muuttujana. Hiilitasetta jaettuna hengitykseen ja fotosynteesiin sekä ilokaasu- ja metaanipäästöjä mitattiin kuukausittain.
Lajimäärän vaikutuksesta biomassaan ja kasvihuonekaasujen vaihtoon ei saatu vahvoja todisteita nurmenkierron ensimmäisenä vuonna. Lajimäärän vaikutus biomassaan oli selkeämpi, kun diversiteetti-indeksiä käytettiin selittävänä tekijänä, ja tulokset olivat tilastollisesti merkittäviä, kun pienimmät biomassamäärät jätettiin pois analyysistä. Syynä olivat luultavasti ulkoiset tekijät, jotka vaikuttivat kasvupaikalla enemmän kuin resurssien rajallisuus. Hiilivuomittausten ajankohdan merkitys saattoi olla huomattava, sillä lähimpänä tilastollisesti merkittäviä tuloksia päästiin kasvukauden alussa, kun olosuhteet olivat ihanteelliset ja ohran määrä ei vielä peittänyt nurmilajien vaikutusta. Muista kasvihuonekaasuista lajimäärä vaikutti hieman ilokaasupäästöihin heinäkuun alussa, kun taas mahdolliset vaikutukset metaanivuohon ilmaantunevat vasta huomattavan ajan kuluttua. Lajimäärän kokonaisvaikutuksen selvittämiseksi tutkimuksen pitäisikin kestää vähintään nurmen kiertoajan. Näiden tulosten perusteella lajimäärän lisäys saattaa toimia ilmastotoimena, kun muut vaihtoehdot eivät ole käytännöllisiä. |
fi |
| dct.abstract |
Improving land management to mitigate climate change is important, especially in agriculture on soils with high organic content. Many studies have found evidence that increasing diversity can help to improve plant biomass production and soil carbon storage. This is attributed to complementarity which consists of more efficient resource use due to niche differences and facilitative interactions. For the total climate impact, the effect of greenhouse gas emissions from the soil needs to be considered.
To find out if adding more species to a grass mixture could have similar benefits in boreal zone grass cultivation in Finland, an experiment was set up with four different species mixtures, and three levels of species richness were established under a nurse crop. It was additionally of interest if these effects can counter the emissions of cultivation on organic soils. Biomass samples were collected both before the nurse crop was removed and at the end of the growing season. Both species richness and Shannon diversity index were considered as explanatory factors. Carbon exchange, divided into respiration and photosynthetic capacity, as well as nitrous oxide and methane fluxes, were monitored monthly.
There was no strong evidence that species richness affects biomass or greenhouse gas fluxes during the first year. The effect of species richness on the biomass was clearer when the diversity index was considered. These results were significant when the lowest biomass values were excluded from the analysis, probably because complementary resource use needs enough biomass to have an effect. The differences in carbon flux measurements may be sensitive to timing within the growing season since the results closest to significant were obtained at the start of the season. At the time, the measurement conditions were good and the nurse crop biomass was small enough not to obscure the effects of grass mixture. When it comes to other greenhouse gases, species richness had most impact on early nitrous oxide emissions, while methane flux probably needs significantly more time for any changes to appear. Overall, the effect of species richness needs to be studied over the full grass cultivation cycle to find out the full effect. Based on current results, increasing species richness may be an option when other methods cannot be used to reduce emissions and improve carbon sink of agriculture. |
en |
| dct.subject |
biomassa |
fi |
| dct.subject |
hiilensidonta |
fi |
| dct.subject |
kasvihuonekaasut |
fi |
| dct.subject |
lajimäärä |
fi |
| dct.subject |
nurmenviljely |
fi |
| dct.subject |
ilmastomuutoksen hillintä |
fi |
| dct.subject |
Pohjois-Pohjanmaa |
fi |
| dct.subject |
biomass |
en |
| dct.subject |
carbon sequestration |
en |
| dct.subject |
greenhouse gases |
en |
| dct.subject |
species richness |
en |
| dct.subject |
grassland cultivation |
en |
| dct.subject |
climate change mitigation |
en |
| dct.subject |
North Bothnia |
en |
| dct.language |
en |
|
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng |
|
| ethesis.language |
englanti |
fi |
| ethesis.language |
English |
en |
| ethesis.language |
engelska |
sv |
| ethesis.supervisor |
Kulmala, Liisa |
|
| ethesis.supervisor |
Lohila, Annalea |
|
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.ethesis |
E-thesisID:6a825d04-fcc4-4dde-81e8-1bdde4cc9925 |
|
| ethesis-internal.timestamp.reviewStep |
2021-05-24 11:32:58:051 |
|
| ethesis.principalprofessor |
Kangasjärvi, Saijaliisa |
|
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi:hulib-202106303270 |
|
| dc.type.dcmitype |
Text |
|
| dct.alternative |
Kasvien lajimäärän vaikutus biomassaan, hiilensidontaan ja sen mahdollisuudet ilmastomuutoksen hillintään Suomen keskiboreaalisen vyöhykkeen nurmenviljelyssä |
fi |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Kasvitieteen maisteriohjelma |
fi |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Master 's Programme in Integrative Plant Sciences |
en |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Magisterprogrammet i botanik |
sv |
| ethesis.mastersdegreeprogram.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/MH57_002 |
|
