Browsing by Author "Toivio, Viivi"

Lämpenevä ilmasto muuttaa boreaalisten metsien lajikoostumusta. Uudet lajit levittäytyvät yhä pohjoisemmaksi lämpenemisen siirtäessä kullekin lajille luontaisia elinympäristöjä. Lisäksi perustuotannon, karikkeen hajoamisen ja ravinteiden saatavuuden on ennustettu muuttuvan, mikä asettaa uusia sopeutumistarpeita kasvien typpitaloudelle. Erityisesti pitkäikäiset puut kohtaavat merkittävän haasteen suotuisten elinympäristöjen siirtyessä nopeammin kuin puut kykenevät itse leviämään uusiin kasvuympäristöihin. Tässä pro gradu- työssä tarkastelen elinympäristön muutoksen vaikutuksia neljän rauduskoivupopulaation (Betula pendula) puiden elinvoimaisuutta ilmentäviin ominaisuuksiin sekä niiden tuottaman karikkeen laatuun ja hajoamiseen. Hyödynsin tutkimuksessani olemassa olevaa koeasetelmaa, jossa pohjois-eteläsuuntaista gradienttia edustavista populaatioista (alkuperistä) kloonattuja rauduskoivun taimia on istutettu yhteisille "common garden" -kasvupaikoille Tuusulaan, Joensuuhun ja Kolariin. Erityisesti etelään päin siirron on tarkoitus simuloida ilmaston lämpenemistä. Tutkimusaineistoni koostuu 233 taimesta, joista määritin pituuskasvun, lehtien hiili- (C), typpi- (N) ja vesipitoisuuden sekä typen takaisinottotehokkuuden, lehtialaindeksin ja herbivorivioituksen. Lisäksi määritin maatuvan lehtikarikkeen massahäviön ja lehtikarikkeesta vapautuvan typen määrän 3 kk kestäneessä maatumiskokeessa. Aineiston keräsin puiden neljäntenä kasvukautena aikavälillä 27.6.2014 – 6.3.2015. Tulosten tilastolliseen analysoimiseen käytin varianssi- ja korrelaatioanalyysejä. Vihreiden lehtien N-pitoisuus (%) pieneni lineaarisesti pohjois-eteläsuuntaisesti, kun taas typen takaisinottotehokkuus heikkeni ja muodostuvan lehtikarikkeen N % kasvoi, kun populaatioita siirrettiin pohjoiseen tai etelään alkuperäiseltä kasvupaikaltaan. Siirto vähensi myös pituuskasvua ja lehtien vesipitoisuutta. Herbivorivioitus ja lehtialaindeksi eivät reagoineet siirtoon. Vihreiden lehtien N % korreloi positiivisesti typen takaisinottotehokkuuden kanssa. Mitä suurempi takaisinottotehokkuus, sitä pienempi oli typpipitoisuus lehtikarikkeessa. Maatuvan karikkeen massahäviö kasvoi, mitä suurempi oli maatuvan karikkeen N-pitoisuus. Erityisesti Joensuun ja Tuusulan kasvupaikoilta kerätyn karikkeen massahäviö oli sitä suurempaa, mitä pohjoisemmasta alkuperästä oli kyse. Typpeä ei vapautunut maatumiskokeen aikana, eikä typen vapautuminen korreloinut lehdistä mitattujen ominaisuuksien kanssa. Tulokseni osoittavat, että rauduskoivun pituuskasvu, lehtien vesipitoisuus ja sisäinen typpitalous ovat parhaimmillaan alkuperäisellä kasvupaikalla, ts. populaatiot ovat paikallisesti sopeutuneita. Muutokset typen takaisinottotehokkuudessa näyttävät liittyvän rauduskoivun kasvuun, joka heikkeni elinympäristön muuttuessa. Populaatioiden pohjois-etelä-siirto heikensi typen takaisinottotehokkuutta ja lisäsi maatuvan karikkeen massahäviötä. Tulokseni osoittavat, että tulevaisuuden muuttuvat ilmasto- ja ympäristöolosuhteet voivat heikentää puiden elinvoimaisuutta pohjoisissa ekosysteemeissä, mutta toisaalta samanaikaisesti kiihdyttää karikkeen maatumista parantamalla muodostuvan kasvikarikkeen laatua.