Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi

Vaikuttaako poronjäkäläpeitteen

väheneminen männyn kasvuun?

Marc Macias

Helsingin yliopisto

Kätkäsuvanto

21.04.23 2

Testatut hypoteesit

Paksu jäkäläpeite on tehokas eriste, joka viilentää kesällä maaperää, mutta syksyllä taas lämmittää sitä ja hidastaa roudan painumista maaperään. Testattiin seuraavat hypoteesit:1 a. Laidunnettu vähäjäkäläinen kasvualusta lämpiää voimakkaasti ja parantaa männyn kasvua, koska maaperän lämpötila on Lapissa kesällä selvästi alle juurten optimilämpötilan (+ 20º C) (Raitio 1992).  1 b. Vähäjäkäläisen kasvualustan kuivuus hidastaa puiden kasvua (mustakuusi, Cowles 1984). 2. Jos alkutalvella on kovia pakkasia mutta ei lunta, eristävän jäkäläpeitteen puute lisää juurten pakkastuhoriskiä (Jalkanen 1997).

21.04.23 3

Tutkimusalueet

Rovaniemi

Kajaani

Poronhoitoalueeneteläraja

100 km

Neulaskatoalue 1987 (Jalkanen 1990)

Kova laidunnusLievä laidunnus

Kätkäsuvanto

Angeli

Rajajooseppi

Tutkimuksen vertailualueet (laidunnettu / laiduntamaton) sijoittuvat Angeliin, Kätkäsuvantoon, Rajajooseppiin ja Kainuuseen.

21.04.23 4

Lustotutkimuksen alueet

LUTTO

ANGELI

KÄTKÄSUVANTO

Angeli

• Aidattu 1966.

• Norjan porot saat- taneet vierailla ai- datulla alueella.

• Pääasiassa nuorta puustoa.

Kätkäsuvanto

• Aidattu 1969.

• Pääasiassa nuorta puustoa.

21.04.23 5

Lutto

• Aidattu 1947. Aitaa siirretty lähemmäs Venäjän rajaa 1975.

• Laiduntamattomalla alueella eniten jäkälää (kolme kertaa enemmän kuin muilla tutkimusalueilla.

• Suurin ero laidunnetun ja laiduntamattoman alueen välillä.

• Alueella vanhaa puustoa.

RUSSIAFINLAND

Laiduntamaton 1947-

nykyhetki

Laiduntamaton

1947 - 1975

1. aita

1947

2. aita

1975

Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi

Suomen ja Venäjän välinen raja Luttojoen alueella. Aidattu alue näkyy jäkälästä aiheutuvana värimuutoksena.

Rajajoosepin koeala kahta puolta poroaitaa

Luttojoki

Venäjä

Suomi

21.04.23 7

Näkymiä poroaidan molemmilta puolilta

Laidunnettu Laiduntamaton Rajajoosepin jäkälää

21.04.23 8

Aineisto

• Päivittäisdataa lämpötiloista useilta korkeuksilta/syvyyksiltä:

+ 200 cm; +20cm; 0cm; -5cm; -20cm.

Aineistoa kerätty 10 vuoden ajan.

• Vuosilustoaineistoa kerätty 20 puusta kullakin alueella:

1. Angeli Laidunnettu/laiduntamaton

2. Katkasuvanto laidunnettu/laiduntamaton

3. Lutto laidunnettu/laiduntamaton

• Pituuskasvu- ja lämpötila-aineistoa Kainuusta

21.04.23 9

Päätulokset

21.04.23 10

Maan lämpötila

1. Maa lämpiää keväällä aikaisemmin (esim. saavuttaa nollalämpötilan

20 cm:n syvyydessä 3-4 viikkoa aikaisemmin kuin laiduntamattomalla

alueella.

2. Maa jäähtyy nopeammin syksyllä kaikissa syvyyksissä.

Maan lämpötila laidunnetulla alueella:

21.04.23 11

-50.00

-40.00

-30.00

-20.00

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

T (

ºC)

Air temperature +200 cm

-40.00

-30.00

-20.00

-10.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

T (

ºC)

+ 20 cm ( grazed )

+ 20 cm ( ungrazed )

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

T (

ºC)

-1 cm ( grazed )

-1 cm ( ungrazed )

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

T (

ºC)

0 cm ( grazed )0 cm ( ungrazed )

-15.00

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

T (

ºC)

-5cm ( grazed )-5cm ( ungrazed )

-10.00

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

T (

ºC)

-20cm ( grazed )

-20cm ( ungrazed )

Ilma T (ºC) +200 cm

Ilma T (ºC) +20 cm

T (ºC) 0 cm

Maa T (ºC) 0 cm

Maa T (ºC) -5 cm

Maa T (ºC) -20 cm

Ta He Ma Hu To Ke He El Sy Lo Ma Jo

LaidunnettuLaiduntamaton

Maan lämpötila eri syvyyksillä Rajajoosepissa v. 2002

21.04.23 12

3. Maa jäähtyy eniten kaikissa syvyyksissä: (3-4 ºC 20 cm:ssä ja

yli 5 ºC, ja jopa lyhytaikaisesti 14 ºC, lähellä pintaa).

4. Maa lämpenee kesäaikaan eniten (pysyvästi korkeampi lämpötila kaikissa

syvyyksissä toukokuun lopusta elokuuhun).

5. Maan lämpötila seuraa lumettomana aikana kaikissa syvyyksissä

päivittäisiä lämpötila-vaihteluita herkemmin kuin laiduntamattomilla.

Talvisaikaan kaksihuippuiset syklit puuttuvat lumipeitteen vuoksi.

21.04.23 13

7. Routa etenee syvemmälle laidunnetuilla alueilla.

-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0R

ouda

n sy

vyys

(c

m)

Talvi-kevät 2003 - 2004

LaidunnettuLaiduntamaton

Lo Ma Jo Ta He Ma Hu

21.04.23 14

Mänty kasvoi paremmin laidunnetuilla alueilla, mutta vasta noin

vuosikymmenen kuluttua aidan poistamisesta.

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Year

Ind

exV

uosi

lust

oind

eksi

Vuosi

AitaSama ympäristö

*

Miten mänty reagoi kasvussaan laidunnukseen?

21.04.23 15

Kasvun ero laidunnetulla ja laiduntamattomalla alueella

Vuosi

Ero

kas

vuss

a

Laidunnettu alue kasvaa paremmin

Laiduntamaton alue kasvaa paremmin

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

21.04.23 16

Laidunnuksen vaikutus männyn juuriin ja mykoritsoihin

Tutkittiin juurten ja mykoritsojen määrää eri syvyyksillä laiduntamattomalla ja laidunnetulla alueella (Heljä-Sisko Helmisaari)

Ei eroa hienojuurten (2 mm) tai paksumpien juurien määrässä ja syvyysjakaumassa

Laidunnetulla alueella eläviä juuria suhteessa kuolleisiin hivenen enemmän

Laidunnetulla alueella hivenen enemmän mykoritsallisia juuren kärkiä

21.04.23 17

Lumen syvyys ja ilman lämpötila Suomussalmella talvella 1986-87

Riittävä lumi- ja jäkäläpeite vaikuttavat eristävästi maaperän lämpötilamuutoksiin. Lumen puute ja kova pakkanen merkitsevät roudan menemistä syvälle.

21.04.23 18

Männyntaimien pituuskasvu Kainuussa

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

Vuosi

Pit

uu

skasvu

cm

Kova laidunnus

Lievä laidunnus

Pituuskasvu taantui kovan pakkasvuoden 1987-88 jälkeen, mutta erot laidunnetun ja laiduntamattoman välillä olivat pienet (tilastollisesti ei-merkitseviä).

21.04.23 19

Mitä opimme tästä tutkimuksesta?

Jäkälä vaimentaa tehokkaasti lämpötilan vaihteluita.

Jäkälän poistaminen voimistaa maaperän äärilämpötiloja.

Maaperän lämpötilat varsinkin alkukesällä selvästi alhaisemmat. laiduntamattomassa kuin laidunnetussa jäkälikössä.

Alkutalvella lämpötilat korkeammat laiduntamattomassa jäkälikössä. Männyn paksuuskasvussa eroja ainoastaan Rajajoosepissa, missä

laiduntamaton jäkälikkö oli kaikkein paksuin. Kasvuerot alkoivat ilmetä noin 12 vuotta sen jälkeen, kun jäkälä oli

poistettu (laidunnettu). Syynä parempaan kasvuun maaperän alkukesän nopeampi lämpeneminen.

Juurten määrissä tai syvyysjakaumassa ei havaittu olennaisia eroja laidunnetun ja laiduntamattoman välillä.

5. Kainuussa männyntaimien pituuskasvu taantui talven 1986-87 jälkeen, mutta eroja ei havaittu laidunnetun ja laiduntamattoman välillä.

21.04.23 20

Mukana hankkeessa

Timo Helle

Aarno Niva

Heikki Posio

Mauri Timonen

Reijo Hautajärvi

Tauno Luosujärvi

Heljä-Sisko Helmisaari

Pekka Välikangas