Impacts of climate change and forest management on monoterpene emission and needle secondary compounds of Boreal Scots pine (Pinus sylvestris L.)
Räisänen T. (2008). Impacts of climate change and forest management on monoterpene emission and needle secondary compounds of Boreal Scots pine (Pinus sylvestris L.). https://doi.org/10.14214/df.72
Tiivistelmä
Boreaalinen metsävyöhyke erittää merkittäviä määriä eloperäisiä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, kuten monoterpeenejä. Monien ekologisten tehtäviensä ohella, kasvillisuuden erittämillä monoterpeeneillä on merkittävä vaikutus alemman troposfäärin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Koska muutokset näiden metsien emissiopotentiaalissa ja siihen vaikuttavissa tekijöissä, kuten puiden sekundääriyhdisteiden akkumulaatiossa, ovat erittäin tärkeitä, joten onkin oleellista arvioida ihmisperäisten häiriötekijöiden ja ennustetun ilmastonmuutoksen vaikutuksia emissioihin. Tämän tutkimuksen tavoitteina oli määrittää mäntymetsän monoterpeenivuon suuruus ja latvusemission osuus kokonaisvuosta kasvukauden aikana, sekä määrittää metsänhakkuun vaikutukset mäntymetsikköilman monoterpeenipitoisuuteen, ja lisäksi arvioida kohotetun CO2–pitoisuuden ja lämpötilan vaikutuksia männyn monoterpeeniemissioon ja neulasten sekundääriyhdisteisiin. Metsänhakkuu lisäsi merkittävästi mäntymetsikköilman monoterpeenipitoisuutta ja hakkuutähde oli tärkein tekijä selitettäessä pitoisuuden kasvua. Hakkuujätteestä vapautuvien monoterpeenien määrä näytti riippuvan jätteen lämpötilasta, joka puolestaan on riippuvainen käsitellyn alan muuttuneesta mikroilmastosta. Siten harvennetuille aloille jätettävä puusto voi epäsuorasti varjostuksellaan vaikuttaa monoterpeenien erittymiseen alalle jääneestä biomassasta. Puiden latvuston havaittiin tuottavan suurimman osan ekosysteemitason monoterpeenivuosta. Siten puuston osittainen tai täydellinen poistaminen vähentää käsiteltyjen alueiden kokonaisemissiomäärää monoterpeenejä erittävän biomassan vähenemisen vuoksi. Hakkuun aiheuttama merkittävä monoterpeenikonsentraation lisäys viittaa metsänhoidon potentiaalisesti suuresta paikallisesta tai jopa alueellisesta vaikutuksesta alailmakehän kemiaan. Lisääntynyt hiilen määrä yhdessä kohotetun lämpötilan kanssa aiheutti muutoksia männyn monoterpeeniemissioon ja sekundääriyhdisteiden kertymiseen. Monoterpeeniemissio lisääntyi merkittävästi kohotetussa CO2–pitoisuudessa ja lämpötilassa, kun neulasten monoterpeenipitoisuus vastaavasti pieneni. Neulasten sekundääriyhdisteiden vaste CO2:n ja lämpötilan kohotukseen oli vaihteleva ja riippuvainen kunkin yhdisteen stabiliteetistä (aineenvaihdunnan tuote – lopputuote), kasvun vaiheesta ja neulasen iästä. Ennustetut muutokset boreaalisten puulajien levinneisyydessä voivat vaikuttaa männyn monoterpeeniemissioon suuremmassa mittakaavassa. Männyn osuuden on ennustettu vähenevän Suomen metsissä, mutta puuyksilöiden lisääntynyt emissiokapasiteetti voi kompensoida suuren osan vähentyneestä monoterpeenejä erittävästä mäntybiomassasta.
Avainsanat
metsänhoito;
BVOC;
boraalinen metsä;
hakkuu;
kohonnut CO<sub>2</sub> ja lämpötila;
sekundäärimetabolia
-
Räisänen,
University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences
Sähköposti
tommi.raisanen@joensuu.fi
Julkaistu 11.11.2008
Katselukerrat 2860
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.72 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Räisänen, T., Ryyppö, A. & Kellomäki, S. 2009. Monoterpene emission of a boreal Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest. Agricultural and Forest Meteorology 149: 808-819.
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2008.11.001
Räisänen, T., Ryyppö, A. & Kellomäki, S. 2008. Impact of timber felling on the ambient monoterpene concentration of a Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest. Atmospheric Environment 42: 6759–6766.
https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.05.035
Räisänen, T., Ryyppö, A. & Kellomäki, S. 2008. Effects of elevated CO2 and temperature on monoterpene emission of Scots pine (Pinus sylvestris L.). Atmospheric Environment 42: 4160–4171.
https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.01.023
Räisänen, T., Ryyppö, A., Julkunen-Tiitto, R. & Kellomäki, S. 2008. Effects of elevated CO2 and temperature on secondary compounds in the needles of Scots pine (Pinus sylvestris L.). Trees 22: 121–135.
