kuusen kasvu muuttuvassa ilmastossa · näytteiden valmistus laboratoriossa: - veden poisto...

Kuusen kasvu muuttuvassa ilmastossa

Harri Mäkinen

Sisältö

• Vuosien välinen kasvunvaihtelu – Muutos Etelä-Suomesta Pohjois-Suomeen

– Kuolevat kuuset Etelä-Suomessa

– Eurooppalainen perspektiivi

• Sädekasvu kasvukauden aikana – Kuivuus

– Routa

– Ravinteiden saatavuus

– Alkuperä

• Johtopäätökset

Vuosien välinen kasvunvaihtelu

Past Present

Future?

Luston leveyksiä vanhoista puista, ääreviltä kasvupaikoilta

Ikätrendi

Ilmasto

Menetelmä: poistetaan häiritsevät signaalit ring-widths from old trees, sensitive sites

Etelästä pohjoiseen

Korrelaatio säähän

Etelä-Suomi

Keski-Suomi

Pohjois-Lappi

Etelä-Lappi

Sademäärä Lämpötila

Kuolevat kuuset Etelä-Suomessa

Kuolevat kuuset Etelä-Suomessa Kuolevat kuuset Terveet kuuset

Terveet metsiköt Turvemaat

Kuolevat kuuset Etelä-Suomessa

0

20

40

60

80

100

120

140

1980 1985 1990 1995

Sade

mää

rä, m

m

Kesäkuu

0

20

40

60

80

100

120

140

1980 1985 1990 1995

Sade

mää

rä, m

m

Heinäkuu

Eurooppalainen perspektiivi

Korrelaatio lämpötilaan

Keskilämpötila, C Keskilämpötila, C Keskilämpötila, C

Kor

rela

atio

K

orre

laat

io

Korrelaatio sademäärään

Sademäärä, mm Sademäärä, mm Sademäärä, mm

Kor

rela

atio

K

orre

laat

io

Korrelaatio sademäärään

Keskilämpötila, C Keskilämpötila, C Keskilämpötila, C

Kor

rela

atio

K

orre

laat

io

Korrelaatio lämpösummaan

Kor

rela

atio

Lämpösumma (d.d.)

Vuosien välinen kasvun vaihtelu

• Kasvun minimitekijä riippuu maantieteellisestä sijainnista, korkeudesta m.p.y., kasvupaikasta, jne.

• Pohjois-Suomi: lämpö lisää kasvua

• Etelä-Suomi: useita kasvuun vaikuttavia tekijöitä

• Kuivilla kasvupaikoilla, ankara kuivuus voi tappaa kuusia

Sädekasvu kasvukauden aikana

Kasvupanta; rungon ympärysmitan muutokset

ELPA-93 A. panta, ruostumaton teräs B. potentiometri C. kiinnitysvarsi D. Säädettävä tuki E. kaapeli F. jousi

-resoluutio 0.01 mm -tallennus automaattisesti dataloggeriin -virta akusta

(Pesonen et al. 2004)

Veden saatavuus

Säte

en m

uuto

s, m

m

Touko Kesä Heinä Elo

Kuusi, Punkaharju

Minikairaus

Näytteiden valmistus laboratoriossa: - veden poisto nousevassa etanolisarjassa

- puhdistus (Tissue-Clear), upotus sulaan parafiiniin - valu parafiiniblokeiksi - leikkaus mikrotomilla - värjäys (safraniini, alcian sininen), kiinnitys Canada balsamilla - mittaus mikroskoopin ja kuvankäsittelyohjelmiston avulla

Puuaineen muodostuminen

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

140 160 180 200 220 240 260

Enlargement Wall Formation

Mature Total

Päivä Kuva: Saranpää & Piispanen

Jakautuminen

Laajeneminen

Wall FormationSeinän muodostus

Valmiit solut

HeinolaSahalahti

Kuivuus ja lannoitus


D0F0D1

F1

0

10

20

30

40

50

60

Kuivuus Lannoitus

Num

ber o

f tra

chei

ds /

year

Kuivuus Lannoitus

Kui

tuja

/ vu

osi


D0 F0D1 F1

0

10

20

30

40

50

Kuivuus Lannoitus

Trac

heid

diame

ter (μ

m)

F0D0 F1D1

0

2

4

6

8

10

Kuivuus Lannoitus

Wal

l thi

ckne

ss (μ

m)

Kuivuus Lannoitus

• Kuivuus • vähemmän kuituja • ei vaikuta kuidun kokoon

• Lannoitus • enemmän kuituja • ei vaikuta kuidun kokoon

• Ei kuivuus-lannoitus yhdydvaikutusta

Kui

dun

läpi

mitt

a, μ

m

Sein

än p

aksu

us, μ

m

Routa

• Kuusikko, 47 vuotta, Jaamankangas • Käsittelyt (kukin 3 ruutua):

Kontrolli (CTRL) Lumen poisto (CLEAR) Lumen poisto + eristys (INSUL)

Routa

• Syvä routa ja sen hidas sulaminen • viivästytti hieman sädekasvun alkua • alensi kasvunopeutta • ei suurta vaikutusta sädekasvun päättymiseen • ei vaikuta kuidun kokoon

0

10

20

30

40

50

60

70

120 140 160 180 200 220 240 260

Cel

l no

Date

0

10

20

30

40

50

60

70

120 140 160 180 200 220 240 260

Date

CTRL

CLEAR

INSUL

2007 2006

Ravinteiden saatavuus

Lannoittamaton kontrolliruutu (vasen) ja 20 vuotta optimaalisesti lannoitettu ruutu (oikea). • Kuusikko Pohjois-Ruotsissa (50 vuotias) • Käsittelys (kukin 2 ruutua): kontrolli

ravinneoptimointi + kastelu

Ravinteiden saatavuus

Ravinneoptimoinnin vaikutukset • Tilavuuskasvun huomattava lisäys, > 300% • sädekasvun hieman aikaisempi alku ja myöhäisempi loppu • suurempi kasvunopeus, etenkin loppukesällä • hieman paksummat kuidut

Alkuperä

Alkuperä

2004: Total cell no

0

20

40

60

80

100

120 140 160 180 200 220 240 260

Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds

Southern FinnishNorthern FinnishHungarianGerman

2004

Year 2004

Julian day

145 150 155 160 165 170

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds

0

1

2

3

4

5Southern FinnishNorthern FinnishHungarianGerman

Year 2005

Julian day

145 150 155 160 165 170

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds

0

1

2

3

4

5Southern FinnishNorthern FinnishHungarianGerman

Year 2006

Julian day

145 150 155 160 165 170

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds Southern FinnishNorthern FinnishHungarianGerman

2005: Total cell no

0

20

40

60

80

100

120 140 160 180 200 220 240 260

Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds


2005 2006: Total cell no

0

20

40

60

80

100

120 140 160 180 200 220 240 260

Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds


2006

Alkuperä

2008: Total cell no

0123456789

10

140 145 150 155 160 165 170 175

Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds


2007: Total cell no

0123456789

10

140 145 150 155 160 165 170 175Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds



0

20

40

60

80

100

120 140 160 180 200 220 240 260Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds



0

20

40

60

80

100

120 140 160 180 200 220 240 260Julian day

Cum

ulat

ive

no. o

f tra

chei

ds


• Saksalaisen ja unkarilaisen provenienssin sädekasvu alkoi hieman myöhemmin kuin suomalaisten alkuperien • Kasvukauden aikana muodostuneiden kuitujen määrä saksalaisella ja unkarilaisella alkuperällä himan pienempi kuin suomalaisilla alkuperilla • Puiden ja vuosien välinen vaihtelu kasvun ajoittumisessa suurta verrattuna alkuperien välisiin eroihin

Ilmasto muuttuu – muuttuuko kasvu? • Lämpötilan nousu lisää kuusten kasvua, etenkin Pohjois-Suomessa • Kuivuus voi vähentää kasvua, kuivat kasvupaikat • Puut sopeutuvat muuttuviin olosuhteisiin • Ei suuria muutoksia puuaineen ominaisuuksissa

Kiitos

• Metla: Pekka Nöjd, Tuula Jyske, Tuomo Kalliokoski, Kari Mielikäinen, Tapani Repo, Ilari Lumme

• Freiburg: Heinrich Spiecker, Hans-Peter Kahle

• Dresden: Heinz Röhle, Ulrich Neumann

• NFRI: Björn Tveite

kuusen kasvu muuttuvassa ilmastossa · näytteiden valmistus laboratoriossa: - veden poisto...

Documents