Maaperän kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien vaikutus orgaanisen aineksen hajoamiseen metsäpuroympäristössä

Tiivistelmä. Orgaanisen aineksen hajoamisen tutkiminen on tärkeää ekosysteemien toiminnan ymmärtämiseksi. Hajotuksen tarkastella ja siitä saatavat tulokset kertovat ekosysteemin tilasta ja ominaisuuksista. Orgaanisen aineksen hajoaminen on tärkeä osa luonnon ravinteiden kiertokulkua. Tutkielman tavoitteena on tarkastella, mitkä ympäristömuuttujat vaikuttavat orgaanisen aineksen hajoamisnopeuteen metsäpurojen rannoilla. Fysikaalisista muuttujista maaperän lämpötilalla ja kosteudella oletetaan merkittävin vaikutus hajotusnopeuteen. Ravinteet eivät suoraan vaikuta hajotusnopeuteen, mutta ne vaikuttavat maaperän ominaisuuksiin ja siihen, millaisia hajottajaeliöitä maaperässä on. Ravinteet vaikuttavat hajotukseen kahdella tavalla, hajotettavan aineen ravinteet houkuttelet tiettyjä hajottajia, ja maaperän ravinteet määrittelevät paikallisen eliölajiston. Tutkimusalueena ovat kuusi Pudasjärven alueella sijaitsevaa metsäpuron rantaa. Jokaisen puron rantaan perustettiin neljä tutkimuslinjaa kuudella tutkimusruudulla. Hajotusnopeuteen liittyvä aineisto kerättiin teepussien avulla. Tea Bag Index (TBI) on yksinkertaistettu karikepussi menetelmä, jolla voidaan tutkia orgaanisen aineksen hajotusnopeutta. Teepussit olivat maassa kolme kuukautta. Näiden lisäksi tutkimusruutuihin haudattiin lämpötilaloggereita, ruuduista otettiin maaperänäytteitä ja tehtiin kosteusmittauksia. Näiden parametrien avulla tutkittiin orgaanisen aineksen hajoamisen nopeutta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. TBI-menetelmä on hyvin varteenotettava tapa kerätä hajotusaineistoa, jos ympäristölle vieraan karikkeen käyttö ei ole ongelma. Hajotukseen vaikuttavia ympäristömuuttujia selvitettiin lineaarisen sekamallin (linear mixed effects, LME) avulla. Fysikaalisilla muuttujilla ei analyysien mukaan ollut merkitsevää vaikutusta hajotusnopeuteen. Merkitsevimmät hajotukseen vaikuttavat tekijät ovat typpi ja fosfori. Typpi korreloi positiivisesti hajotuksen kanssa, kun taas fosfori negatiivisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että typpi on hajotusta kiihdyttävä ja fosfori hajotusta rajoittava muuttuja. On mahdollista, että fosfori ei suoraan hidasta hajotusta, mutta sillä ei ole tulosten mukaan positiivista vaikutusta prosessin kanssa. Hajottajaeliöt saattavat käyttää runsaasti ravinteita maaperästä hajotuksen aikana energiakseen, jolloin fosforin määrä laskisi, kun hajotusnopeus nousee