Artikkelit jotka sisältää sanan 'hydrology'

Tutkimuksessa selvitettiin pohjaveden syvyyden spatiaaliseen vaihteluun vaikuttavia tekijöitä puustoisella ojitetulla turvekankaalla viiden kasvukauden ajan Pohjois-Suomessa. Tutkimusaineisto kerättiin Rovaniemellä sijaitsevalta Sattasuon pieneltä keinotekoiselta valuma-alueelta (0,53 ha), joka oli muodostettu eristämällä alue ympäristöstään kaksinkertaisella ojituksella. Valuma-alueen puusto oli hoidettua nuorta kasvatusmetsää, jonka pääpuulajina oli mänty ja puuston keskitilavuus oli 93 m3 ha-1. Kasvupaikkatyypiltään alue oli puolukkaturvekangasta. Alueella seurattiin vedenpinnan syvyyttä 50 pohjavesiputkesta viikoittain viiden kasvukauden ajan vuosina 2006–2010. Vedenpinnan syvyyden vaihtelua eri mittauskerroilla selitettiin pohjavesiputken etäisyydellä lähimpään ojaan, puuston määrällä putken ympärillä (ts. puuston vedenkäytöllä) sekä maanpinnan korkeusvaihtelulla. Aineisto käsiteltiin lineaarisella regressioanalyysillä, jossa selittävillä tekijöillä kuvattiin vedenpinnan syvyyttä pohjavesiputkissa kullakin mittaushetkellä. Tulokset osoittivat, että etenkin kasvukauden alussa vedenpinnan syvyyttä suovaluma-alueen sisällä selittävät voimakkaimmin etäisyys lähimpään ojaan sekä maanpinnan topografia. Puuston määrä (pohjapinta-ala 2 m:n etäisyydellä mittauspisteestä) selitti vedenpinnan syvyyden vaihtelua loppukesällä keskimääräistä kuivempina vuosina. Vedenpinnan syvyys lisääntyi keskimäärin 1 cm:llä, kun puuston pohjapinta-ala kasvoi 4,7 m2 ha–1 (mitattuna 2 m säteellä pohjavesiputkesta) tai kun pohjavesiputken etäisyys ojaan pieneni metrillä. Tulokset vahvistavat aiempaa käsitystä, että pohjoisissa olosuhteissa ojilla on tärkeä merkitys vettä poisjohtavina rakenteina ja puuston määrän tulisi olla suurempi kuin Sattasuon puuston määrä, jotta kuivatustilan ylläpitäminen voisi perustua pelkkään puuston vedenkäyttöön.

• Haahti, Kersti Haahti, Department of Civil and Environmental Engineering, Aalto University School of Engineering, P.O. Box 15200, FI-00076 Aalto, Finland, e-mail: kersti.haahti@aalto.fi, tel. +358 41 547 5607 Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Koivusalo, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Hökkä, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Nieminen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Sarkkola, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Peatlands play an important role in the global carbon (C) cycle, by acting as a large, long-term C sink. The C sink is sustained by a high water level that inhibits decomposition of organic matter. The C gas dynamics are therefore sensitive to changes in water level, and in climatically different years a peatland can vary from a sink to a source of C. We measured carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) fluxes from vegetation communities ranging from hummocks to low lawns in a blanket bog. After a one-year calibration period the water level was both lowered and raised experimentally and the changes in vegetation composition and gas fluxes were monitored during a further year. In all vegetation communities the water level drawdown increased the respiration rate and decreased methane emission; rising water level decreased respiration and increased methane emissions. The effect of altered water level on photosynthesis depended on species composition. Water level drawdown decreased photosynthesis in most communities; rising water level decreased the photosynthesis of hummocks species, and increased the photosynthesis of Rhynchospora alba.

• Laine, Anna M. Laine, Department of Civil and Environmental Engineering, University College Cork, Cork, Ireland; University of Oulu, Oulu, Finland, P.O. Box 3000, 90014 University of Oulu, telephone: +358 8 5531521, email: anna.laine@oulu.fi Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Byrne, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Kiely, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Tuittila, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Maankohoamisesta johtuvan rannansiirtymisen tuloksena on Perämeren rannikolle syntynyt aapasoiden nuorista kehitysvaiheista koostuvia sukkessiosarjoja. Ne ovat ekologisesti ja tieteellisesti arvokkaita ekosysteemejä, jotka ovat ainutlaatuisia maailmassa. Näiden soiden ekologiaa ja nykyistä tilaa on kuitenkin tutkittu verrattain vähän. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa tietoa aapasoiden nuorten kehitysvaiheiden suojeluarvon ja niiden säilymiseen liittyvien uhkien arviointiin ja selvittää soistumiseen liittyviä syitä sekä kasvillisuuden ekologisten vaihtelusuuntien ilmenemistä hydrologialtaan erilaisissa osissa suoaltaita. Tässä tutkimuksessa esitetään tuloksia nuorten (alle 2000 vuotta), luonnontilaisten aapasoiden määrän arvioinnista ja niiden kasvillisuuskartoituksesta kahdelta laajimmalta yhtenäiseltä aapasoiden sukkessiosarja-alueelta Perämeren rannikolla. Alueista toisen maaperä on moreenivaltainen ja toisen hiekkavaltainen. Tulokset osoittivat, että aapasoiden kehitysvaiheissa on suuri osa lettomaisia ja keskiravinteisia nevoja ja vain hyvin rajallinen määrä rahkasammalten kasvusta eroaa rämeiden sukkession alkuvaiheiden kehityksestä. Aapasoiden sukkessiosarjat ulottuvat koko valuma-alueen soistumiseltaan useiden satojen hehtaarein alueelle. Hydrologialtaan erilaiset valuma-alueen osat kehittyvät yhdessä muodostaen yhden kokonaisuuden. Vedenjakajien tuntumassa primääristä soistumista ilmenee pienien painanteiden ja lampien soistumisena, missä rahkasammalten kasvu painanteiden yli on hyvin nopeaa. Valuma-alueen alajuoksun osissa primääristä soistumista tapahtuu laajoilla märillä luhdilla, jossa veden virtaus on voimakasta. Myöhempi suon kehitys, jossa tapahtuu mm. ympäröivien kangasmetsien soistumista näyttää johtavan aapasuokompleksin muodostumiseen, jossa reunaosat ovat rahkasammalen vallitsemia ja keskusosat rimpipintaisia. Tulokset osoittavat, että nuorten aapasoiden suojelussa olisi olennaista kiinnittää huomiota soistuvien valuma-alueiden hydrologian säilyttämiseen. Valitettavasti hyvin harvat tällaisista valuma-alueista ovat enää nykyisin luonnontilaisia.

• Rehell, Sakari Rehell, Metsähallitus, luontopalvelut, PL 81, FI-90101, Oulu, Finland. e-mail: sakari.rehell@metsa.fi Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Heikkilä, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Studies of mire hydrology and carbon accumulation have shown 1) an exponential increase in the rate of horizontal water movement with increasing height of the water table, and 2) a curvilinear relationship between the water table elevation and carbon accumulation rate, with a single maximum. Equations for these relationships suggest that optimal carbon accumulation will occur where the water table is at moderate depth and the surface has little microtopography. Wet conditions tend to enhance microtopographic relief by differential peat accumulation, while dry conditions tend to reduce relief. For mires with abundant dry microsites, increasing the water supply typically increases the rate of carbon accumulation, but this effect could be transient because microtopographic relief may also increase and have a negative effect on carbon accumulation. The runoff-inhibiting nature of ridge and hollow patterns makes patterned mires especially vulnerable to loss of carbon fixation ability with increasing wetness. While dry periods often cause peat loss in the short term, over the long term their effect may be positive because they hinder the formation of strong microtopography. This helps explain why high peat accumulation rates and some of the world’s most extensive peatlands occur in continental regions with a marginally adequate moisture supply.

• Swanson, USDA Forest Service, PO Box 907, Baker City, OR 97814 USA Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

An attempt is made in this paper to create two consistent mire typologies, i.e. 1) the Combined Finnish Mire Typology covering all possible mire areas in Finland and 2) the Mire Water Flow Typology for boreal, zonal mire systems, i.e. aapa mires and raised bogs. Furthermore, larger groundwater recharge-discharge patterns concerning mires and the biological significance of morphologic and hydrologic mire classifications are discussed. Zonal mire systems from raised bogs to aapa mires are described as a dominance-based continuum. Local mire systems are subdivided according to factors that impede the formation of mire massifs, which are the essential morphological units of zonal mire systems. Smaller-scale mire units for aapa mires and the acrotelmic flow pattern are presented on the basis of a typical mid-boreal aapa mire system with a raised bog, based on the aerial photograph interpretation. The discussion of the groundwater recharge-discharge pattern and the biological significance of morphologic and hydrologic mire classifications is based on literature.

• Laitinen, University of Oulu, Department of Biology, Botany, P.O.Box 3000, FI-90014, Finland Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Rehell, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Huttunen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Tahvanainen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The effect of tree stand thinning and ditch network maintenance on the water table level was studied in an uneven-aged Scots pine (Pinus sylvestris L.) stand growing on a drained dwarf shrub pine bog in southern Finland. The water table level was monitored once a week during the growing seasons (May–September) of 1991–1999. This time span is divided into the following treatment periods: calibration (1991–1992), thinning (1993–1994), ditch cleaning (1995), and proper ditch network maintenance (1996–1999). The growing season of 1995 was not included in the calculations because the ditch cleaning treatment failed. The layout included three thinning intensities (9.5, 15.0, and 28.1% removal of the initial stand volume) and an unthinned control. For the ditch maintenance treatment there was an additional control sample plot. The effect of the treatments on the water table level was evaluated both by a graphical approach and linear regression analysis. Only a slight, ecologically insignificant rise in the water table level was caused by the thinning cuttings. Ditch maintenance seemed to eliminate this change. It was concluded that in the planning stage, a careful evaluation of the real need of maintaining the ditch network (ditch cleaning or complementary ditching) should be done in connection with the first commercial thinning in order to avoid unnecessary costs.

• Päivänen, Department of Forest Ecology, Box 24, FIN-00014 Helsinki University, Finland Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Sarkkola, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The hydrology and hydrochemistry of Lakkasuo (Orivesi, central Finland) was studied for a 12-month period (September 1991-August 1992). Results from four monitored catchments in Lakkasuo are presented. The catchments represent a bog and a fen, both in the natural state and as drained for forestry 30 years ago. In the relatively wet study period (runoff 414 mm for the undrained bog), the catchments released 8.0-16.6 g m-2 of organic carbon (mainly dissolved) into runoff waters. All the catchments retained total N and sulphate provided by deposition or groundwater very effectively (65-80% and 52-72%, respectively); undrained catchments retained also total P. The net output rates of all the elements except H+ were greater from the drained catchments compared with the undrained ones. The leaching rates of Mg and Ca from the drained catchments were great compared with the pool of these elements in the surface peat, whereas the K pool is more effectively retained and added to by deposition. Keywords: Bog, fen, hydrochemistry, hydrology

• Sallantaus, National Board of Waters and the Environment, Water and Environment District of Tampere, P.O. Box 297, FIN-30I0I Tampere, Finland Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The area of 13 study catchments is 2.5-56.3 km2 and 37-87% of the catchments is covered by peatlands. Ditching intensities varied from 0 to 100%. Median total organic carbon (TOC) in runoff waters from the catchments was 10-30 mg l-1 and median total nitrogen (Ntot) 380-1 000 µg l-1. The annual leaching of TOC and N tot was calculated for five catchments for which daily runoff data was available. The range for mean annual leaching of TOC and Ntot from the catchments was 4 700 to 7 300 kg km-2 a-1 and 190-250 kg km-2 a-1, respectively. The variation between different years was high and annual leaching was closely related to annual runoff. The regional variation in the leaching of TOC and N tot was small compared to the annual variation. Keywords: Hydrology, leaching, organic carbon, peatlands, runoff

• Kortelainen, National Board of Waters and the Environment, Water and Environment Research Institute, P.O. Box 250, FlN-00101 Helsinki, Finland S Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Saukkonen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Evidence is presented to show the utility of peatland paleorecords in determining (1) variations in the time of initiation as well as the rate of accumulation of peat and biophilic elements, (2) the history of changes in surface-water acidity and water-table depth, (3) shifts in ground-water influence upon plant communities and the chemistry of the water in which they grow, and (4) alterations in the rate of deposition of diverse pollutants from the atmosphere. This evidence constitutes background information of great value for investigations of the ecological and biogeochemical consequences of global change. Keywords: Geochemistry, global change, hydrology, paleorecord, peatlands

• Gorham, Department of Ecology, Evolution and Behavior, University of Minnesota, 1987 Upper Buford Circle, St. Paul, MN 55108, U.S.A. Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Janssens, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo