Suo - Mires and peat vol. 33 no. 1 | 1982

The paper discusses the research activity in the field of forest amelioration (including forest drainage, forest fertilization, afforestation etc.) on peatlands and forest hydrology in the Chechgslovak Socialist Republik. The discussion is based partly on literature and partly on a study tour the author took to CSS in June 1981. A report in English delivered over to the Academy of Finland and the Czechoslovak Academy of Sciences who financed the trip is available at request from the author.

• Päivänen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Polttoturvekäyttöön sopivat suot on vanhastaan totuttu rajaamaan maastossa suoritettujen turvelaji- ja maatumisastemääritysten perusteella. Niitä on täydennetty tuhkapitoisuus- ja lämpöarvomäärityksin laboratoriossa. Varsinkin viimeksi mainitut ovat kuitenkin suuritöisiä, hitaita ja kalliita (yksi määritys voi maksaa n. 650 mk). Edellä mainittujen turpeen ominaisuuksien osuutta Suomen soiden lämpöarvoihin selvitti 1940-luvun lopulta lähtien mm. Salmi (1947, 1949, 1954, 1961). Myöhemmistä töistä, joissa myös tutkittiin miten suuri osa suon energiasisällön vaihtelusta voitiin turpeen maatumisasteella ennustaa, mainittakoon ennenkaikkea Mäkilän (1980) julkaisema. Hänen aineistonsa käsitti 481 näytettä Toholammilta. Vaikkakin sekä koko aineistossa että useimmissa turvelajiryhmissä löydettiin erittäin merkitsevä positiivinen riippuvuus v. Postin menetelmällä määritetyn maatumisasteen ja turpeen lämpöarvon välillä, selitysasteet jäivät suhteellisen alhaisiksi (kaikissa ryhmissäkin alle 50 %). Tämän artikkelin kirjoittajat huomasivat Pohjois-Amerikan itäosien soilta kerätyssä aineistossa varsin selvän riippuvuussuhteen turpeen vesipitoisuuden ja energiasisällön välillä. Edellytyksenä oli, että näyte on ojittamattomalta suolta ja suopohjavesipinnan alapuolelta. Siellä turpeen veden määrä ilmeisesti mittaa turpeen todellista maatuneisuuden astetta: mitä maatuneempi turve, sitä pienempi huokostilavuus (mm. Boelter 1969, Päivänen 1969, 1973) ja sitä vähemmän vettä. Valitettavasti tarkasteluumme ei ole käytettävissä varta vasten kosteussadanneksen tarkkaa määrittämistä varten kerättyä aineistoa. Mainen soilta kerätyt näytteet (Davis ja muut 1980) oli otettu noin 2.5 cm läpimittaisella Davis mäntäkairalla ja n. 4 cm läpimittaisella pienellä venäläisellä kairalla. Kanadan soilta näytteet oli otettu suomalaisella putkikairalla (läpim. 5 cm) ja toisena vuonna venäläisellä turvekairalla. Näistä puutteista huolimatta turpeen kosteuden havaittiin Great Heath-keidassuolla selittävän lähes 70 % lämpöarvon vaihtelusta (kuva 1). Samalla suolla turpeen hiilipitoisuus selitti 87 9o lämpöarvon vaihtelusta, minkä tulkitsimme luotettavien määritysten todisteeksi. Yleensä näytti siltä, että turpeen vesipitoisuus ennusti lämpöarvoa hyvin Kanadan soilla, joissa von Postin nyrkkimenetelmän maatumisastekin teki saman (taulukot 1 ja 2). Ero näiden kahden ennustajan välille syntyi, kun eri soista kootut tiedostot yhdistettiin. Vesipitoisuus nousi tällöin selvästi paremmaksi lämpöarvon selittäjäksi kuin v. postin maatumisaste. Suomalaisessa aineistossa huomattiin rahkaturpeiden lämpöarvon ja hiilipitoisuuden olevan tiukassa riippuvuussuhteessa turpeen maastokosteuteen (kuva 2, taul. 3). Vähintäänkin tämä riippuvuus lienee suuruusluokkaa n. 80 % kokonaisvaihtelusta, sillä kotoisiltakaan rahkasoiltamme ei käytettävissämme ollut veden suhteen huolella kerättyjä näytteitä. Siitä huolimatta meikäläisissäkin aineistossa vesipitoisuus ja kuivatilavuuspaino selvisivät voittajina vertailussa erilaisiin kenttä- ja laboratoriomenetelmiin, joita on kehitetty maatumisasteiden määrittämiseen (taulukko 3). Päinvastoin kuin rahkasoissa, ei vesipitoisuus eikä tilavuuspaino ainakaan esimerkkinä olleissa märissä saroissamme pystyneet ennustamaan missään määrin luotettavasti suon energiapitoisuutta. Mutta eivät siihen pystyneet myöskään muut käytetyistä menetelmistä (taulukko 4). Tämän katsoimme johtuvan veden erilaisesta esiintymistavasta märissä aapasoissamme (vesitaskut, vesisuonet jne.), joista meillä on kenttähavaintoja, mutta myös sara- ja rahkaturpeen muodostajakasvien erilaisesta anatomisesta rakenteesta. Eri suokasvien alkuperäiset energiapitoisuuserot kuvastuvat eri turvelajien energiaeroina niin kuin Salmi (mm. 1961) on osoittanut. Tästä johtuen turpeen vesipitoisuudella tai tilavuuspainolla ei päästäne ennustamaan juurikaan yli 80 % turpeen lämpöarvosta edes rahkasoissa. Ojitusta seuraava turpeen kokoonpuristuminen ja kuivuminen hävittää mahdollisuudet arvioida kerrostuman maatuneisuutta ja sitä kautta suon energiasisältöä vesipitoisuuden tai tilavuuspainon avulla. Tämä tuli selväksi sekä Ahtärin Suolamminnevalla ja Muurlan Pukkilan suolla että Toivosen (1980) aineistossa ojitetulta Pulkkilan Kaivosnevalta. Kehitystyön alla olevat, mutta jo nyt lupaavia tuloksia antaneet sähköaaltotutkat suon vesipitoisuuden tarkaksi määräämiseksi maastossa (ks. Varteva 1981) loisivat edellytykset sekä turpeen määrän (vrt. mm. Tolonen et al. 1981, Korpijaakko 1981) että rahkasoissa ehkä myös laadun nopealle ja kustannuksiltaan erittäin alhaiselle arvioinnille. Jälkimmäinen tehtävä kuitenkin edellyttää edellä esittämiemme riippuvuussuhteiden yleispätevyyden selvittämistä.

• Tolonen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Keys, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Klementti, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

In the late 1950's, the Department of Peatland Forestry at the University of Helsinki established a peatland protection area in the parish of Orivesi. The paper reports some results concerning the increment of tree stands in the area and the possible influence from a relatively distant drainage scheme. The area under study amounted to 500 ha and was later surrounded to the east and west by drained peatland forests. The first site was initially drained in 1961, the second with its location behind the esker, was drained at different times in the 1930's and 1950's (see Fig. 1). In 1961, 20 sample plots (20 x 20 m) were built on the area for educational purposes, 14 of which represent forest covered peatland site types. Growth increment data concerning the tree stand of the sample plots was measured three times in the 20 years since establishment (see Tables 1 and 2). It is generally believed that the increment of a forest stand on a virgin peatland area is very small and equivalent only to the natural drain of the stand. Growth data representing the situation in the 60's indicates a slight increase in the volume of the growing stock, an increase which is comparable to the average achieved for Southern Finland (Heikurainen 1971). The growth data for the 70's reveals a surprising increase in the increment of most sample plots. Seeking an explanation for the considerable increase in tree growth on peatlands supposedly in their natural condition, the author came to the conclusion that the neighbouring drainage, although situated at some distance from the area in question - in this instance several hundreds of meters - had hydrological consequences which nonetheless modified the virgin peatland ecosystem. This change caused the improvement in forest growth in the surrounding areas. The author stresses that this observation may have a wider interpretation since the improving effect of forest drainage on forest growth may extend beyond the area intended for drainage. In other words the change in vegetation, tree stand etc. resulting from forest drainage may be more powerful than previously expected and could affect an area originally intended for preservation in natural condition (natural conservation areas). It is possible for virgin ecosystems to be influenced several hundreds of meters from the drainage area.

• Heikurainen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The estimates of the total of peatlands in the world have changed considerably during the past decades. In 1929 their total area was approximately 100 mill. ha, in 1964 112 mill. ha, in 1969 150 mill. ha. in 1974 230 mill. ha and in 1979 350 mill. ha. The recent estimate is 422 mill. ha, but also that seems to be too small, because tropical and arctic peatlands have not been fully included. Thus the current estimate for the total area of world’s peatlands would be ca. 450 mill. ha. The proportion of virgin, intact peatlands has diminished especially in areas of Iong traditions of peatland reclamation for agriculture or drainage for forestry or other forms of peat utilization. In many European countries only a very low percentage of the original peatland area has remained in more or less virgin condition, e.g. in East Germany (GDR) 2 %, Denmark 3 %, Poland 6 %, and West Germany (FRG) 9%. In Great Britain (30 %), Finland (42 %), Ireland (53 %) and Czechoslovakia (56 %) the proportion of virgin peatlands is greater, but also utilization plays a significant role. In the major peatland countries, the USSR, Canada, and the USA (incl. Alaska), still more than 90 % of the peatlands remain in virgin state. In the late 1970’s the total drained area for peatland forestry was 9.35 mill. ha and the annual increase 0.47 mill. ha, the total area of peatlands reclaimed for agricultural purposes was over 6 mill. ha and the annual drainage rate only 70 000 ha. In the USSR the peatland area used by peat industry is considerable, at 4.35 mill. ha, but the total of other countries is only 0.15-0.2 mill. ha. The total area of forestry, agricultural and industrial drainage, about 20-25 mill. ha, appears relatively small when compared to the estimated total area of world’s peatlands (450 mill. ha), but particularly in densely populated areas both in industrial and developing countries, the need for peatland conservation has been emphasized. The amount of peat in thick deposits (minimum depth varying from 1-2 m) in the four major peatland countries (the USSR, Canada, the USA and Finland) is ca. 300-400 x 109 tons at 40 % moisture content. Taking into account the other countries and unsurveyed regions we can estimate the world's peat resources at 400 bill. tons with an energy content of 5 x 109 GJ. Although the energy crisis has increased pressure towards intensive utilization of peat reserves, only part of the total amount is economically exploitable.

• Kivinen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo