Suo - Mires and peat 28 (1977)

Moss-bags have been used earlier for absorbing atmospheric metal pollutants in England around local emission sources (Goodman & Roberts 1971, Goodman et al. 1974, Little & Martin 1974). This paper describes the first results on the use of this method in Finland. In addition to Sphagnum mosses, experiments have also been made with other materials, including weakly decomposed Sphagnum peat. The moss-bags were roughly spherical balls of ca. 7 cm diameter containing on average 3 g (dry weight) of Sphagnum moss (Fig. 1). The dimensions of the peat-bags were smaller (Fig. 5), but the weight was approximately the same. After the period of exposure (1 to 3 months according to metal load), the material was oven-dried (at +50°C), dry-ashed at +450°C and finally the ash was dissolved in concentrated HC1 on a hot plate. The metals were determined by atomic absorption spectrometry at the Botany Dept., University of Helsinki. Sphagnum girgensohnii was collected from southern Finland and S. fuscum from northern Finland where the background metal contents are low (cf. Pakarinen & Tolonen 1976). Peat was collected from a depth of 60—100 cm, i.e. below the higher concentrations in the surface layers (cf. Pakarinen & Tolonen 1977).Preliminary results concerning the use of different materials in the Helsinki city area are presented in Table 1 (for study site, see Fig. 2). It appears that Sphagnum species of the Acutifolia group (S. fuscum and S. girgensohnii), as well as weakly decomposed Sphagnum peat, are more efficient collectors of airborne heavy metals than other materials used in the experiment (such as peat pots or cotton-wool). The seasonal variability in the metal content of different materials in the urban study site in Helsinki can be seen in Figs. 3 and 4. In particular the values for lead, but also to some extent for copper and zinc, are smaller during summer months. A similar seasonality in Helsinki has been earlier found for lead, e.g., with chemical monitoring (Nordman 1975). Outside the city area moss- and peat-bags have been used to study local effects of factories and highways. During a month's period in the autumn, the moss-bags collected high quantities of Pb and Zn near a lead smelter in Tikkurila (Fig. 6). Similarly, along a highway transect the total absorption of lead by peat-bags decreased steeply with distance (Fig. 7). The remarkable feature in both cases was a very small variability in the replicate samples at each distance from the local source. Using Sphagnum material from northern Finland, an extensive net of moss-bag stations has been established across Finland to study the applicability of this method for large-scale regional mapping of the fallout of different heavy metals. (Fig. 8). The technical development of the moss-bag method will continue in 1978, but already the results obtained so far do suggest that moss- and peat-bags can be recommended as an economic and efficient monitoring method, particularly where the living plants (lichens or mosses, e.g.) are absent or rare. For the laboratory analyses I am grateful to Mrs. Sirkka Heikkinen. This study has been supported by a grant from the Maj and Tor Nessling's Foundation to the research group Tolonen — Mä-kinen — Pakarinen.

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

Uusien metsäojien teko on ollut jo kauan täysin koneellistettua työtä. Samaa ei voi sanoa ojanperkauksesta, joka on koneellistunut hitaasti. Nyt kuitenkin vaikuttaa siltä, että metsäojitusta pitkään vaivannut ojan-perkausongelma on teknisesti ratkeamassa. Ratkaisevan sysäyksen ojanperkauskoneiden kehittämiselle antoi valtiolta v. 1976 saatu rahoitustuki. Sillä on vauhditettu sekä vanhojen että uusien ideoitten kehittämistä käytännön työmenetelmiksi.

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

Artikkelissa tarkastellaan yhteensä noin 700 koepuuta käsittävän aineiston perusteella, miten ojitus on vaikuttanut vallitsevan latvuskerroksen puiden sädekasvun kehitykseen ojitusalueeseen rajoittuvissa kangasmaametsiköissä. Aineisto on kerätty vv. 1973—76 kahdelta erilliseltä osa-alueelta, joista toinen sijaitsee Pohjois-Hämeen ja Keski-Suomen rajamailla, toinen käsittää puolestaan Pohjoispohjanmaan rannikkoalueen. Aineiston perusjoukkona pidettiin Kml Tapion ja Metsähallituksen toteuttamia ojitushankkeita, joista peruskarttojen avulla poimittiin ojas-toiltaan ja kaltevuussuhteiltaan soveliaat kohteet. Niistä puolestaan maastossa mitattiin koealat häiriöttä kehittyneihin, joko harventamattomiin tai lievin harvennuksin käsiteltyihin havupuuvaltaisiin varttuneisiin kasvatusmetsiköihin. Koealan sijoitus maastoon esitetään kuvassa 1 (s. 69). Aineistosta saadut päätulokset nähdään kuvista 2, 3 ja 4 (ss. 71 ja 72), joissa on esitetty koepuiden sädekasvun keskiarvoinen kehitys ennen ojitusta ja sen jälkeen viisivuotiskausin laskettuina summina ja jaettuna aineisto kasvupaikkaryhmien, ojaetäisyyden ja ojan reunasta määritetyn korkeusaseman perusteella muodostettuihin ositteisiin. Tulokset osoittavat, että koepuiden säde-kasvu on suoksi luokitetulla niskaojan ja kankaan välivyöhykkeellä kaikissa osa-aineistoissa selvästi suurentunut. Varsinaisiksi kangasmaiksi luokitetuilla kohdin ei myöskään missään ryhmässä näy ojituksen aiheuttamaa sädekasvun pienentymistä, vaan usein lievää suurenemista, erityisesti, jos otetaan huomioon puiden sädekasvun normaali iänmukainen kehitys (kuva 5). Vaikuttaa siis mahdolliselta, että joissakin tapauksissa suon ojitus jopa parantaa kasvuolosuhteita ympäröivillä kangasmailla. Vastaavissa suurilmastollisissa oloissa on Neuvostoliitossa saatu jokseenkin edellisten kanssa yhdenmukaisia tuloksia (esim. Cabo 1974).

• Laine, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Seppälä, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

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

In traditional Finnish mire terminology four main group types are distinguished: spruce mires (Bruchmoore), pine bogs (Rei-sermoore), wet ombrotrophic bogs and oligo-mesotrophic fens (Weissmoore), and eutrophic fens (Braunmoore). In addition to these, this paper proposes two more group types namely swamps and carrs (Sumpfe), and spring mires (Quellmoore). The essential ecological core of these six group types is determined in terms of phenomena typical of spruce mires, pine bogs, wet oligotrophic bogs and oligo-mesotrophic fens, eutrophic fens, swamps and spring mires. In practice these are different combinations of individual eco­logical phenomena: ombrotrophy — mi-nerotrophy, oligotrophy — eutrophy, mire margin — mire centre effects, and the relationship to the mire water level (hum­mock — hollow levels). By means of these six ecological combination phenomena the ecological niches and regional dimensions of the mire vegetation can be more easily demonstrated and the site-type character of the Finnish phytosociological school is also more easily understood.

• Eurola, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Kaakinen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Sphagnum f uscum hummocks have been studied in a southern Finnish ombrotrophic bog in Kuhmoinen (62°N). The annual increments of Sphagnum have been distinguished by means of cyclic pigmentation (cf. Bellamy & Rieley 1967), branching pattern (cf. Maimer 1962) and changes in growth-direction due to pressure of snow-cover. These «innate markers» (cf. Clymo 1970) can be found in scattered individuals of S. fuscum particularly in the less compact parts of hummocks. In addition, Polytrichum affine (= strictum) growing mixed with Sphagnum was utilised as a re-ference mark for the increments (cf. Long-ton 1972). With the combination of these methods it was possible to date a Sphagnum fuscum hummoc down to ca. 50 years old layers (Fig. 3). In the same site, volume samples were taken and analyzed in a vertical profile (Fig 4). It appears that the growth rate of surface peat decreases with depth (maximum gradient in the top 10 cm layer) indicating a progress of humification process and autocompaction (Aaby & Tauber 1975). It is concluded that the pine method used earlier (Borggreve 1889, Saarinen 1933) gives not comparable values of growth-rate of surface peat particularly if pines of different age are used. It is also suggested that the long-term growth curves of peat accumulation (cf. Tolonen 1973, Zurek 1976) should not be extended to the surface but instead to the level where compaction process has terminated, i.e. often at 30—50 cm below surface. The «moss dating method» was also applied to Sphagnum fuscum hummocks in several other bogs in southern Finland. The preliminary results indicate a considerable variability in the vertical distribution of growth rates, even within one hummock, but the overall picture is similar as in Fig. 4. From the profile dated with moss method the peat samples were also analysed for cesium-137 and potassium. As illustrated by Fig. 5, 137Cs has become enriched to the Sphagnum layer (as also potassium) supposedly by an active uptake mechanism. Thus the peak of 137Cs fallout in 1963 (see Fig. 5) cannot be used as a dating method in peat profiles in contrast to lake sediments (cf. Pennington et al. 1973).

• Pakarinen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Tolonen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Neljänteen kansainväliseen suokongres-siin lähetettyjen julkaisujen toinen nide käsittelee soihin ja soiden käyttöön liittyviä uusia oivalluksia (yhteensä 32 tutkimusta). Ne on jaettu kolmeen ryhmään: 1) uusia tutkimustuloksia (luonnontilaisista) soista (13 julk.), 2) turpeen fysikaalisista ominaisuuksista (6 julk.) ja 3) turpeen kemiallisista ominaisuuksista (13 julk.). Koko nidettä on mahdoton käsitellä lyhyessä yleiskatsauksessa. Kenttätutkijana poiminkin luonnontilaisiin soihin liittyviä artikkeleita. Kuitenkin viittaan suomalaisten kirjoituksiin muuallakin niteessä. Voimme aloittaa vaikka prof. H. Sjörsin ajatuksilla «Successional trends in boreal peat-lands», Tässä hän kertauksenomaisesti tarkastelee havumetsävyöhykkeen suorunsauteen vaikuttavia tekijöitä todeten pitkän talven estämän ja muutenkin heikon haihdunnan sekä maaston tasaisuuden merkityksen unohtamatta aikatekijää: jääkauden jälkeen on ollut riittämiin turpeen kasvulle sopivaa ilmastoa. Samalla esitetään ilmeisesti laajempaankin käyttöön boreaalisten soiden kolme syntytapaa: kivennäismaan soistuminen (paludification), primäärinen soistuminen (primary peat formation) ja vesistöjen umpeenkasvu (filling-in)t kaikki suomalaisessa suokirjallisuudessa vanhoja asioita. Ihmiselläkin on merkityksensä soiden esiintymisessä, sillä Sjörsin mukaan ne ovat vähäalaisia kauan viljellyillä tasaisilla mailla. Toisaalta P. Moore ja A. Wilmott (Englanti) osoittavat paleobotaanisin tutkimuksin muinaisajan ihmisen suorittaman metsänhakkuun edistäneen soistumista ja maan eroosiota (Prehistoric forest clearance and the development of peatlands in the uplands and lowlands of Britain). Ihmisen vaikutus on vain yksi monista turpeen kasvuun ja soiden syntyyn vaikuttavista tekijöistä, joiden epätäydellinen tunteminen biomassan kasvua ajatellen vaikeuttaa luotettavien kasvumallien laatimista (meillä Suomessakin pitäisi luoda edellytykset suokasvien biomassan ja kasvun tutkimiselle). S. Zurek (Puola) tekee kuitenkin yrityksen selvittää koko Euraasian suoker-rostumien kasvunopeutta jääkauden jälkeen (The problem of growth of the Eurasia peatlands in the holocene). 31 suon keski-kasvu on 0.41 mm/v. (ääriarvot 0.11 ja 1.66 mm/v.). Parhaaseen keskimääräiseen tuotokseen pääsevät rahkasammal- ja rah-kasammal-saraturve (1.03 ja 0.58 mm/v.), huonoimpaan rahkasammal-tupasvillaturve (0.28 mm/v.). Eri ilmastokausiin ei saada pitävää otetta, vaikka boreaali- ja subat-lantinen kausi näyttävätkin diagrammin perusteella parhailta. Osoituksena, kuinka haparoivaa turpeen kasvun syy-yhteyksien tutkiminen vielä on, mainittakoon Huippuvuorten suuri lukema (1.40 mm/v.), mikä ilmeisesti vain ilmentää arktisissa ikirouta-olosuhteissa turpeen heikkoa painumista. Puolalaisille ominaisesta ja sinänsä kiitettävästä piirteestä selvittää muinainen turpeen-muodostajakasvillisuus jopa lajin tarkkuudella on J. Oswitin tutkimus «Subfossible and contemporary plant communities of the Caricetum elatae association (from investigations on the genesis of peats in Poland)» loistava esimerkki: 46 lajia on saatu turpeesta esiin, minkä perusteella vallinnut kasvillisuus voidaan kiistatta todeta sara-luhdaksi. Tässä yhteydessä mainittakoon vielä S. Markowskin (Puola) tutkimus «Gyttja deposits at Pomeria region» Pom-merin liejukerrostumista. Samalla esitellään liejujen ryhmittelyssä käytetyt kriteerit, joiden avulla muodostuu kolme suurryhmää: orgaaniset, kalkki- ja silikaattiliejut. Sili-kaattiliejujen ryhmään viedään mm. saves-ja piimaapitoiset. Viimemainittujen syntyä, esiintymistä, ominaisuuksia ja käyttöä Suomessa esittelee K. Niemisen «Diatomae deposits in Finnish bogs». 21 piimaasuos-tamme hyödynnetään seitsemää, tuotto 100000—300000 tn/ha.

• Eurola, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

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

Turpeen käyttöön ympäristönsuojelussa liittyvä tehtäväalue on varsin monitahoinen riippuen siitä, mitä turpeen erikoisominaisuuksia pyritään hyväksikäyttämään. Tämä oli todettavissa myös tähän aiheeseen liittyvien kahdeksan tieteellis-teknillisen esitelmän aihepiireistä. Niissä esitettyjen ympäristönsuojelua palvelevien tutkimusten kohteena olevat ja hyväksikäyttämät turpeen ominaisuudet perustuvat ensisijaisesti sen sorptio- ja kationinvaihtokykyyn sekä toisaalta siinä olevien aineosien biologiseen aktiviteettiin. Turpeen sorptio-ominaisuuksien teknillisiä käyttösovellutuksia ja niihin liittyviä tutkimuksia käsiteltiin neljässä esitelmässä. University of Minnesota, Department of Soil Science:ssa (Brown, J.L. ja Farnham, R.S.) on kehitetty turvetta hyväksikäyttävä jätevesien puhdistusmenetelmä, jossa käytetään fosfori- ja typpiyhdisteiden poistossa hyväksi turvepatjassa aerobisissa olosuhteissa tapahtuvia mikrobiologisia prosesseja ja turvesuodatusalustalla kasvatettua kasvimateriaalia. Suodattimen perusosa rakentuu vähintään 30 cm paksuisesta tasarakenteisesta, vähän tai keskimaatuneesta turvepatjasta, joka aerobisten olosuhteiden aikaansaamiseksi lepää 50 . . . 60 cm paksuisella hiekkapatjalla. Menetelmässä on yhdistetty maaperäsuo-datuksen ja kasvien avulla tapahtuva ra- vinteiden poisto jätevesistä ja se tarjoaa ratkaisun erityisesti erillisten pientalouksien ja -yhteisöjen suurta puhdistus tehoa vaativien jätevesien puhdistukseen. Menetelmää on sovellettu käytäntöön mm. leirintäalueilla ja järvien rannoilla sijaitsevilla virkistysalueilla.

• Ekman, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The annual deposition of peat (dry matter accumulation) was investigated in three South Finnish raised bogs on the basis of bulk density determinations combined with datings of peat layers by pollen analysis, radiocarbon age measurements and by moss increment dating method (see Pakarinen & Tolonen 1977). The range of accumulation rates varied in Kaurastensuo, Lammi (61° 02° N) from 25 to 43 g/m2, yr (Table 2); in the same site the current primary production was estimated to be about 420 g/m2 (Table 1). In an other bog (Munasuo, 60° 37'N) the average long-term dry matter accumulation ranged from 40 to 48 g/m2 (Table 3). Preliminary results in these bogs show that some 6—16 percent of annually produced organic matter was accumulated as peat (vegetation type: Dwarf shrub rich S. fuscum community). The bulk density in virgin Sphagnum peats, which are only slightly decomposed, was very low in the bogs investigated (20—50 g/dm3). This value can be often low (only a little greater than above mentioned) in special cases in highly humified peats, too. The high water content of peat and a low autocompaction degree can explain this feature. — After the drainage of the peat-lands a compression obviously very soon results a distinct increase in the bulk density. In natural conditions peat layers originated from hollows have much greater autocompaction (cf. Aaby & Tauber 1974) than the peats of hummock and intermediate surface (lawn). This difference comes still clearer when one compares the bulk density values of living Sphagnum layers with corresponding peat (Table 4). When estimating the peat resources in terms of dry matter, the great variation in «real bulk density» values in virgin peatlands, and factors determining it should be considered.

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