Suo - Mires and peat 33 (1982)

On tunnettua, että maamme soiden ja niiden kasvitieteellinen ja fysikaalinen rakenne vaihtelee laajoissa rajoissa. Siksi luotettava turpeen saannon arvioiminen vaatisi paljon turpeen tiheystietoja tavallisesti jo yhdenkin suon puitteissa ja suon energiasisällön määrittäminen vielä hyväksytyt tarkkuusvaatimukset täyttäviä lämpöarvoanalyysejä. Molemmat ovat aikaa vieviä ja kalliita. Tämän vuoksi on molempiin tavoitteisiin pyritty epäsuorasti nopeiden kentälle ja laboratorioon kehiteltyjen maatumisasteen määritysmenetelmien avulla (ks. esim. Day et al. 1979). Tässä tarkastellaan viiden erilaisen menetelmän (ynnä niiden joidenkin muunnosten) käyttöarvoa mainittuihin tarkoituksiin. Menetelmät ovat v. Post’in maatumisaste, Pjavtšenkon maatumisadannes, kuituisuus ( = amerikkalainen märkäseulonta), sentrifugi-menetelmä (neuvostoliittolainen Gost-standardi) ja kolorimetrinen menetelmä (etenkin natriumpyrofosfaattiliuoksin). Mainituista menetelmistä kolmen ensinmainitun käyttökelpoisuutta turpeen saannon (turpeen tiheyden) arvioimiseen on pohdittu aikaisemmin (Tolonen & Saarenmaa 1979). Aineisto on pääasiassa kuvassa 1 esitetyiltä 13 suolta, jotka edustavat erilaisia soita ja melko tasaisesti kaikkia pääturvetyyppejä (vrt. kuvat 2-6). Turpeen tiheyden ja useimpien maatumisastemääritysten osalta tutkittujen näytteiden kokonaismäärä on 435, mutta lämpöarvomääritysten osalta vain 106. Aineistoa on täydennetty tarkoilla turpeen hiilipitoisuusanalyyseillä (menetelmä: Salonen 1979), joita aineistossa on 330 (Taul. 1). Kaikkien testattujen maatumisastemenetelmien ja turpeen tiheyden sekä energiasisällön (kuiva-ainetta kohti) välillä oli selvä lineaarinen riippuvuussuhde. Sen voimakkuutta tutkittiin regressio- ja korrelaatio-analyysien avulla. Turpeen tiheyden suhteen tulokset olivat erittäin hyvin sopusoinnussa aikaisemmin maassamme esitettyjen tulosten kanssa siltä osin kuin vertailuaineisto koski koko turvekerrosta eikä vain soiden pintaosia. Yhteisiksi johtopäätöksiksi sekä ojittamattomien että ojitettujen soiden turpeen saannon ennustamisesta maatumisastemenetelmien avulla voitaneen siten esittää seuraavaa: v. Postin menetelmä korreloi huomattavasti paremmin turpeen tiheyden kanssa rahkaturpeissa (r2 = 50-57 %) kuin saraturpeissa (r2 = 0.5-6 %). Turpeen kuituisuuden ja tiheyden välinen korrelaatio oli vieläkin heikompi (rahkaturpeissa r2 = 33-40 %, saraturpeissa r2 = 7 %). Kolorimetrinen menetelmä ei yleisesti päässyt näinkään korkeisiin lukuihin: suuren aineiston (n = 501) pyrofosfaatti-indeksin ja turpeen tiheyden välinen korrelaatio oli r = 0.608 (r2 = 37 %) ja eri turvelajiryhmissä selityssadannes jäi vielä paljon tätäkin alhaisemmaksi. Kun myöskin Pjavtšenkon laboratoriomenetelmän ja turpeen tiheyden välinen korrelaatio, vaikkakin erittäin merkittävä, oli käytännön kannalta liian alhainen (r2 = 47 % ylimmillään, mutta useasti paljonkin pienempi), joudutaan toteamaan, ettei turpeen saantoa voida ilman suurta erehtymisriskiä tehdä yhdenkään näistä perusteella, vaan turpeen vesipitoisuus pitäisi myöskin olla tiedossa. Turpeen energiapitoisuuden ja tutkittujen menetelmien riippuvuussuhteen selvittämiseen omaa aineistoa oli paljon vähemmän ja rahkaturpeiden osalta täyden vertailun tekemiseen vain yhdestä turvepatsaasta. Lineaariregression korrelaatiot olivat odotetusti korkeammat rahkasuossa kuin sarasoissa (Taulukko 2 ja 3), 16-71 % rahkaturpeessa ja 7-46 % saraturpeessa. Suuremmin aineistoin on tutkittu etenkin v. Post'in maatumisasteen ja lämpöarvon välistä korrelaatiota (Mäkilä 1980, Tolonen et al. 1982). Se oli rahkaturpeissa parempi (r2 = 30-49 %) kuin saraturpeissa (r2 = 4-21 %). Hiilipitoisuus/maatumisastetarkastelu tuki edellä saatuja tuloksia (Taulukot 4 ja 5): selityssadannes (R2) vaihteli 24.9-40.6 % kokonaisaineistossa (n = 330). Yksityisissä turveryhmissä korrelaatio jäi tätäkin alhaisemmaksi kaikissa muissa tapauksissa paitsi puuturpeiden osalta Pjavtšenkon maatumisasteen suhteen (R2 = 67 %, n = 40). Näin ollen ainoastaan karkeaan suunnitteluun mahdollisesti riittavä suuntaa-antava tieto turpeen määrästä ja/tai energiasisällöstä on saatavissa käytettäessä mitä tahansa testatuista viidestä maatumisastemenetelmästä. Tiedon tarkkuus on sarasoissa selvästi heikompi kuin rahkaturvekerrostumissa. Näyttääkin siltä, että ainoat nopeat, mutta silti edellä käsiteltyjä keinoja usein moninkertaisesti luotettavammat menetelmät soittemme turve- ja energiamäärien kartoittamiseen löytyvät uusien elektronisten kenttä- ja laboratoriomenetelmien puolelta (ks. Pohjola et al. 1980, Tiuri & Toikka 1982).

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

Infrapunaspektrien ajaminen ja ehdottamamme tulkintamenetelmä, jossa määritetään yksinkertaisesti kahden aaltoluvun (1060 cm-1 ja 1620 cm-1) absorptioiden väli sen suoran kulmakerroin, on huomattavan nopea ja mahdollistaa suurenkin näytemäärän analysoimisen. Vaikkakin termogravimetriset tulokset ovat yhdensuuntaiset ja niistä on saatavissa lähes samat tiedot kuin IR-analyyseilläkin se on käytännössä huomattavasti hitaampi ja tulosten laskenta on suhteellisen monimutkainen. Koska IR-menetelmä on nopea ja herkkä, sitä voidaan helposti käyttää lähinnä kvalitatiiviseen turpeen ja humusaineen luokittamiseen eri käyttötarkoituksia varten. Analyysin soveltaminen tuotantokenttien aumojen itsesyttymisalttiuden ja palamisjärjestyksen selvittämisellä saavutetaan taloudellista säästöä. Lisäksi IR-analyysi antaa selkeän lähtökohdan turpeen itsekuumenemisen selvittämiseen sekä sen haittojen vähentämiseen.

• Tummavuori, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Kuusela, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Nyrönen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The paper deals with the ground vegetation succession in different mire site types (RhSR = herbrich sedge birch-pine swamp, KN = Sphagnum papillosum bog, RiN = flark fen; for site type classification used in Fintand see Heikurainen & Pakarinen 1982) drained in 1930 s. The study sites are located in North-Ostrobothnia in the experimental fields of Muhos Experimental Station of the Finnish Forest Research Institute. Measurements of the present ground water levels as well as the basal areas of the tree stands were taken in connection with the vegetation analysis in summer 1979. Ground vegetation was analysed from sample plots of 1 sq.m applying the method used by Heikurainen (1951). The analysis data of this study were compared with the vegetation descriptions of the sites made in 1930s before the sites were drained, analyzing the degree of similarity (Jalas 1962). The terminology and concepts, used in South Finland, to describe the vegetation succession affected by drainage were also applied to this study. These terms and concepts, however, are probably not as such fully applicable in the North Finnish conditions as also indicated by the present results. Development of varying degree, depending on the site type and effectiveness of drainage, towards drier vegetation types has taken place on the studied sites. On RhSR site the mire species have almost totally disappeared, even on rather broad ditch spacing (50 m); whereas on nutrient poor, originally wet site types (RiN, KN) the ground vegetation still consists of mainly mire species, even on narrow ditch spacing (25 m). Naturally, the lowshrub and moss species of drier habitats have gained importance even in the latter case. The greatest vegetational change, however, has taken place in the, originally, very wet flark surfaces following the radical lowering of the water table. The basal areas of the tree stands varied within large limits (0.8 – 15 m3/ha) depending on the site type (fertility) and the effectiveness and condition of drainage. The ground water table in the studied sites stayed at the depth of 30-60 cm during the summer 1979. The rather fertile RhSR site can be considered to have reached the final stage of vegetational succession during the 50 years since drainage, whereas RiN and KN sites are still in the transitional drainage phase (for classification of drained peatlands, see Heikurainen & Pakarinen 1982). It seems questionable whether nutrient poor, originally wet mires, when drained, at all reach the final stage of succession in North Finland and certainly more research is needed in this field.

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

Käytännön turvetuotannon piirissä on jouduttu toteamaan, että turvesaannon arvioiminen pinta-ala- ja syvyystietojen pohjalla on melkein aina hyvin epätarkkaa. Usein ja varsinkin saraturpeiden osalta eivät turpeen maatuneisuustiedotkaan juuri tuo apua ongelmaan turpeen vesipitoisuuden suunnattoman vaihtelun takia niin kuin käy ilmi useista tutkimuksista: Samsonova et al. (1954), Tolonen & Saarenmaa (1979), Mäkilä (1980), Korpijaakko et al. (1981); poikkeava käsitys kuitenkin mm. Scott'in et al. (1980) tutkimuksessa. Melkein yhtä epävarmaksi on osoittautunut turpeen energiapitoisuuden ennustaminen tavanomaisten, eri maissa käytettyjen maatumisastemenetelmien avulla (esim. Mäkilä 1980, Tolonen et al. 1982, Tolonen 1982). Siksi turvesaannon tarkempi arviointi on tehtävä joko ottamalla tilavuustarkat näytteet turvekerrostumista tai laskemalla turpeen tiheys (= ent "todellinen" tilavuuspaino) turpeen in situ kosteuspitoisuuden avulla (ks. esim. Laine & Päivänen 1982). Seurauksena kiinteästä riippuvuussuhteesta, joka luonnontilaisessa turvekerrostumassa (suopohjavesitason alapuolella) vallitsee turvekerrostuman vesipitoisuuden ja sen todellisen maatuneisuuden välillä, joka puolestaan suuresti määrää turpeen lämpöarvon, voidaan ajatella että turpeen luotettava maastokosteus saattaa olla mainituin edellytyksin myös hyvä turpeen energiapitoisuuden ennustaja. Tukea tämän periaatteen käyttökelpoisuudelle rahkasoissa on esiteltykin (Tolonen et al. 1981). Kun riittävän monien kosteus- ja/tai tilavuustarkkojen näytteiden otto nykyisten kairausvälineiden avulla on kuitenkin kovin työlästä ja kallista laajoja turveinventointeja ajatellen TKK:n radiolaboratoriossa Espoossa on kehitelty nopea ja kevyt radioaaltoanturi, joka mahdollistaa turpeen , in situ kosteusmittaukset (Tiuri & Toikka 1982). Uusi radioaaltokosteusmittari (radioaaltoanturi) perustuu dielektrisyysvakion ja tutkittavan aineen (turpeen) riippuvuussuhteeseen. Mittarin periaate ja ominaisuudet on kuvattu aiemmin (Tiuri & Toikka 1982). Anturia kokeiltiin kahdella rahkasuolla ja yhdellä sarasuolla (Taulukko 1) alkutalvesta 1981. Kaikissa tähän mennessä tutkituissa tapauksissa radioaaltoanturin taajuuslukeman (vaimennusjaksoluvun) ja samoilta syvyyksiltä mittausreiän vierestä otettujen turpeiden laboratoriossa määriteltyjen vesipitoisuuksien ja turpeen tiheysarvojen välillä oli hyvä lineaarinen korrelaatio (Kuvat 1-3, Taulukot 2-4). Selityskerroin (R2) vaihteli välillä 58-77 % kosteuspitoisuuden ja 65-76 % turpeen tiheyden (ent. tilavuuspaino) osalta tutkituissa kolmessa suossa. Vertailuun ei sisällytetty suopohjaveden pinnan yläpuolisia näytteitä. Käytännössä poisjätetty pintakerros oli 0.1-0.5 m paksuinen. Tutkimuksissa rekisteröitiin myös mittauslaitteen turpeeseen lähettämän radioaallon heijastusvaimennus, mutta sen ei voitu todeta olevan selvässä riippuvuussuhteessa edellä mainittujen turpeen ominaisuuksien kanssa. Sen sijaan heijastusvaimennusarvojen vaihtelut näyttävät kuvastavan turvelajien vaihtelua (rahkaturve, saraturve jne.). Maastohavaintojemme mukaan resonanssitaajuuslukemat vaihtelivat samassa syvyydessä suuresti aivan lähekkäisissäkin pisteissä (muutaman neliödesimetrin puitteissa), johtuen turvekerrosten pikkupiirteisestä epähomogeenisuudesta (vrt. esim. Tolonen & Ijäs 1982). Tästä syystä kenttä- ja laboratoriomittausten näytteet eivät ilmeisesti tarkalleen vastanneet toisiansa. Niinpä tuloksiamme onkin pidettävä lähinnä minimiarvioina radioaaltoanturin kykyjä puntaroitaessa. Laboratoriomittauksessa (Tiuri & Toikka 1982), missä näyteparien eksaktius oli taattu, löydettiinkin selvästi parempi riippuvuus sekä resonanssitaajuuden ja turpeen tiheyden (R2 = 81 %), että turpeen vesipitoisuuden (R2 = 88 %) välille. Näin ollen näyttää ilmeiseltä, että radioaaltoanturi mittaa varsin luotettavasti turpeen kosteuden ja tiheyden in situ turvekerrostumassa. Alustavat havainnot näyttävät osoittavan, että tätä seikkaa voitaisiin käyttää turvekerrostumien energiasisällön arvioimisen perustana (Kuvat 1 ja 5-6, Taulukko 5), varsinkin, jos lämpöarvo ilmaistaan tilavuusyksikössä turvetta.

• Tolonen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Tiuri, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Toikka, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Saarilahti, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The relationships between 32 peatland and forest vegetation types described from southern Finland were studied by different multivariate techniques. The material included regional averages (by Kalela 1977) of the following forest types (reference numbers, cf. Figs. 1-3, mentioned in parentheses): (1-2) CT, Calluna type, (3-7) YT, Vaccinium vitis-idaea type, (8-13) MT, Vaccinium myrtillus type, (14-19) OMT, Oxalis - Vaccinium myrtillus type, (20) Pyrola type, (21) OT= OMaT, Oxalis-Maianthemum type, (22) FT, Filices type (for characterization of vegetation, see Kujala 1961, Kalliola 1973). The following forested mire types were included in this study (described by Eurola 1962, cf. also Heikurainen & Pakarinen 1982): (23-26) IR, low-shrub pine bogs, (27-28) KR, spruce-pine swamps, (29-31) VK, ordinary spruce swamps, and (32) herbrich hardwood-spruce swamps. Mean percentage cover of bottom and field layer species was used in numerical analyses. A classification (Fig. 1) resulting from the agglomerative hierarchic clustering (Pritchard & Anderson 1971, Pakarinen 1976) shows four major groups: (A) dry heath forests - CT, VT, (B) mesic heath forests - MT, OMT, (C) spruce mires and herbrich forests, and (D) pine mires. Association analysis based on the presence-absence data (information-analytical method of Podani 1979) indicates that Luzula pilosa is primarily restricted to the upland (non-peaty) forests in the study area, and the reindeer lichen Cladonia stelloris (= C. alpestris) is limited in its occurrence to dry heath forests (Fig. 2); on the other hand Aegopodium podagraria and Anemone nemorosa appear to be differential species of herbrich forests. One should note, however, that the species mentioned are not constant in the primary material composed of site type means (not original sample plots). Therefore it is suggested that a threshold frequency go should be applied when developing identification keys to community types on the basis of individual species. An alternative approach, use of eigenvector methods (factor analysis, PCA, reciprocal averaging) is also briefly discussed in the paper (cf. Pakarinen 1979). Polar ordination (Bray-Curtis ordination, Fig. 3) based on percentage similarities (Jalas 1962, Gauch 1973) illustrates two major gradients in the study material: degree of paludification (x-axis), and trophic status (y-axis). While the material discussed in this paper represents the major types of mineral soil and peatland forests in their natural state in S Finland, description of different paludified forest types (with peat layer less than 30 cm) would complement the ordination diagrams. Much further research is still needed to elucidate the vegetational changes caused by nowadays common forestry practices, such as clear-cutting, peatland drainage, fertilization, etc.

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

It has been generally stated that the area of peat soils in Finnish cultivated land is (0.7 mill. hectares (Kivinen 1980). With a total cultivated land area in Finland of 2.56 mill. hectares at present, the peat area referred to is 27 per cent of this. The 0.7 mill. hectares also includes other organic soil types such as gyttja, lake mud and mould soil (Pessi 1966), which according definition have less than 40 per cent organic matter (23.3 % org. C). Though all the organic soil types should be considered, this 0.7 mill. hectares' area would be too large according to present data. Of the area covered by agrogeological maps made by Institute of Soil Science, peat fields commonly have on average 9.4 per cent of the cultivated land area (Table 1). That mapped area covers about 23 % of the Finnish field area. Most of peat land is situated in Lappland, North Ostrobothnia and Kainuu. If the area of peat in northern areas is estimated to be 25 % then the area of peat soil stands at 0.26 mill. hectares. If the proportion of peatlands in southern Finland is estimated to be as high as 15 %, the total peat area could be about 0.42 mill. hectares; this represents the highest possible estimate.

• Erviö, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The above-ground biomass and production of two pine stands in the bog Laaviosuo Lammi, Southern Finland, were determined (c.f. Lindholm & Vasander 1979; Fig. 5). One stand was in the virgin ombrotrophic kermi pine bog (KeR, o.b. volume of the stand 1.7 m3/ha) and the other in the drained and fertilized part of the bog (KeRmu, o.b. volume 12.1 m3/ha). Biomass and production values considered to be absolute were obtained by the total tally of the stands. This was done by studying an average of three sample trees in every size class measured by the DBH (1.3 m) with the interval of 1 cm and summing these values. The following average tree methods were compared to these results: 1) tree of mean DBH, 2) tree of mean basal area, 3) tree of mean volume, 4) median tree, 5) median tree by basal area, 6) in KeRmu where three tree classes could be distinguished, sample trees were taken in every tree class (DBHs 2,7 and 13 cm), 7) in KeR where the tree histogram was continuous (see Lindholm & Vasander 1979; Fig. 5), several sets of two or three tree classes were tried: 7a) 2,6 cm, 7b) 2,7 cm, 7c) 3,6 cm, 7d) 3,8 cm, 7e) 2, 6, 10 cm (the numbers of the methods are the same as in Figs. 1, 2). Usually the average tree approach gave crude results compared to those of the total tally. In KeRmu the tree of the mean volume was the most accurate of the individual average tree methods (c.f. Ovington & Madgwick 1959, Baskerwille 1965). Here this method overestimated the total biomass by 5.9 % and the total production by 7.9 %. Regarding the different tree components the errors obtained were greater as were also the total values in KeR where method 2 gave a little more accurate results (Figs. 1, 2). If the stand was stratified into three tree layers in KeRmu, almost similar total biomass and production values were obtained as the total tally (Fig. 2, method 6). In KeR total values with the accuracy of appr. ± 10 % were obtained with two tree classes. The other tree class had to be selected amongst those small trees which formed the majority of the tree histogram (DBHs 2 or 3 cm) and the other amongst the trees in the middle of the histogram (DBHs 6, 7 or 8 cm). The values of the individual tree components were in this case, however, more inaccurate than the total values (Fig. 1).

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

The vegetation (mapped with the point method), mire profiles and peat depth are very shortly described (Fig. 2 and 3, tables in the text). Typical of the sloping mires above 300 m a.s.l. are Sphagnum fuscum and Carex globularis spruce-pine mires along the marginal parts of the mire complexes. The middle parts of the mires are often dominated by oligo- and mesotrophic flark fens and Molinia caerulea – Scripus cespitosus – Spagnum compactum - Ptilidium ciliare vegetation; the last mentioned is very similar to the northern boreal short-sedge fen vegetation at the west coast of Northern Norway. Mesotrophic springs and springy patches or stripes are common. All this reflects poor bedrock and hygrid oceanic climate (the temperature climate is continental). This has caused a heavy paludification of the heath (forest) vegetation. Carex-Sphagnum and Sphagnum peats with wood remains dominate usually. Overgrown places can be traced occasionally in the top parts of the mires.

• Eurola, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Huttunen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Huttunen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Paasovaara, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

• Osara, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

Turvesaanto voidaan laskea varsin luotettavasti turpeen maastokosteuden avulla (esim. Korpijaakko ym., 1981; Tolonen ja Ijäs, 1982; Laine ja Päivänen, 1982). Tässä kirjoituksessa esitetään sähköinen menetelmä turpeen maastokosteuden nopeaan mittaamiseen. Mittaus perustuu turpeen dielektrisyysvakion kosteusriippuvuuteen. Veden diel. vakio on n. 80, ilman 1 ja turpeessa olevan kuiva-aineen diel. vakio on noin 3. Seoksen diel. vakio riippuu sekoitettavien aineiden diel. vakioista ja sekoitussuhteista. Lisäksi sekoitettavat aineet voivat vaikuttaa toisiinsa esim. sitomalla vettä. Turpeen dielektrisyysvakion riippuvuutta kosteudesta tutkittiin mittaamalla suosta kairattuja turvenäytteitä laboratoriossa. Sähköiset ominaisuudet mitattiin koaksiaalisessa resonaattorissa (kuva 1.). Näytteitä oli kolmelta suolta, kaikkiaan 49 kappaletta (taulukot 1-4). Näytteistä määrättiin seuraavat ominaisuudet: - dielektrisyysvakio - kosteus tilavuusprosentteina (vesisadannes mittaustilavuudesta) - kosteus painoprosentteina (vesisadannes märkäpainosta) - kuivan turpeen tiheys (105oC) Kairaamisen jälkeen näytteet puolitettiin. Toisesta puolikkaasta, A, määrättiin heti turpeen tiheys ja toisesta puolikkaasta, B, määrättiin turpeen tiheys sähköisten mittausten jälkeen. Vertaamalla näitä tiheyksiä saadaan käsitys siitä, miten paljon turve näyteastiassa erosi luonnontilaisesta turpeesta. Kahden tiheyden välinen riippuvuus Viheriäisennevan näytteille on kuvassa 2. Dielektrisyysvakion ja muitten suureitten välistä riippuvuutta tutkittiin korrelaatio- ja regressioanalyysillä. Tulokset on esitetty taulukossa 5. Paras korrelaatio on dielektrisyysvakion ja tilavuusprosentteina lasketun kosteuden välillä, kuten on teorian mukaan odotettavissakin. Kuvassa 3 on esitetty vesipitoisuus tilavuusprosentteina dielektrisyysvakion funktiona. Useita mahdollisia menetelmiä maastossa tapahtuvaan kosteuden mittaamiseen on tutkittu. Sopivaksi anturiksi on osoittautunut rakoantenniresonaattori, joka on tehty teräsputkeen (kuva 4.). Putken aukkokohta on täytetty sähköisesti sopivalla aineella, ettei turve tunkeudu putken sisään. Antenni on kytketty kytkentäsilmukalla ja koaksiaalikaapelilla elektroniikkayksikköön (kuva 5.). Elektroniikkayksikkö määrittää antennin resonanssitaajuuden ja sitä vastaavan heijastusvaimennuksen. Näistä voidaan laskea turpeen dielektrisyysvakio. Syvyysanturista saadaan mittaussyvyyteen verrannollinen signaali. Tuloksia voidaan seurata välittömästi numeronäytöltä tai ne voidaan nauhoittaa myöhempää tulostusta varten. Lisäksi voidaan samanaikaisesti nauhoittaa puhetta. Kuvassa 6. esimerkki maastossa tehdystä mittauksesta. Nauhoitus on tulostettu x-y -piirturilla.

• Tiuri, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Toikka, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

The numbers of soil mites, springtails and enchytraeid worms were compared on virgin and forest-ameliorated parts of a bog in Lammi commune, southern Finland (N 61o 02’ E 24o 58’). The study site was an ombrotrophic raised bog with Calluna vulgaris - Empetrum nigrum - Sphagnum fuscum-hummocks and Eriophorum vaginatum - Sphagnum angustifolium-hollows. Part of the bog was drained in 1966 and fertilized in 1970 with urea (100 kg/ha) and PK-fertilizer for peatlands (400 kg/ha). The drainage had lowered the ground water level by 10-15 cm. The vegetation of the ameliorated site had also changed. Sphagnum-mosses had decreased but Eriophorum, Culluna, Empetrum and Pinus sylvestris growed more vigorously than on the virgin site. Samples were taken from both virgin and ameliorated part of the bog in may-november 1975 and may-september 1976. In the seasonal fluctuation of the three mite groups (Oribatei, Prostigmata and Mesostigmata) maximum numbers occurred generally in spring and autumn (figs. 1 and 2) with the exceptions of mesostigmatid and prostigmatid mites in the hollows of the virgin study site. No clear trends were found in the seasonal fluctuations of the numbers of Collembola and Enchytraeidae (figs 2 and 3). During the winter 1975-76 a severe decline occured in the numbers of enchytraeid worms. The reason was most probably the hard frost in early winter 1975 when the snow cover was thin and could not protect the animals. The oribatids did not suffer from the frost. In the mean numbers of oribatid mites there was no significant difference between virgin and ameliorated site. The numbers were slightly smaller in the hollows than in the hummocks (table 1). The numbers of mesostigmatid mites in the hollows were greater at the ameliorated site than at the virgin one. In the hummocks there was no difference between the sites. Upon the all remaining groups, Prostigmata, Collembola and Enchytraeidae, the forest-amelioration had a similar effect. These animals had increased in the hollows but at the same time decreased in the hummocks. At the virgin site, the hummocks seemed to be preferred microhabitat but at the ameliorated site more prostigmatid mites, springtails and enchytraeid worms lived in the hollows. A probable reason of the general decrease in the animal numbers in hummocks is that drainage makes the environment too dry for the animals. In the hollows, on the other hand, drainage and fertilizing probably had caused changes favourable for the animals. The oxygen content of the peat had increased and the quality of the litter improved from the viewpoint of soil invertebrates (more Eriophorum instead of Sphagnum-litter). Because five years had passed since the fertilization, the direct "shock-effect" of fertilizers most probably had no significance any more.

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

Boori voidaan määrittää spektrofotometrisesti suoraan lannoitetun turpeen vesiliuosuutosta. Jos uutto suoritetaan muilla reagensseilla, täytyy suorittaa ioninvaihto ennen määritystä. Suolahappo ei sovellu lainkaan uuttoliuokseksi. Boorin suhteellisen laajat pitoisuusvaihtelut eri turvekenttien välillä on hämmästyttäviä. Pitoisuus vaihtelee nollasta monikertaiseen määrään verrattuna lannoituksen minimitarpeeseen. Tästä saattaa olla haittaa kasveilla (katso taulukko 1.). Katsomme, että menetelmä on riittävän tarkka boorin määritysmenetelmä, sillä ottaen huomioon käsiteltävänä olevan epähomogeenisen matriisin, saavutettua 10 %:n tarkkuutta voidaan pitää hyvänä.

• Tummavuori, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
• Kaikkonen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo

According to the Chinese Geographical Research Institute the definition of swamps include three criteria: - the area is waterlogged or under water - the area is dominated by hygrophytes - the area has either a peat or mud layer The area is classified as a swamp if two of the criteria are fulfilled simultaneously. Thus peat is not necessary. The entire China has a. 10 million ha of swamps that fit into this definition containing a 30 milliard cubic metres of peat. About 6 million ha are located in northern China. Usually the swamps have a rather shallow peat layer (less than 1 m). There is no nationwide swamp classification. A simple classification based on hydrological properties and draining techniques has been developed for the forestry use of swamps. Only open swamps are defined as swamps. The open swamps are divided into two main groups: seasonally waterlogged swamps and those waterlogged for the whole year. The area of such swamps is a. 1,8 million ha in Heilungkiang, a province in north-eastern China. It is estimated that 600 000 ha of these area suitable for growing forests. The afforestation of open swamps was started in the 1950's. So far 14 000 ha have been afforested. Most plantations, using Larix gmelini, are in seasonally waterlogged areas. Previously the sites were prepared mainly by manual mounding. The results have been highly encouraging. At the end of the 1970's a larger scale mechanical site preparation (by ploughing) was started.

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

Luonnontilaisten turvekerrostumien kuiva-ainemäärien arviointia ei voida luotettavasti tehdä turvelaji- ja maatumisastetietojen nojalla (esim. Tolonen ja Saarenmaa 1979, Korpijaakko et al. 1981), vaikkakin myös vastakkaisia käsityksiä on esitetty (Scott et al. 1980). Turvesaannon arvioinnin täytyy perustua joko tilavuusnäytteisiin tai turpeen maastokosteuden tietämiseen, sillä edellinen voidaan varsin luotettavasti laskea jälkimmäisen avulla (esim. Korpijaakko et al. 1981). Tässä kirjoituksessa verrataan kahta tilavuusnäytteiden ottoon turvekerrostumista käytettyä kairamallia ns. tilavuustarkkaa putkikairaa (Korpijaakko 1981) ja venäläisen turvekairan (ks. Tolonen 1968) parannettua muunnosta (sisähalkaisija 10 cm, pituus 50 cm) (kuvat 1 ja2). Tutkimus tehtiin viidellä suolla Keski-Suomessa, jotka valittiin edustamaan erilaisia suotyyppejä ja turvekerrostumia (taulukot 1 ja 2). Vertailu perustuu 86 putkikairanäytteen kairaamiseen mahdollisimman läheltä kairauspisteitä, joista näytteet oli otettu pohjasta pintaan venäläisellä turvekairalla. Käytännössä kairausreiät olivat halkaisijaltaan yhden metrin laajuisen ympyrän sisällä. Kahdessa tutkimuspisteessä kaivettiin lopuksi n. 2 metrin syvyinen kuoppa ja vertailunäytteitä otettiin kuopan seinämistä erilaisilla terävillä sylintereillä. Tulokset on laskettu + 105oC:ssa kuivatuista näytteistä, eikä turpeen tiheysarvoihin ole tehty tuhkakorjausta. Aineistoon ei kuitenkaan sisälly turpeita, joiden tuhkapitoisuus olisi yli 10 % (havainnot lähipisteistä samoilta soilta ja päätelmät turvelajin perusteella). Maastohavainnot tutkimuskohteissa venäläisen kairan näytteistä, kokemuksemme avointen turveleikkausten parissa ja turvegeologinen kirjallisuus pakotti tekemään vertailut turvepatsaiden keskiarvotulosten pohjalla. Näin siksi, että kerrosrajat turpeessa usein ovat vinoja eikä samalta syvyydeltä vieri vierestäkään otetun kahden näytteen samanlaisuudesta osoittautunut valitsemillamme soilla olevan mitään takeita. Kahdella kairalla saadut todelliset turpeen tiheydet (ent. tilavuuspaino) eivät viidessä koeprofiilissamme poikenneet tilastollisesti merkitsevästi toisistaan. Sekä keskiarvot että hajontaluvut olivat varsin lähellä toisiaan (taulukko 3). Vastaavasti vain yhdessä profiilissa oli näytteiden kosteuspitoisuus (painoprosenttina) tilastollisesti merkittävästi (5 % riskitasolla) suurempi putkikairanäytteissä kuin venäläisen kairan näytteissä. Tosin putkikairan näytteiden kosteussadannekset olivat kautta linjan hiukan korkeampia (taulukko 4). Enemmän toisistaan poikkesivat eräissä kohteissa kahden kairatyypin antamat regressioyhtälöt vesipitoisuuden ja turpeen tiheyden väliselle riippuvuudelle samassa turvepatjassa, vaikkakin tämä ero vain muutamassa kohdassa oli tilastollisesti merkitsevä tehdyn kovarianssianalyysin valossa (taulukko 6). Siellä missä eroja oli, putkikairan antaman yhtälön regressiosuora oli jyrkempi kuin venäläisen kairan tullen lähelle vedenkyllästämän turpeen teoreettista (maksimi) regressiosuoraa (vrt. Scott et al. 1980). Alustavana tulkintana esitämme, että putkityyppinen verrattain paksuseinäinen (n. 8 mm) ja alaspäin lyömällä (ei kiertämällä) työnnettävä kaira työnsi kasaan tietyissä turvekerroksissa esiintyviä onkaloita. Tätä vahvistavat maastohavaintomme etenkin Suolamminnevalta ja eräät kirjallisuudessa esitetyt tulokset. Joka tapauksessa molemmat kairat antavat oikeaa suuruusluokkaa olevat tiedot turpeen saannosta luonnossa tavattavalla kosteusalueella ja sopivat siten tätä tarvetta varten kerättävän tiedoston hankintaan. Käytännön näkökohdat eivät aseta putkikairaa venäläisen kairan edelle sikäli, mikä koskee kairan kestävyyttä, kairauksen helppoutta, nopeutta ja vaadittavaa henkilökuntaa. Käytännön kokemuksemme mukaan putkikaira vaatii noin kaksinkertaisen miehistön ja jopa viisi tai kaksitoista kertaa niin paljon aikaa kuin venäläinen kaira saman kerrostuman näytteenottoon. Venäläisen kairan parissa ilmennyt ainut todellinen epäkohta, (kun käytetään asianmukaista lujaa kalustoa ja nostovarsia sekä näytteen käsittelytekniikkaa) on, että kairan periaatteesta johtuen aivan pohjimmaisista tiukoista kerroksista on toisinaan vaikeaa saada näytettä.

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

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