Metsän pohjakerros. bi Mirjami Kaasinen ja Heidi Routama 8D

Transkriptio

1 Metsän pohjakerros bi Mirjami Kaasinen ja Heidi Routama 8D

2 Summary We researched the ground layer of the forest (especially mosses and lichens) and made two different researches: the water absorption of different mosses and lichens and a vegetation survey of the species of the ground layer in different types of forests. In the first research, we picked seven different mosses and four different lichens. We weighed them three times: immediately when we had brought them to the class room, dry and soaking wet. This is how we could find out their ability to absorb water. In the second research, we chose five 1mx1m squares in different parts of the forest: temperate forest, dry and fresh coniferous forest and swamp. Then we wrote down the species we found from the squares. In the end, we analyzed the results, compared them with each other and tried to find connections between them. We made a KeyNote show based on the results and wrote this report. Sisällysluettelo

3 Summary... 1 Johdanto... 3 Metsän pohjakerros... 3 Sammalet... 3 Jäkälät Työn tarkoitus... 3 Hypoteesi... 3 Tutkimus I (sammalten ja jäkälien imukyky)... 4 Tutkimus II (pohjakerroksen lajistokartoitus)... 4 Aineisto ja menetelmät... 4 Tutkimus I... 4 Tutkimus II... 4 Tulokset... 4 Tutkimus I... 5 Tutkimus II... 5 Tulosten analysointi... 6 Tulosten tarkastelu... 7 Mitä olisimme voineet tehdä toisin?... 7 Tutkimus I... 7 Tutkimus II... 7 Mahdolliset virheet... 7 Tutkimus I... 7 Tutkimus II... 7 Vastaavatko tulokset todellista tilannetta metsässä? Lähteet... 8

4 4 Johdanto Metsän pohjakerros Metsän pohjakerros on yksi metsän kasvillisuuskerroksista. Se on niistä matalin ja siihen kuuluvat sammalet, jäkälät ja sienet (joita tässä tutkimuksessa ei käsitellä). Pohjakerros peittää maanpinnan lähes kokonaan, mutta pohjakerroksen kasveja ja sieniä voi kasvaa myös puissa, kivillä ja kallioilla. Sammalet Sammalet ovat toinen kasvikunnan kahdesta kaaresta, ja ne ovat ikivanha kasviryhmä. Sammalilla on kaksi pääryhmää, maksasammalet ja lehtisammalet. Sammalilla ei ole juuria. Sammalet ovat itiökasveja, jotka kasvavat useimmiten kosteilla paikoilla ja ne myös saattavat muuttaa kasvupaikkansa suoksi keräämällä kosteutta. Sammalet lisääntyvät joko itiöiden avulla suvullisesti tai ilman niitä suvuttomasti. Suvullisessa lisääntymisessä sammalet peittyvät veden alle (tähän siis vaaditaan sadetta), jolloin siittiöt pääsevät uimaan toisiin itiöihin hedelmöittämään munasolun. Suvuton lisääntyminen tapahtuu palasten avulla. Jäkälät Jäkälät ovat sekovartisia pohjakerroksen kasveja, jotka kasvavat yleensä kuivilla paikoilla ja kallioilla. Tämä johtuu usein siitä, että sammalet vievät kaiken tilan kosteilla paikoilla. Jäkälät koostuvat viherlevistä tai syanobakteereista sekä sienestä. Levä/bakteeriosa yhteyttää, sieni taas suojelee levä/bakteeriosaa ja kuljettaa sille tärkeitä mineraaleja. Jäkälät lisääntyvät joko suvuttomasti eli kasvullisesti (jäkälien murusista, sekovarren kappaleista tai tappimaisten isidojen avulla) tai suvullisesti (itiöiden avulla). Jäkälät ovat symbioottinen eliöryhmä, sillä sieniosa ja leväosa ovat riippuvaisia toisistaan.

5 5 Työn tarkoitus Työn tarkoitus oli selvittää metsän pohjakerroksen lajien kasvupaikkoja, imukykyä ja niiden vaikutusta toisiinsa. Hypoteesi Tutkimus I (sammalten ja jäkälien imukyky) Arvelimme, että kosteilla paikoilla kasvavat sammalet imisivät vettä parhaiten ja kuivien paikkojen lajit huonoiten. Oletimme lajien imukykyisyysjärjestyksen olevan tämä (parhaasta huonoimpaan): rahkasammalet, kerrossammal, kynsisammal, seinäsammal, karhunsammalet, torvijäkälä, paisukarve, poronjäkälä, hirvenjäkälä.

6 6 Tutkimus II (pohjakerroksen lajistokartoitus) Arvelimme, että hyvin vettä imeneitä lajeja kasvaisi kosteilla paikoilla. Arvelimme, että kalliolla kasvaisi ainakin poronjäkälää, torvijäkälää ja paisukarvetta. Kostealla paikalla arvelimme kasvavan ainakin rahkasammalta. Aineisto ja menetelmät Tutkimus I Teimme tutkimusta biologian tunneilla (kolmella tunnilla). Ensimmäisellä tutkimuskerralla kävimme metsässä poimimassa tutkimuksessa käytettävät lajit (isompi ja pienempi rahkasammal, seinäsammal, kynsisammal, kerrossammal, isompi ja pienempi karhunsammal, poronjäkälä, torvijäkälä, hirvenjäkälä ja paisukarve). Puhdistimme sammalet ja jäkälät ottamalla niistä pois havunneulaset ja muut roskat. Punnitsimme tutkittavat lajit vaa alla niiden luonnollisessa painossa ja kirjasimme tulokset vihkoon. Lopuksi teimme sammalille ja jäkälille sanomalehdestä taskut kuivattamista varten. Ne olivat taskuissa kaksi vuorokautta. Toisella tutkimuskerralla sammalet ja jäkälät olivat kuivaneet, jolloin saimme punnittua ne kuivina. Kirjasimme tulokset vihkoon. Sitten haimme kahteen mustaan muovilaatikkoon vettä ja laitoimme sammalet ja jäkälät veteen. Annoimme veden imeytyä niihin noin minuutin ajan, jonka jälkeen nostimme ne yksi kerrallaan vaa alle, kun niistä ei enää tippunut vettä. Sitten punnitsimme lajit ja kirjasimme tulokset vihkoon. Kolmannella tutkimuskerralla muunsimme saamamme tulokset prosentteihin, mihin meni koko tunti. Tällä tavalla pystyimme vertailemaan tuloksia keskenään. Tutkimus II Teimme tutkimusta biologian tunnilla (yhdellä tunnilla). Tutkimuskerralla menimme metsään. Meillä oli mukanamme neljä keppiä ja 4 metrin pituinen naru, joiden avulla pystyimme mittaamaan 1mx1m-alueita. Metsässä tutkimme ensin kuivaa kalliota

7 7 kuivassa kangasmetsässä. Asetimme kepit metrin päähän toisistaan neliön muotoon ja laitoimme narun niiden ympärille. Kirjasimme vihkoon lajit, jotka olivat narun sisäpuolella. Teimme tämän viidessä eri kohdassa eri metsätyypeissä ja kirjasimme tulokset vihkoon. Tutkimme myös, kuinka paljon mitäkin lajia on tietyllä neliöllä. Sitten vertailimme tuloksia tutkimus I:n tuloksiin. Tulokset Tutkimus I Taulukko kuvaa jäkälien ja sammalten painon muutoksia, jotka tapahtuvat niiden kuivuessa tai imiessä vettä. A-sarakkeessa kerrotaan sammalten ja jäkälien paino silloin, kun olimme juuri tuoneet ne luokkaan. B-sarakkeessa ylempi luku kertoo prosentteina painon vähenemisen ja alempi luku kertoo painon kuivana. C-sarakkeessa ylempi luku kertoo painon lisääntymisen prosentteina ja alempi luku kertoo painon uppokasteltuna. D-sarakkeessa kerrotaan kuivan ja uppokastellun sammalen/jäkälän painon suhde toiseensa prosentteina.

8 8 A) normaali B) normaali-> C) normaali-> D) kuiva-> 10,78 g kuiva -90 % uppokasteltu +16 % uppokasteltu % 1,07 g (paino 12,48 g (paino 7,23 g kuivatettuna) -92 % uppokasteltuna) +39 % % 2,22 g 0,56 g -71 % 10,08 g +223 % % kynsisammal 7,99 g 0,65 g -85 % 7,17 g +42 % +855 % kerrossammal 6,18 g 1,19 g -78 % 11,37 g +95 % +791 % isompi 2,69 g 1,35 g -63 % 12,03 g +43 % +288 % 7,60 g 0,99 g -43 % 3,84 g +4 % +82 % karhunsammal poronjäkälä 6,98 g 4,32 g -69 % 7,88 g +31 % +320 % torvijäkälä 0,33 g 2,18 g -45 % 9,16 g +106 % +278 % hirvenjäkälä 3,67 g 0,18 g -45 % 0,68 g +78 % +222 % 0,16 g 2,03 g -13 % 6,54 g +275 % +329 % 0,14 g 0,60 g isompi rahkasammal pienempi rahkasammal seinäsammal karhunsammal pienempi paisukarve Tutkimus II Neliö 1 (kuiva kallio/kuiva kangas): poronjäkälä (++), torvijäkälä (+), seinäsammal (+), karhunsammal (++) Neliö 2 (tuore kangas): rahkasammal (++), karhunsammal (++), seinäsammal (+), kerrossammal (++) Neliö 3 (korpi/tuore kangas):

9 9 rahkasammal (++++), karhunsammal (+) Neliö 4 (tuore kangas/kallio): paisukarve (+++), karhunsammal (+), poronjäkälä (+), seinäsammal (+), kynsisammal (+) Neliö 5 (lehto): kerrossammal (+), lehväsammal (+), kynsisammal (+), seinäsammal (+), karhunsammal (+) +=0-25% ++=25-50% +++=50-75% ++++=75-100% neliön pinta-alasta Ylempi kuvaa, mitä sammal- tai jäkälälajia missäkin metsätyypissä kasvaa eniten. Tulosten analysointi Tutkimusten I ja II tulokset liittyvät vahvasti toisiinsa, sillä havaitsimme, että kasvupaikan kosteudella on suora vaikutus sammalen tai jäkälän imukykyyn ja toisin päin. Kosteilla paikoilla, kuten korvessa, kasvaa rahkasammalta, jonka imukyky on erittäin hyvä. Kuivalla paikalla kasvava torvijäkälä ei sen sijaan imenyt vettä niin paljon. Hypoteesimme onnistui melko hyvin molempien tutkimusten osalta. Tutkimuksessa I karhunsammalien huono imukyky sekä poronjäkälän hyvä imukyky yllättivät, mutta muilta osin hypoteesi osui oikeaan. Tutkimuksessa II hypoteesimme osui myös oikeaan, vaikka se yllätti, että karhunsammalta kasvaa sekä kuivalla kalliolla että kostealla suolla. Tulosten tarkastelu

10 10 Mitä olisimme voineet tehdä toisin? Tutkimus I Olisimme voineet ottaa sammalista ja jäkälistä suuremmat näytteet, jotta punnitseminen olisi ollut tarkempaa. Olisimme voineet myös ottaa useampia lajeja tutkimukseen. Tulokset olisivat ehkä olleet tarkempia, jos olisimme pitäneet sammalia ja jäkäliä vedessä jokaista yhtä kauan ja merkinneet ajan ylös. Tutkimus II Olisimme voineet ottaa useampia neliöitä tutkittavaksi, jotta tulos olisi kertonut koko metsän pohjakerroksen lajistosta (paitsi sienistä) monipuolisemmin. Olisimme myös voineet tutkia tarkemmin, kuinka paljon tiettyä lajia on milläkin neliöllä (esim. prosentteina). Mahdolliset virheet Tutkimus I Emme voineet olla varmoja, olivatko tutkimamme lajit täysin läpimärkiä, sillä emme pitäneet niitä vedessä kovin kauaa. Joihinkin myös jäi hieman multaa ja

11 11 roskia, jota oli mahdoton irrottaa (tämä lisäsi niiden painoa hiukan). Vaakakin saattoi olla rikki. Tutkimus II Neliöt eivät olleet aivan tasan 1mx1m:n kokoisia, sillä mittausmenetelmä oli vähän epämääräinen (kepit, jotka eivät pysyneet kiinni maassa tai varsinkaan kalliossa sekä naru, jota ei saanut suoraksi). Lajit tai metsätyypit saattavat olla myös tunnistettu väärin. Vastaavatko tulokset todellista tilannetta metsässä? Luulemme, että tulokset vastaavat oikeaa tilannetta metsässä, sillä emme käyttäneet tutkimuksessamme keinotekoisia koejärjestelyjä. Tutkimuksen I tilanteen voimme todistaa oikeaksi, sillä esimerkiksi rahkasammal-näyte poimittiin märältä paikalta ja sen takia kuivuneena sen paino oli vähentynyt paljon ja uppokasteltuna sen paino oli lisääntynyt vain vähän verrattuna suoraan metsästä tuodun sammalen painoon. Tutkimuksen II tulokset olisivat olleet kattavampia, jos olisimme tutkineet useampia 1mx1m neliöitä. Tällöin olisimme saaneet enemmän vertailukohteita.

12 12 Lähteet Mervi Holopainen, Martti Raekunnas, Paula Reinikkala, Eeva-Liisa Ryhänen, Matti Saarivuori, Raija Sarvilinna, Antero Tenhunen: Luonnonkirja 7-9 metsät (SanomaPro, 2005) Vuokko, Väre, Lampolahti: Suomen luonto - kasvit (Weilin+Göös, 2001) fi.wikipedia.org

13 13 Lajilista Sammalet Karhunsammal (iso ja pieni) (polytrichum) Kerrossammal (hylocomium) Kynsisammal (dicranum) Rahkasammal (iso ja pieni) (sphagnum) Seinäsammal (pleurozium) Jäkälät Hirvenjäkälä (cetraria) Paisukarve (hypogymnia) Poronjäkälä (cladonia) Torvijäkälä (cladonia)