MAR-C1002 Maisema-arkkitehtuurin perusteet 2A, luontotekijät (6 op) 2015 KASVIOPPI. FM Aapo Ahola

Transkriptio

1 MAR-C1002 Maisema-arkkitehtuurin perusteet 2A, luontotekijät (6 op) 2015 KASVIOPPI FM Aapo Ahola

2 Kurssin järjestelyt 1,5 op kontaktiopetusta 10 h ja itsenäistä opiskelua 30 h vanhojen vaatimusten mukaan tekevillä mahdollisuus suorittaa kurssi 3 op arvoisena => lisätehtävää Luennot ja Kurssitehtävät (moodle), palautus mennessä Hyvä suoritus nostaa kurssiarvosanaa Palauttaminen mahdollista asti, laskee arvosanaa Lajintunnistustehtävä (moodle) mennessä Tärkeimmät metsätyyppien indikaattorikasvilajit iso osa maastoretkellä katsottuja vaatimuslista tulee moodleen itseopiskelu verkkomateriaaleista Yhteystiedot: aapo.ahola@faunatica.fi,

3 Ekologiset vaihtelusuunnat Ekologiset perustekijät jaetaan seuraaviin: Ilmastolliset (klimaattiset) tekijät Maaperälliset (edafiset) tekijät Bioottiset tekijät Ekologisen vaihtelusuunnan (muuttujan) käsite Vaihtelusuunnat määräytyvät lähtökohdiltaan abioottisesti (esim. maaperän mineraalikoostumus, tuuliolot), mutta ekosysteemissä eliöstö vaikuttaa kaikkiin muuttujiin (sienirihmastot ja pieneliöt vaikuttavat ravinteiden vapautumiseen maaperässä; kasvillisuus vaikuttaa tuulioloihin jne.) Kasvillisuus muokkaa kasvupaikkaansa

4 Esim. 1: Kuljuneva on luontotyyppi, jonka olemassaoloa säätelee vedenpinnan pysyminen jatkuvasti lähellä suon pintaa Rahkasammalet: pidättävät vettä, jolloin hapettomuus haittaa puiden juuristoja; muodostavat paksun maton, jossa puiden siementaimien on vaikea menestyä, ja erittävät happoja, jotka estävät kasvien juuriston kasvua. puita ei kasva, jolloin alueen vettyminen edistyy

5 Esim. 2: Podsolimaannos Tyypillinen havumetsävyöhykkeelle happaman neulaskarikkeen vaikutuksesta karikkeen hajotustoiminta hidastuu kuntta orgaaniset hapot lisäävät mineraalien huuhtoutumista humuskerroksen alaisesta uuttumiskerroksesta (A-horisontti) alaspäin rikastumiskerrokseen (B horisontti) lierojen vähäisyyden takia kerrokset eivät sekoitu pystysuunnassa

6 Ekologiset vaihtelusuunnat Kasvupaikkatyyppi = ekologisten vaihtelusuuntien kokonaisuus Voimme kuitenkin luonnossa määrittää vaihtelusuuntia varsin rajatusti; esim. tietty kosteustaso + tietynlainen kivennäismaa + tietty valtapuulaji Selvä muutos jo yhdessä muuttujassa muuttaa usein kasvupaikkatyypin toiseksi Mikään kasvupaikka ei ole täysin identtinen toisen kanssa Rajat ovat liukuvia: puhutaan tyypin vaihettumisesta toiseksi Kasvillisuustyyppi määritetään kasviyhteisön kokoonpanon avulla (kasvilajit ja niiden suhteelliset runsaudet) Kullakin kasvilajilla on tietty ekologinen amplitudi, jossa se esintyy Tietyillä kasvilajeilla on taipumusta esiintyä yhdessä ja muodostaa kasviyhteisöjä

7 Kasvupaikkatyyppi vs. kasvillisuustyyppi Etelä-Suomi Pohjanmaa- Kainuu Peräpohjola Metsä-Lappi Lehtomaiset kankaat Käenkaalimustikkatyyppi (OMT) Talvikkityyppi (PyT) Metsäkurjenpolvikäenkaalimustikkatyyppi (GOMT) Metsäimarremustikkatyyppi (DMT) Metsäkurjenpolvimustikkatyyppi (GMT) Ruohokanukkametsäimarremustikkatyyppi (CoDMT) Metsäkurjenpolvimustikkatyyppi (GMT) Ruohokanukkametsäimarremustikkatyyppi (CoDMT) Matalaruohotyyppi (MaRhT) Hotanen ym. 2008: Metsätyypit. Metsäkustannus.

8 Ekologinen amplitudi Tyyppi 1 Tyyppi 2 Tyyppi 3 Lajin runsaus?? Ekologinen vaihtelusuunta

9 Ekologiset vaihtelusuunnat Ekologisen vaihtelusuunnan (muuttujan) käsite Kasvupaikkatyyppi = ekologisten vaihtelusuuntien kokonaisuus selvä muutos jo yhdessä muuttujassa muuttaa usein kasvupaikkatyypin toiseksi Määrääviä vaihtelusuuntia: Terrestriset elinympäristöt: Maalajit (mm. hiekka, hiesu, savi, turve) Vesitalous, topografia Ca 2+ vaikutus Pohjavesivaikutus Lumiolosuhteet Historiallinen ihmisvaikutus Akvaattiset elinympäristöt: Syvyys, veden kerrostuneisuustyyppi Neutraloimiskyky (puskurikapasiteetti) Virtaukset, viipymä Ravinteet, saliniteetti Pohjan laatu Jääolosuhteet

10 Esimerkki: järvityypittely Vuori ym. 2006: Suomen pintavesien tyypittelyn ja ekologisen luokittelujärjestelmän perusteet. Suomen ympäristö 807.

11 Kasvillisuuden suuralueet Klimatologiset ja historialliset tekijät määrääviä Kaikki kasvilajimme ovat levittäytyneet meille viimeisten vuoden aikana Eri postglasiaaliset ilmastokaudet ovat vuoroin suosineet erityyppisten kasvien levittäytymistä Leveyspiirejä myötäilevät kasvillisuusvyöhykkeet vrt. ilmastovyöhykkeet, maannosvyöhykkeet

12 Kasvimaantieteelliset vyöhykkeet ARKTIS- ALPIININEN BOREAALINEN TEMPERAATTINEN

13 Vaateliaat kasvillisuustyypit + viljelysmaat

14 Kasvillisuuden suuralueet Klimatologiset ja historialliset tekijät määrääviä Kaikki kasvilajimme ovat levittäytyneet meille vuoden aikana Eri postglasiaaliset ilmastokaudet ovat vuoroin suosineet erityyppisten kasvien levittäytymistä Leveyspiirejä myötäilevät kasvillisuusvyöhykkeet vrt. ilmastovyöhykkeet, maannosvyöhykkeet Pituuspiirien suuntaiset lohkot eli reegiot Mantereiset ja mereiset kasvistoelementit

15 Mereisyys ja mantereisuus

16 Valkovuokko Kurjenkanerva

17 Kasvien yleiset vaatimukset Valo Aallonpituudet, intensiteetti, aikajaksot, varjostus... Lämpö Lämpösumma, lämpötilan vaihtelu, maaperän ja veden lämmönvarastointi ja luovutus... Ravinteet Maaperän rakenne, mineraalikoostumus, ph, pieneliöt, orgaanisen aineksen määrä... Vesi Virtaukset, maaperän läpäisykyky, sadanta, haihdunta...

18 Lämpö Kasvukauden tehoisa lämpösumma Termisen kasvukauden pituus Kasvukauden äärilämpötilat Suomalaisille lajeille talvilämpötiloilla melko vähän merkitystä Mereisyys vs. mantereisuus Pienilmasto = kasvupaikalla Mikroilmasto = kasvin kohdalla tai sisällä

19 Valo Intensiteetti (fotonivirta) Auringosta tuleva säteily on vakio tietyllä leveyspiirillä Vähenee latvuston ylätasolta pohjakerrokseen jopa 99 % Muutokset kasvukauden aikana valo ja varjokasvit valo ja varjolehdet Valo on kasvustoissa laikuttaista

20

21

22

23 Valo Intensiteetti (fotonivirta) Aallonpituusjakauma (spektri)

24 Valo Intensiteetti (fotonivirta) Aallonpituusjakauma (spektri) Vuodenaikaisrytmi Vuorokausirytmi (sirkadiaaninen rytmi) Päivän pituus

25

26 Maaperätekijät Maaperä vaikuttaa eri tavoilla kasvien menestymiseen: Raekoko ja tyyppi Veden läpäisevyys (vrt. hikevyys = vettä nousee ylöspäin) Epäorgaanisten kationien saatavuus Pääjako: - savimaat - hiesu- ja hietamaat - hiekka- ja moreenimaat - turvemaat

27

28 Maaperätekijät: Ca 2+ Kalkkikivi ja dolomiitti vaikuttavat hyvin voimakkaasti kasvien esiintymiseen; lievempi kalkkivaikutus on kiilleliuskeilla, diabaasilla, gabrolla ja amfiboliitilla Kalkkipitoiset mineraalit (tai muuten emäksiset) vähentävät maaperän happamuutta Kationien kiinnittymisvoimakkuus maahiukkasten pintaan: H + > Ca 2+ > Mg 2+ > K + > Na + K Kun maaperään lisätään kalsiumioneja, ne syrjäyttävät Mg-, K- ja Na-ioneja ja asettuvat niiden paikalle maahiukkasten pinnalle

29 Larcher ym. 2003

30 Luontotyyppien määrittäminen Yleisiä ohjeita: Kartoitusajankohtana Etelä-Suomessa toukokuun loppupuoli syyskuu (keskikesä luotettavin!) Kuviolla on liikuttava! Ei yksi pääsky kesää tee on hahmotettava kokonaisuus Indikaattorilajien (ja niiden ekologisen amplitudin) tuntemus Vältettävä polkuja, ojanreunoja, pellonreunoja yms., kasvillisuus niissä poikkeaa normaalista Tiheissä metsissä valoisien kohtien etsiminen; sukkessiovaiheissa sukkession lajiston tunteminen jne.

31 Metsät Käytännön määritysopas: Hotanen ym. 2008: Metsätyypit. Metsäkustannus. 190 s. Kasvilajien määrä kasvaa kumulatiivisesti, kun siirrytään karummilta metsätyypeiltä viljavammille Käytännön määritys kysymyssarjan avulla 1) Onko riittävästi lehdon indikaattorilajeja? 2) Onko riittävästi lehtomaisen kankaan lajeja (ruohoisuutta)? 3) Onko kuviolla tuoreen kankaan lajisto runsasta? 4) Onko kuviolla runsaasti puolukkaa ja melko runsaasti mustikkaa, väleissä säännöllisesti maajäkäliä? (kuivahko kangas) 5) Onko kuviolla hyvin runsaasti kanervaisuutta ja jäkäläisyyttä, ja ruohot puuttuvat lähes kokonaan?

32 Metsät Lehdot Monimuotoinen luontotyyppiryhmä, jonka hallinta vaatii pitkällistä kokemusta ja rautaista lajintuntemusta Pääjako ravinteisuuden (keskiravinteiset - runsasravinteiset) ja kosteustason (kuivat - tuoreet - kosteat) mukaan Lisäksi eri jalopuulehtotyypit käsitellään usein erikseen Yleisesti: Puusto hyvin vaihtelevaa tyypeittäin ja kuvioittain Pensaskerros! Indikaattorilajeja runsaasti

33 Kosteat lehdot Mesiangervo Ojakellukka Nokkonen Lehtotesma Hiirenporras Mustaherukka Punaherukka Taikinamarja (ja muut lehtopensaat) Alvejuuret (ym. suursaniaiset) Sudenmarja Käenkaali Metsäkurjenpolvi Vuohenputki Karhunputki Huopaohdake Mustakonnanmarja Lehtotähtimö Kevätlinnunsilmä Suikerosammalet Lehväsammalet

34 Tuoreet lehdot Valkovuokko Sinivuokko Käenkaali Sudenmarja Ahomatara Kevätlinnunherne Lehtoimikkä Lehtotesma Metsäkurjenpolvi Nuokkuhelmikkä Vuohenputki Lehtokuusama Taikinamarja (ja muut lehtopensaat) Alvejuuret Pystykiurunkannus Lehtokorte Lehto-orvokki Mustakonnanmarja Näsiä Suikerosammalet Metsäliekosammal Lehväsammalet

35 Kuivat lehdot Ahomansikka Ahomatara Kevätlinnunherne Lillukka Nuokkuhelmikkä Puolukka (!) Sinivuokko Valkovuokko Lehtokuusama Taikinamarja (ja muut lehtopensaat) Kataja Haisukurjenpolvi Metsävirna Mäkilehtoluste Näsiä Suikerosammalet Metsäliekosammal Kerrossammal Seinäsammal Lehväsammalet

36 Metsät Lehtomaiset kankaat Vaateliaita lehtolajeja voi olla, mutta vain harvakseltaan Varpuja on runsaasti, lähinnä mustikkaa; varvusto korkeaa Ei-vaateliaita ruohoja ja heiniä runsaasti: oravanmarja, metsäimarre, metsätähti, metsäkastikka, kielo, metsäorvokki, sananjalka Tyyppilaji käenkaali yleensä aina läsnä (OMT) Pensaskerros puuttuu tai melko heikosti kehittynyt

37 Lehtomaiset kankaat Käenkaali Oravanmarja Metsäkurjenpolvi Metsäorvokki Mustikka Nuokkuhelmikkä Ahomansikka Valkovuokko Metsäimarre Metsäkastikka Sormisara Metsäliekosammal Kerrossammal

38 Metsät Tuoreet kankaat Kangasmetsän olemus Kuusi, mänty, koivu Varvut mustikka ja puolukka hallitsevat (paitsi tiheän puuston alla) Ei-vaateliaita ruohoja harvakseltaan: oravanmarja, metsätähti, metsäkastikka, kielo, kultapiisku Metsälauha runsas Pensaskerros puuttuu

39 Tuoreet kankaat Mustikka Puolukka Metsälauha Metsätähti Oravanmarja Kultapiisku Metsäalvejuuri Metsäkastikka Metsäkorte Riidenlieko Kerrossammal Seinäsammal

40 Metsät Kuivahkot kankaat Avaramman kangasmetsän olemus Mäntyvaltainen (+ kuusi, koivu) Vahvasti varpuvaltainen kenttäkerros. Puolukka valtavarpuna, lisäksi kohtalaisen runsaasti mustikkaa ja kanervaa Ei-vaateliaita ruohoja harvakseltaan ja heikkokasvuisina: metsätähti, kultapiisku, metsäkastikka, kielo, oravanmarja Metsälauha runsas Jäkäläisyyttä, peittävyys n %

41 Kuivahkot kankaat Puolukka Mustikka Kanerva Metsälauha Metsätähti Kultapiisku Kerrossammal Seinäsammal Poronjäkälät

42 Metsät Kuivat kankaat Puusto yksinomaan mäntyä Kanerva runsain varpu, puolukkaa melko runsaasti; mustikka kituliasta Yksittäisiä kitukasvuisia ruohoja Metsälauhakin jo heikkokasvuinen Jäkäliä runsaasti

43 Kuivat kankaat Kanerva Puolukka Poronjäkälät Seinäsammal Keltanot Sianpuolukka Isohirvenjäkälä

44 Karukkokankaat Poronjäkälät Kanerva

45 Metsien luonnontilaisuus Metsien luonnontilaisuutta indikoivia piirteitä Puuston ikä Puuston monimuotoisuus (käyrät, vikaantuneet ym. yksilöt) Ikärakenteen jatkuvuus = eri-ikäisrakenteisuus Puulajirakenne Lahopuu Myrskytuhoaukot Metsäpalojen jäljet Vanhan ihmisvaikutuksen jäljet (esim. kaskikoivikot) Luontainen tulvaisuus (vesistöjen varret; majavapadot) Vanhat ojat, ajourat, kannot yms.

46 Metsien erityisiä elinympäristöjä 1 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 1 Kalliometsät Kivikot Louhikot, pirunpellot

47 Metsien erityisiä elinympäristöjä 1 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 1 Kalliometsät Kivikot Louhikot, pirunpellot Rotkot, kurut, jyrkänteiden alustat

48 Metsien erityisiä elinympäristöjä 1 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 1 Kalliometsät Kivikot Louhikot, pirunpellot Rotkot, kurut, jyrkänteiden alustat Valorinteet ja varjorinteet Supat

49 Metsien erityisiä elinympäristöjä 1 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 1 Kalliometsät Kivikot Louhikot, pirunpellot Rotkot, kurut, jyrkänteiden alustat Valorinteet ja varjorinteet Supat Dyynimetsät Vyörysoraikot, hietikot

50 Dyynejä Inari, Kettukangas

51 Metsien erityisiä elinympäristöjä 2 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 2 Purot, norot

52 Metsien erityisiä elinympäristöjä 2 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 2 Purot, norot Muut vesistöt (tulvaisuus!) Lähteiköt, tihkupinnat

53 Metsien erityisiä elinympäristöjä 2 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 2 Purot, norot Muut vesistöt (tulvaisuus!) Lähteiköt, tihkupinnat Pienet soistumat, kosteat painanteet, lampareet

54 Metsien erityisiä elinympäristöjä 2 Erityisiä maastonkohtia, jotka lisäävät metsäalueen monimuotoisuutta Osa 2 Purot, norot Muut vesistöt (tulvaisuus!) Lähteiköt, tihkupinnat Pienet soistumat, kosteat painanteet, lampareet Suonreunukset - kangasmaan vaihettuessa suohon muodostuu liukuva sarja soistumisen sukkessiovaiheita: kangas turvekangas kangaskorpi/kangasräme varsinainen suo Rannat yleensä Luhdat, tulvametsät - avoluhdat, pensasluhdat, metsäluhdat luetaan varsinaisesti soihin