LÄHIMETSÄMME Raision lukio
Johdanto Meitä on onnistanut; koulumme sijaitsee Raision keskustan välittömässä läheisyydessä, kuitenkin joka puolelta puiden ympäröimänä. Urheilukentän reunalta alkaa laajahko, pinnanmuodoiltaan vaihteleva metsäalue. Kaupungin toimesta on muutamia vuosia sitten perustettu urheilukentän laidalle metsään alppiruusupuisto, joka lisää alueen monimuotoisuutta. Päätimme perehtyä biologian kurssin yhteydessä tarkemmin lähimetsäämme. Tutkimusryhmämme koostui lukion ympäristöekologian kurssin opiskelijoista. Tutkimme metsäämme monipuolisesti. Perehdyimme metsän aluskasvillisuuteen ja puustoon, puissa kasvaviin epifyyttijäkäliin, ruskan muodostumiseen ja metsän virkistyskäyttöön. Lisäksi vertasimme, miten alppiruusupuiston aluskasvillisuus eroaa ympäröivän metsän kasvillisuudesta. Teimme tutkimuksemme tämän vuoden elo- ja syyskuussa. Kokosimme tuloksista yhteenvedon, jonka päätimme lähettää koulujen lähimetsäkilpailuun. Tutkimuksen teko ulkona toi vaihtelua perinteeseen lukio-opiskeluun, etenkin kun osa meistä osallistui syksyn ylioppilaskirjoituksiin. Tutkimuksen teko voi olla joskus mukavaakin, kuten oheisten kuvien ilmeistä voi päätellä!
Puustokartoitus Seuraavan sivun kuvassa on rajattu tutkimusalue (tutkimme pääosin metsien reunaalueita) sekä merkityt alueet, joilla on kutakin puulajia. Rajaukset eivät ole täysin tarkat vaan suuntaa antavat. Alueen selkeä valtapuu on mänty, jota on arviolta 80 % kaikista alueen puista. Seuraavaksi eniten on koivua, jota on noin 10 %. Muita puulajeja on huomattavasti vähemmän. Esimerkiksi alueella on vain yksi kuusi ja muutama kataja, pihlaja ja haapa. Useat puut ovat taimia, kuten tien lähellä olevat pajut. Jotkin puista ovat istutettuja, kuten tunnistamaton vaahteralaji koulun pihalla. Metsätyyppi on kuiva kangasmetsä, ja pinnanmuodot ovat kartoittamallamme alueella lähes tasaiset satunnaista kivikkoa lukuun ottamatta.
Pääasialliset puulajit kartalla:
Puuston korkeus: Valitsimme mäntyjen joukosta sellaisen yksilön, jonka korkeus vastasi suurin pirtein alueen mäntyjen keskikorkeutta. Puun korkeus selvitettiin ratkaisemalla tarvittu kulma piirtokolmion avulla ja arvioimalla oma etäisyys puusta. Tämän jälkeen puun korkeus saatiin laskettua trigonometrialla. Ratkaistiin muuttuja x kaavasta tan35 =x/20m, josta saatiin x=1 jolloin puun korkeudeksi saatiin 15,8m eli alueen mäntyjen keskikorkeus on noin 16 metriä. Lähes kaikki alueen männyt ovat suhteellisen vanhoja, ja niiden taimia on vain vähän. Koivujen korkeudet ovat samaa luokkaa kuin mäntyjen, mutta muiden puiden keskikorkeuksia olisi ollut vaikea määrittää, koska niistä suuri osa on taimia. Puuston tiheys vaihtelee alueittain. Koulun etupuolella olevassa metsässä puita on arviolta 5 7 kappaletta aarin alueella, eli 500 700 puuta hehtaarilla. Tien vieressä olevan metsikön puustotiheys on suurempi, noin 10 puuta/aari eli 1000 puuta/hehtaari. Tutkimuksesta selvisi, että Raision lukion lähialueella valtapuu on mänty, ja puiden kannalta monimuotoisuus on pientä. Maaperä on moreenia ja maannos on podsolia. Maaperän karkeus, kivikkoisuus ja vedenläpäiseväisyys ovat syynä männyn yleisyyteen.
Jäkäläkartoitus Bioindikaattoriseurannassa käytetään ilmanlaadun osoittimina eli indikaattoreina mäntyjen neulasten ja mäntyjen rungoilla kasvavien jäkälien esiintymistä ja kuntoa. Ne kuvaavat epäpuhtauksien yhteisvaikutuksia ja ovat verraten herkkiä esimerkiksi rikkidioksidille. Sormipaisukarve (Hypogymnia physodes) on puiden oksilla ja kivipinnoilla kasvava jäkälälaji. Sen yläpinta on vihertävänharmaa, kasvualustaa vasten painuva alapinta on musta. Sormipaisukarvetta pidetään ilman puhtauden indikaattorina: parhailla paikoilla sen kasvuruusukkeet kasvavat viisisenttisiksi, mutta saasteisilla paikoilla ne jäävät alle sentin kokoisiksi. Tukimme jäkälien peittävyyden, lajimäärän ja vaurioluokan kuudesta männystä koulun lähimetsästä. Tulokset on esitettynä oheisessa taulukossa. Männyn numero 1 2 3 4 5 6 Männyn ympärysmitta (cm) Jäkälien kokonaislajimäärä Pensasmaisten jäkälien lajimäärä Pinnanmyötäisten jäkälien lajimäärä 147 106 100 99 100 100 2 2 2 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Jäkälien peittävyys (%) 0,3 20 40 5 5 50 Sormipaisekarvejäkälän vaurioluokka 2 2 3 2 2 2 Vaurioluokka on jokaisessa puussa vähäinen, vaikka osa puista on koulun pihalla ja osa metsässä, mutta eivät kylläkään syvällä metsässä. Saasteet siis ulottuvat yhtälailla sinnekin. Männyt ovat suhteellisen hyväkuntoisia, neulaset eivät näyttäneet harsuuntuneilta. Jäkälien lajimäärä oli suhteellisen vähäinen.
Kuvia tutkimuspuistamme: Mänty 1. Sormipaisukarveessa lievä vaurio. Vaurioluokka 2. Mänty 2. Seinäsuomujäkälää. Mänty kasvaa koulun pihalla lähellä ajotietä.
Mänty 3. Sormipaisukarveessa vaurioluokka 3. Mänty 4. Sormipaisukarveen vaurioluokka 2. Kuvassa myös viherjäkälää.
Mänty 5. Sormipaisukarveen vaurioluokka 2. Mänty 6. Sormipaisukarveen vaurioluokka 2.
Ruska Ruska tarkoittaa lehtensä varistavien eli kesävihantien kasvien syksyistä väriloistoa, joka johtuu lehtien sisältämistä väriaineista. Kasvukauden loppuessa kasvien talveen valmistautuminen alkaa. Valon väheneminen ja lämpötilan aleneminen aiheuttavat yhteyttämisen loppumisen, jolloin lehtivihreä eli klorofylli alkaa hajota ja lehden sisältämät muut väriaineet, kuten keltaiset karotenoidit ja ksantofyllit, ja punaiset antosyaanit, pääsevät näkyviin. Ruska alkaa heti ensimmäisten yöpakkasten jälkeen. Silloin osa kasvien soluista kuolee, ja kasvien hapan soluneste alkaa vaikuttaa. Kaunein ruskan väri syntyy silloin, kun ensimmäisten yöpakkasten jälkeen on muutama lämmin päivä. Lehtivihreän muodostaneet molekyylit siirtyvät hajottuaan kasvin monivuotisiin elimiin, puilla runkoon, sillä niiden valmistamiseen kuluu puulta paljon energiaa ja mineraaleja. Tämä mahdollistaa niiden käyttämisen uudestaan. Kuitenkin esimerkiksi tervaleppä pudottaa lehtensä vihreinä, koska sillä ei ole tarvetta säästää mineraaleja juuriston ravinnonottoa helpottavien bakteerien vuoksi. Samalla kun puut ottavat lehtivihreänsä kerääntyneet mahdolliset epäpuhtaudet lehtiin. Ruska ilmenee sekä lehtipuissa (puuruska) että varvuissa ja ruohovartisissa kasveissa (maaruska). Ruskan merkitys ei ole täysin tiedossa. Erään teorian mukaan se olisi puun tapa hämätä hyönteisiä viestittämällä, että se on kuolemassa eikä siihen siksi kannata tulla munimaan.
Kenttä ja pohjakerroksen kasvillisuuden kartoitus
Metsien kasvit voidaan jakaa kasvillisuuden kerrostuneisuuden perusteella: puu-, pensas-, kenttä- ja pohjakerrokseen. Puukerros on ylin kasvillisuuskerros ja se koostuu puista. Tyypillisiä puukerroksen puita Suomessa ovat: mänty, kuusi, hieskoivu, haapa ja jalot lehtipuut. Pensaskerros käsittää alueet kenttä- ja puukerroksen välissä, siihen kuuluvat pensaat. Toinen kasvillisuuskerros maanpinnasta luettuna pohjakerroksen jälkeen on kenttäkerros. Kenttäkerrokseen kuuluvat noin 50-200 cm korkeita pensaita matalammat kasvit, joista monet kuuluvat ruohovartisiin siemenkasveihin, heinäkasveihin, varpuihin sekä sanikkaisiin. Esimerkiksi puiden pienet taimet luokitellaan usein kenttäkerrokseen. Pohjakerros on lähinnä maanpintaa oleva kasvillisuuskerros, johon kuuluvat mm. sienet, sammalet ja jäkälät. Kenttä- ja pohjakerroksen kasvillisuuden kartoitukset tehtiin linja-analyysiä käyttäen kahdesta eri kohdasta metsää. Tutkimusta varten rajattiin kummaltakin linjalta viisi neliömetrin kokoisia alueita viiden metrin välein. Tutkimusruudun eri kasvilajien peittävyys arvioitiin silmämääräisesti prosentteina. Ensimmäisen linjan tiedot esitettiin pylväsdiagrammein ja toisen linjan tiedot kuvin selityksineen. Lisäksi tutkimusruuduilla esiintyvät lajit kuvattiin. Ensimmäisen linja-analyysin tulokset: Ensimmäinen linja-analyysi tehtiin melko tasaisessa maastossa. 1. Tutkimusruutu
2. Tutkimusruutu 3. Tutkimusruutu 4. Tutkimusruutu 5.Tutkimusruutu Tutkimuksessa havaittiin yhteensä kahdeksan erilaista kasvilajia: kataja (taimi), kielo, mustikka, puolukka, juolukka, kynsisammal, seinäsammal ja kerrossammal. Eli yhden puulajin taimi, kielo, varpukasveja ja sammalia. Yhtään jäkäliä ei esiintynyt, vaikka ne ovatkin tyypillisiä kuivan kankaan kasveja. Monet näistä kasveista havaittiin useammista ruuduista (poikkeus: kielo, vain yhdessä). Havainnot katajan taimista olivat suhteellisen vähäiset. Ensimmäisessä ja toisessa ruudussa katajaa esiintyi molemmissa vain 2 %. Katajan keskiarvo oli kaikissa tutkittavissa ruuduissa vain 0.8 %.
Sammalia havaittiin kaikissa paitsi ensimmäisessä ruudussa (4/5). Yleisimmät sammalet olivat seinäsammal ja kynsisammal. Kynsisammalen peittävyydet olivat eri alueilla: 2.ruutu 10 %, 3.ruutu 2 % ja 4.ruutu 55 %. Tutkimus alueen kynsisammaleen peittävyyden keskiarvo oli 13,4 %. Seinäsammalta havaittiin kaikissa muissa ruuduissa paitsi ensimmäisessä. Sen peittävyyden keskiarvo oli 13.6 %. Eli vai 0.2 % korkeampi kuin kynsisammalen. Kerrossammalta löytyi vai yhdestä ruudusta ja sen peittävyys oli vain 25 % ja keskiarvo 5 %. Tuloksia tarkasteltaessa todetaan, että mustikka oli yleisin ja runsain kaikista kasveista, joita ruuduilla esiintyi (1.ruutu: 40 %, 2.ruutu 25 %, 3.ruutu 40 % neljäs ruutu 0 % ja 5. ruutu 35 %) Mustikka havaittiin jokaisesta paitsi yhdestä ruudusta (4/5) ja se oli selkeästi runsaslukuisin verrattuna muihin kasveihin. Mustikan peittävyyden keskiarvo oli 28 %, ja se on kaikkien kasvilajien peittävyyksien keskiarvojen korkein.. Puolukan peittävyyden keskiarvo oli 10,4 % ja juolukan 3 %. Kieloa tavattiin vain 1. ruudussa, mutta siinä se oli valtalaji mustikan rinnalla. Sen peittävyys oli 35 % ja mustikan oli 40 %. Toinen linja-analyysi: Toinen kartoituslinja sijaitsi kallion rinteellä.
1. Ruutu Ensimmäisen ruudun pohjakerroksessa on karhunsammalta (n.50%), seinäsammalta (n.20%) ja kynsisammalta (n.20%). Ruudun kenttäkerroksessa on kanervaa (n.30 %), puolukkaa(n.25%) ja metsälauhaa (n.1%) 2. Ruutu Toisen ruudun pohjakerroksessa on seinäsammalta (n.90 %), kynsisammalta (n.9%) ja karhunsammalta (n.1%). Ruudun kenttäkerroksessa on kanervaa (n.99,5 %) ja metsälauhaa (n.0,5 %).
3. Ruutu Kolmannen ruudun pohjakerroksessa on seinäsammalta (n.65 %), kynsisammalta (n.22 %), karhunsammalta (n.3 %), hirvenjäkälää (n.9 %), poronjäkälää (n.0,5%) ja torvijäkälää (n.0,5%). Ruudun kenttäkerroksessa on metsälauhaa (n.25 %) ja suolaheinää (n.10 %). 4. Ruutu Neljännen ruudun pohjakerroksessa on seinäsammalta (n.45 %), kynsisammalta (n.40%), karhunsammalta (n.1%) ja hirvenjäkälää (n.10%). Pohjakerroksessa on vain puolukkaa (n.50 %).
5. Ruutu Viidennen ruudun pohjakerroksessa on vain kynsisammalta (n.50 %) ja kenttäkerroksessa on vain suolaheinää (n.10%). Kartoitettujen alueiden kasvillisuus on hyvin vaihtelevaa. Tästä huomaa, että kartoitusalueet sijaitsevat epätasaisessa maastossa. Paikoin esiintyy alueita, joissa pohjakasvillisuutta ei ole. Siitä voi huomata, että kartoitusalueet sijaitsevat kallioisella alueella. Kun tuloksia verrataan yleisiin kuivan kangasmetsän ominaisuuksiin, niin suuria poikkeuksia ei ole. Seinäsammal on yleisin sammal ensimmäistä ja viimeistä ruutua lukuun ottamatta. Ensimmäisessä ruudussa eniten on karhunsammalta, jota yleensä on seinäsammalta vähemmän. Tämä kertoo siitä, että kasvillisuuden sijainnilla kallioisessa maastossa on suuri merkitys sen lajistoon, erityisesti sammalten kohdalla. Kynsisammaleen osuus tuloksissa oli huomattavan suuri, erityisesti viimeisessä ruudussa. Tämäkään ei ole kuivalle kangasmetsälle kovin tyypillistä, sillä yleisemmin kynsisammalta esiintyy kallion painanteissa tai kivikkoalueilla. Kenttäkerroksen kasvit vastaavat hyvin kuivan kangasmetsän kasvillisuutta. Yleisimmät ovat kanerva ja puolukka. Myös esimerkiksi metsälauha kuuluu kuivassa kangasmetsissä usein esiintyviin kasveihin. Viimeisestä ruudusta huomaa hyvin, että korkealla sijaitsevalla kalliolla kenttäkerroksen kasvillisuus on hyvin harvaa (tässä tapauksessa kenttäkerroksen kasvillisuutta ei ole ollenkaan). Tähän vaikuttaa se, että selvää eloperäistä maa-aineskerrosta ei ole.
Seuraavassa kuvaamiamme alueen kasvilajeja: kanerva juolukka korte mustikka puolukka variksenmarja
suopursu sammallajeja tutkijan kädessä: karhunsammal ja rahkasammal kerrossammal kynsisammal seinäsammal
Alppiruusupuiston kasvillisuus Lukion vieressä sijaitsee 1,4 hehtaarin kokoinen alppiruusupuisto, joka on perustettu alueelle vuonna 1999. Puisto on maastoltaan tuoretta kangasmetsää, jossa paikoitellen esiintyy myös pieniä kosteikkoja. Alueella kasvaa luontaisesti suopursua, joka on yksi lukuisista alppiruusulajikkeista. Puiston perustettaessa sinne istutettiin noin 300 alppiruusua, mutta vuonna 2008 puistoa täydennettiin toisella 300:lla lajikkeella: Haagalla, Hellikillä, Kullervolla, Tigers tedtillä sekä Pohjolan tyttärellä ja Mikkelillä. Lisäksi puistoon on istutettu monia muita kasveja, kuten tuijia ja hemlokkeja, joista mainittakoon muun muassa lännenhemlokki ja kanadantuija. Alueelta löytyy myös pienikukallisia köynnöksiä. Näitä köynnöslajeja ovat esimerkiksi alppikärhö ja köynnöshortensia. Alppiruusuja kasvaa luonnonvaraisena lähes jokaisella kasvillisuusvyöhykkeellä. Ne ulottuvat pohjoisen tundralta aina päiväntasaajalla sijaitseviin sademetsiin asti, kunhan
maaperä on tarpeeksi hapan. Erilaiset vuoristoalueet ovat kuitenkin niiden merkittävimpiä kasvupaikkoja. Puiston kasvillisuudessa voi havaita eroavaisuuksia sitä ympäröivän kasvillisuuden kanssa. Voiko tästä päätellä, että alppiruusut ja niiden lannoitus on muokannut alueen alkuperäistä kasvillisuutta? Miten istutetut lajit selviävät ympäristössä, jossa niitä ei normaalisti tavata? Miksi alppiruusupuisto on metsätyypiltään tuoretta kangasmetsää, vaikka sen lähiympäristö onkin kuivaa kangasmetsää? Tutkimus aloitettiin alppiruusupuiston kasvillisuuskartoituksella, jonka alussa puiston pituudeksi mitattiin noin 50 metriä. Tällä 50 metrin matkalla suoritettiin kuusi kertaa samanlainen toimenpide, jossa tarkasteltiin yhden neliömetrin sisään jäävää aluskasvillisuutta. Kyseinen tutkimus tehtiin satunnaisella suoralla aina 7.5 metrin välein. Jokaiselta tarkasti mitatulta neliömetriltä kirjattiin ylös silmämääräisesti, kuinka monta prosenttia kukin kasvi peittää tästä alueesta. Näiden kuuden tutkitun alueen perusteella saatiin tietää, kuinka monta prosenttia jokaista kasvia on koko puiston kasvillisuudesta. Tutkimusongelman ratkaisemiseksi, tutkimuksessa vertailtiin alppiruusupuiston aluskasvillisuuden eroavaisuuksia muuhun ympäristöön. Valitsimme sekä puistossa että sitä ympäröivässä ympäristössä kasvavan puolukan ja mustikan, joiden väliltä pyrimme löytämään eroja. Eroavaisuuksia havainnollistaaksemme otimme valokuvia, joiden avulla kasveja oli helppo vertailla keskenään. Lisäksi selvitimme, kasvaako luonnonvaraisessa kuivassa kangasmetsässä joitakin lajeja, joita ei alppiruusupuistossa esiinny. Puiston hoidosta ja lannoituksesta saimme tietoa Raision kaupungin vihersuunnittelijalta, Markku Tuomiselta. Oheisiin pylväsdiagrammeihin on koottu jokaisen kuuden neliömetrin sisään jäävä kasvillisuus. 1. Tutkimusalue mustikka saniainen puolukka rahkasammal seinäsammal kynsisammal
2. Tutkimusalue karhunsammal puolukka rahkasammal juolukka 3. Tutkimusalue mustikka puolukka seinäsammal kynsisammal kerrossammal 5. 4.Tutkimusalue puolukka saniainen mustikka ei kasvillisuutta
5.Tutkimusalue 6. Tutkimusalue mustikka puolukka kerrossammal mustikka saniainen oravanmarja Kuvassa on rinnakkain alppiruusupuistosta ja luonnontilaisesta kuivasta kangasmetsästä poimitut mustikanvarvut. Vasemmanpuoleinen varpu on poimittu puistosta, kun taas oikeanpuoleinen mustikanvarpu on peräisin puiston ulkopuolelta. Viereinen kuva kuvastaa puolestaan lehtien koko eroa.
Näissä kuvissa puolukanvarpu on kuvattu samaan tapaan kuin ylemmissä kuvissa mustikanvarpu. Alueella on alun perin kasvanut kuusia ja koivuja, mutta ne on alppiruusupuistoa perustettaessa kaadettu pois, sillä alppiruusu ei pysty kilpailemaan niiden kanssa. Tämän seurauksena alueen valtapuu on mänty, mikä johtuu sen syvästä juuristosta, joka ei aiheuta uhkaa alppiruusulle. Raision kaupungin työntekijät lannoittavat puistoa perunalannoitteella kolmen vuoden välein, sillä lannoitteen vaikutuksesta maaperästä tulee happamampi. Lannoitetta on levitetty kasvien ympärille puolen metrin säteellä. Vihersuunnittelija kertoi myös, että ennen alppiruusujen istuttamista metsään levitettiin turvetta. Puistoon istutetut köynnökset on puolestaan istutettu multaan, jotta ne saisivat vahvan kasvualustan.
Metsän virkistyskäyttö Opiskelijat kyselivät lukiolaisten mielipiteitä lähimetsistä. Aika harvat marjastivat ja sienestivät lähimetsässä, mutta monet pitivät niitä tärkeinä. Tyttöjen ja poikien välillä vastaukset eivät eronneet olennaisesti. Pojat 25 20 15 10 5 0 Todella paljon Paljon En tiedä Vähän Todella vähän Tytöt 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Todella paljon Paljon En tiedä Vähän Todella vähän
Tämänkaltaiset näkyvät pilaavat paikoin koulumme pihanalueen läheisyydessä olevaa metsänreunaa. Olemme kuitenkin järjestäneet koko koulun siivouspäivän vuosittain. Koulun pihalle on tänä kesänä rakennettu uusi jätteiden lajittelupiste. Toivottavasti tulevaisuudessa roskat kulkeutuvat useammin roskikseen.
Kuvassa ympäristöekologian kurssilaisia ja opettaja