UEF Väitös 11.6.: Rauduskoivikon puiden kasvuominaisuuksista löytyy huomattavia eroja

Väitös biologian alalta

Väittelijä: MSc Boy Possen

Väitösaika ja paikka: keskiviikko 11.6.2014, klo 12.00, Suomen metsämuseo Lusto, Lustontie 1, Punkaharju

Tietoa puuyksilöiden välisestä vaihtelusta populaation sisällä on niukasti. Tietoa tarvitaan, jotta voidaan ymmärtää, miten puupopulaatiot pystyvät reagoimaan esimerkiksi muuttuvaan ilmastoon. MSc Boy Possenin väitöstutkimuksen mukaan vaihtelu kasvuun liittyvissä ominaisuuksissa on rauduspopulaatioissa enemmänkin sääntö kuin poikkeus. Tulosten pohjalta on mahdollista olettaa, että rauduskoivumetsiköillä on kapasiteettia sopeutua muuttuvaan ilmastoon.

Kasvutekijät vaihtelevat puun iän mukaan

Väitöskirjassa tutkittiin yhteensä 27 kasvuun liittyvän ominaisuuden vaihtelua rauduskoivugenotyyppien välillä, ja lähes kaikissa erot olivat merkitseviä. Vaihtelu riippui kuitenkin puun iästä. Nuorilla taimilla yhteytykseen liittyvät ominaisuudet ovat kasvun kannalta keskeisiä, kun puolestaan täysikasvuisilla puilla tärkeintä oli satsaus lehtien rakenteelliseen kestävyyteen esimerkiksi tuhohyönteisiä vastaan. Tällaiset eroavuudet on syytä ottaa huomioon, kun arvioidaan puiden sopeutumista muuttuvaan ilmastoon.

Lehtien rakenteen erot kertovat puun kasvusta

Punkaharjulla kenttäoloissa kasvaneilla, yli 10-vuotiailla rauduskoivugenotyypeillä (Betula pendula Roth) lehtien rakenne, koko ja paino sekä niiden suhdeluku eli spesifinen lehtiala olivat merkittävimpiä, koko puun kasvua kuvaavia ominaisuuksia. Lehtien ominaisuuksissa tapahtuu muutoksia puiden mukautuessa kasvuympäristön muuttumiseen. Ne ovat avainasemassa puolustautumisessa hyönteistuhoja vastaan. Lehtien rakenteelliset muutokset aiheuttavat puille kustannuksia, jotka voivat heijastua puiden kasvuun.

Raudusmetsiköstä löytyy eri ilmastoon sopeutuneitä yksilöitä

Seitsenvuotinen seuranta-aineisto lehtien puhkeamisen ajoittumisesta kertoi, että puuyksilöiden välillä oli merkittäviä eroja lehtien fenologiassa. Vaihtelua havaittiin myös vuosien välillä. Puuyksilön ominaisuus aikaisesta tai myöhäisestä lehteen puhkeamisesta pysyi vuodesta toiseen samana. Aikaisin lehteen puhkeavilla yksilöillä sääolosuhteiden vaikutus oli myös vähäisempi. Tämän ilmiön syitä ei tunneta, mutta sen voi ajatella lisäävän populaation mahdollisuuksia sopeutua muuttuviin ympäristöoloihin. Lehtien puhkeamisen ajankohdalla ei kuitenkaan ollut merkitystä kasvuun, sillä myöhään lehteen puhjenneet puut kasvoivat nopeammin. Ne siis saavuttivat lehtialan, jolloin yhteytystuotteita voi ohjautua puun kasvuun, suunnilleen samaan aikaan kuin varhain lehteen puhkeavat genotyypit. Lisäksi lehtien kellastuminen käynnistyi kaikilla tutkittavilla genotyypeillä varsin samanaikaisesti. Nämä seikat tukevat näkemystä, että nykyilmastossa lehtien fenologian ja kasvun välinen kytkös ei ole kovin tiukka.

Tasapaino veden oton ja haihdutuksen välillä taimilla nopeakasvuisuuden edellytys

Väitöskirjatyössä tutkittiin myös yksivuotisten rauduskoivun taimien kykyä mukautua muuttuvaan ympäristöön altistamalla kloonitaimia kokeellisesti muutoksille veden saatavuudessa ja lämpötilassa. Nopeakasvuisimmiksi osoittautuivat yksilöt, jotka pystyivät kuivuusstressin aikana kasvattamaan juuristoa lehtien kasvun kustannuksella ja ylläpitämään tehokkaan yhteytyksen. Sopeutuminen muuttuneisiin olosuhteisiin tapahtui ensimmäisen kasvukauden aikana ja kuivuusstressin toistuessa tämä allokaatiomalli säilyi samana myös toisen altistusvuoden. Tulokset osoittivat, että nuorilla taimilla, joilla toisin kuin täysikasvuisilla puilla ei ole ravintovarastoja, kasvu riippuu ennen kaikkea resurssien välittömästä saatavuudesta. Stressioloissa nopeat muutokset yhteytystuotteiden jakautumisessa ovat tällöin yksilön menestymisen kannalta tärkeitä.

MSc Boy Possenin väitöskirja Searching for Traits Behing Growth and Biomass: A Case Study with Silver Birch (Betula pendula Roth) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on Dr Hendrik Poorter , Jülich Plant Phenotyping Centre, Saksa, ja kustoksena professori Elina Oksanen , Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuus on englanninkielinen.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja: Boy Possen, p. 040 801 5294 boy.possen (at) uef.fi 

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa