Akvaattisen ja terrestrisen biodiversiteetin yhteydet metsäekosysteemeissä

Hakemuksen tiivistelmä

Biodiversiteetin ja ekosysteemien toimintojen välisiä suhteita on tutkittu paljon, mutta tutkimukset on tehty pääosin yksittäisissä ekosysteemeissä ja ekosysteemien välisiä suhteita ei ole huomioitu. Tässä hankkeessa aiotaan tutkia metsäympäristön biodiversiteetin ja metsäympäristön ekosysteemin toiminnan vaikutusta metsälampien ja -järvien biodiversiteetille ja ekosysteemien toiminnalle muuttuvassa ilmastossa ja erilaisten maankäyttöpaineiden alaisuudessa. Näin voidaan tutkia esimerkiksi metsätalouden ja maatalouden vaikutusta vesiekosysteemien biodiversiteetille ja vesiekosysteemien toiminnalle, jota mitataan perustuotannon tasolla ja resurssien käytön tehokkuudella. Aineistona käytetään 150 suomalaisesta järvestä ja lammesta ja näiden ympäristöstä kerättävää kasvillisuus-, plankton- ja vesikemia-aineistoa. Järvet ja lammet sijaitsevat Etelä-Suomesta aina Kuusamon korkeudelle asti ja aineiston tutkimiseen käytetään monia erilaisia biodiversiteettimittareita ja moderneja tilastollisia menetelmiä. Tutkimuksessa käytetään osalla järvistä ns. before-after-control-impact näytteenottoa, jolla voidaan tehokkaasti tutkia maankäyttömuutosten vaikutusta järviekosysteemien rakenteeseen ja toimintaan. Tutkimuksen tuloksena syntyy laajaa ymmärrystä maa- ja vesiekosysteemien yhteistoiminnasta muuttuvassa ympäristössä.

Biodiversiteetin ja ekosysteemien toimintojen välisiä suhteita on tutkittu paljon, mutta tutkimukset on tehty pääosin yksittäisissä ekosysteemeissä ja ekosysteemien välisiä suhteita ei ole huomioitu. Tässä hankkeessa tutkittiin metsäympäristön biodiversiteetin ja metsäympäristön ekosysteemin toiminnan vaikutusta metsälampien ja -järvien biodiversiteetille ja ekosysteemien toiminnalle ilmastogradienteilla ja erilaisten maankäyttöpaineiden alaisuudessa. Aineistona käytettiin 100 suomalaisesta järvestä ja lammesta ja näiden ympäristöstä kerättyä kasvillisuus-, plankton- ja vesikemia-aineistoa. Järvet ja lammet sijaitsivat Etelä-Suomesta Kuusamon korkeudelle asti ja aineiston tutkimiseen käytettiin erilaisia biodiversiteettimittareita ja moderneja tilastollisia menetelmiä. Tutkimuksessa havaittiin, että terrestrisen ja akvaattisen biodiversiteetin välillä oli tutkimusjärvissä selvä yhteys. Toisaalta suoraa yhteyttä terrestrisen ja akvaattisten ekosysteemien tuottavuuden välillä ei havaittu. Havaitsimme kuitenkin, että terrestrinen tuottavuus, biodiversiteetti ja maan käyttö vaikuttivat veden kemiaan, joka taas vaikutti voimakkaasti akvaattiseen biodiversiteettiin ja järvien tuottavuuteen. Tutkimus osoitti, että muuttuvassa ilmastossa ekosysteemien kytkeytyneisyyden mahdollinen kasvu aiheuttaa monimutkaisia yhteyksiä eri ekosysteemien välillä vaikuttaen sekä biodiversiteettiin että ekosysteemien toimintaan. Toisessa osatutkimuksessa havaitsimme, että vaikka kasvi- ja eläinplanktondiversiteetit korreloivat tutkimusjärvissä, suhteellisen heikko korrelaatio osoittaa, että vain yhtä planktonryhmää tutkimalla kokonaiskuva planktonyhteisöjen biodiversiteetista jää puutteelliseksi. Tutkimus osoittaa myös harvinaisten lajien suuren merkityksen planktonyhteisöjen alueellisen biodiversiteetin kannalta.