Suomen BioSoil-maaperäaineisto

Biosoil maaperäinventaarion (ICP forests – taso I – koealat) tarkoituksena oli arvioida maaperän kemiallista tilaa ja sen muutoksia ja toiseksi arvioida maaperän ominaisuuksia, jotka vaikuttavat metsämaan toimintaan ja käyttöön. Sen lisäksi, että Biosoil aineisto tarjoaa maaperätietoa ilmakehän laskeumavaikutusten tutkimukseen laajemmassa mittakaavassa, maaperäinventaario palvelee muitakin tarkoituksia, sillä se tuo aineistoa sekä ilmastonmuutoksen (esim. hiilen määrä ja sen muutokset), että kestävään metsänhoidon (esim. happamoitumisen lisäksi mm. typpitutkimukset ja ravinteiden epätasapaino, maan viljavuus, maan kantavuus) tutkimukseen.

Maaperäprofiilitiedot kerättiin osana BioSoil-projektia, Luonnonvarakeskus, Luke (entinen Metsäntutkimuslaitos, METLA). BioSoil-projekti toteutettiin osana ICP Forests -ohjelmaa (International Cooperative Program on the Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests; icp-forests.net/) ja EU Forest Focus -ohjelmaa (Tamminen ja Ilvesniemi 2013). Hankkeen tavoitteena oli kerätä tietoa maaperän ominaisuuksista, koostumuksesta sekä hiilen, ravinteiden, happamuuden ja raskasmetallien muutoksista Suomen metsämaissa. Aineisto kerättiin ns. ICP Forests Forest Focus Level I koealan verkostosta vuosina 2006–2007, joista otettiin ensimmäisen kerran maaperänäytteet vuosina 1986–1995 (Tamminen ja Starr 1994, Tamminen 2009). Tämä koealaverkosto on osa ns. 3000 pysyvän koealan aineistoa. Suomessa BioSoil-tietokanta sisältää 631 koealaa, kun taas koko Euroopassa koealojen kokonaismäärä on noin 6000 (icp-forests.net/). Yksityiskohtainen kuvaus kaikista kerätyistä tiedoista ja muuttujista on annettu BioSoil Kuvio- ja puusto-ohjeet (2006).

Laboratoriossa maaperän profiilinäytteistä määritettiin näytteiden hiukkaskokoluokat (savi, siltti ja hiekka). Maaperän orgaanisen aineksen likimääräinen pitoisuus kivennäismaakerrokselle määritettiin eri kerroksille perustuen polttohäviöön 550 °C lämpötilassa noin kahden tunnin ajan. Lisäksi näytteistä määritettiin useiden alkuaineiden pitoisuudet.

Koealan perustiedot sisältävät: leveysaste, pituusaste, korkeus merenpinnan yläpuolella maaperän kosteus, kaltevuus, topografinen sijainti, paljas kivipeite (%), maaperätyyppi, lähtöaine, karkean aineksen pitoisuus (%), maaperän rakenne, kasvupaikan tyyppi ja Sphagnum-peittävyys (%).

Kangasmaiden maaperästä ja -kohteista kerättiin tietoja EU:n rahoittaman Biosoil-projektin puitteissa kaudella 2006–2007 (Tamminen, 2006; Tamminen ja Ilvesniemi, 2013).

Aineistoa on käytetty useissa tutkimuksissa (Heiskanen ym. 2018, Heiskanen ym. 2020, Launiainen ym. 2022, Lehtonen ym. 2016, Mäkelä ym. 2022, Rantakari ym. 2012).

## Vuonna 1985–86 perustetut noin 3000 pysyvää koealaa

Valtakunnan metsien 8. inventoinnin yhteydessä vuosina 1985–1986 perustettiin metsäluonnon ja ympäristön tilan seurantaa varten noin 3000 pysyvää koealaa. Koealat on sijoitettu koko maan kattavaan inventointilohkojen verkostoon. Lohkojen etäisyydet toisistaan ovat Etelä-Suomessa sekä etelä-pohjoissuunnassa että itä-länsisuunnassa 16 km. Pohjois-Suomessa etäisyydet ovat etelä-pohjoissuunnassa 24 km ja itä-länsisuunnassa 32 km. Kullakin lohkolla on etelä-pohjoissuuntainen koealaryväs, joka käsittää Etelä-Suomessa 4 koealaa 400 metrin välein ja Pohjois-Suomessa 3 koealaa 600 metrin välein.

BioSoil-hanketta varten kultakin lohkolta valittiin ja mitattiin 1 koeala. Valtakunnan metsien inventointien tiedonkeruu ja pinta-alojen arviointi perustuu kunkin metsätalouden maalle sijoittuvan koealan jakamiseen metsikkökuvioihin. Kuviointi muodostetaan kasvupaikan ja puuston ominaisuuksien perusteella. Metsikkökuvio on kasvupaikkatekijöiden ja puuston sekä metsässä tehtyjen ja tarvittavien hakkuu- ja hoitotoimien suhteen homogeeninen metsäalue. Inventoinnissa käytetty 4 aarin suuruinen pysyvä ympyräkoeala voi jakaantua useampaan metsikkökuvioon. Esimerkiksi jos osa koealasta kuuluu eri maaluokkaan, kasvupaikkatyyppiin tai koeala sattuu suon ja kankaan rajaan tai puuston kehitysluokkarajaan, se jaetaan metsikkökuvioiden mukaan kuvioihin.

Biologit tarkensivat tarvittaessa inventoinnin ryhmänjohtajien arvioimaa em. koealakuviointia erottamalla tyyppikuviot koealasta tehtyyn peitepiirrokseen. Tyyppikuviot rajattiin kasvupaikkatyypin perusteella. Pienimmän erotettavan tyyppikuvion tuli olla vähintään 5 % 4 aarin täyskoealan pinta-alasta. Inventoinnissa kenttä- ja pohjakerroslajien peittävyydet arvioitiin neljältä 4 aarin koealalle systemaattisesti sijoitetulta 2 m2 suuruiselta näyteruudulta. Kunkin kasvilajin runsautta arvioitiin projektiopeittävyytenä, eli ilmaversojen ja sekovarsien kattamana prosenttipeittävyytenä näyteruudulla. Peittävyydet arvioitiin prosentin tarkkuudella, alle 1 % peittävyydet 0,1 % tarkkuudella. Inventointiryhmien biologit saivat pysyvillä koealoilla suoritettaviin maastotöihin yhtenäisen koulutuksen. Koealoilta on inventoitu runsaasti puusto- ja kasvupaikkatunnuksia. Koealoilta on otettu myös maaperänäytteitä.