Päätehakkuun ja maanmuokkauksen vaikutus metsän vesi- ja ravinnevirtoihin

Metsä pidättää tehokkaasti siihen laskeuman mukana tulevia ravinteita. Ravinteiden kier­ to metsässä on yleensä niin suljettua, että niiden huuhtoutuminen laskeumaan verrattuna on vähäistä. Latvusto pidättää osan sadannasta, minkä vuoksi latvuston alla metsikkösadanta on avoimen paikan sadantaa pienempi. Latvustoon pidättynyt vesi haih­ tuu takaisin ilmakehään. Puusto vaikuttaa metsikkö­ sadannan määrään ja laatuun sitä enemmän mitä enemmän sillä on latvusmassaa. Puulajeistamme kuusen vaikutus on suurin. Itä­Suomessa sademää­ rä on keskimäärin 500–600 mm vuodessa. Metsik­ kösadanta voi olla 10–40 % sademäärää pienempi, puuston koosta ja puulajista riippuen (Päivänen 1966, Hyvärinen 1990, Piirainen ym. 1998). Met­ sikkösadannassa pienen, mutta paikallisesti merkit­ tävän osan, muodostaa runkovalunta puun tyvelle. Kuusivaltaisessa metsässä runkovalunnan määrä on pieni, sillä kuusen oksat suojaavat runkoa sadeve­ deltä. Männiköissä ja koivikoissa runkovalunnan osuus metsikkösadannasta ja varsinkin metsikkölas­ keumasta on huomattavasti suurempi. Metsän pinta­ kasvillisuus voi myös pidättää sadetta lehvästöönsä, josta vesi voi haihtua. Tutkimustuloksia pensas­ ja kenttäkerroksen vaikutuksesta metsikkösadannan laatuun ja määrään on kuitenkin hyvin vähän. Sadeveteen on liuenneena erilaisia epäpuhtauksia. Yleensä taajamien tai teollisuuslaitosten läheisyy­ dessä sadevedessä on paljon mm. rikki­ ja typpiyh­ disteitä sekä raskasmetalleja, joiden määrä vähenee siirryttäessä kauemmaksi päästölähteestä. Osa epä­ puhtauksista voi kuitenkin kulkeutua ylemmässä il­ makehässä ympäri maapalloa. Latvus sitoo itseensä kaasu­ ja hiukkasmuodossa olevia aineita, joista osa liukenee latvuston läpi kulkevaan sadeveteen. Lisäk­ si puuston oma ravinnekierto voi vapauttaa ravintei­ ta sadeveteen tai pidättää niitä muuttaen sadeveden koostumusta. Latvustoon pidättyneen sadeveden haihtuessa sen sisältämät epäpuhtaudet jäävät lat­ vustoon. Metsikkölaskeuma on siis laadultaan hyvin erilaista kuin aukean paikan laskeuma. Typpilaskeumalla on suuri merkitys metsän ravinne­ kierrossa. Typen niukkuus rajoittaa usein metsän kasvua havumetsävyöhykkeellä ja siksi laskeuman mukana tuleva typpi toimii lannoitteena. Epäorgaani­ sia typpiyhdisteitä pidättyy jo latvustoon ja typen metsikkölaskeuma on avoimen paikan laskeumaa pienempi (kuva 1). Kangasvaaran tutkimusalueella tämä typen pidättyminen vastaa noin 14 % puuston vuotuisesta typen tarpeesta (Piirainen ym. 1998). Metsään satanut vesi ja lumen sulamisvesi imey­ tyvät maahan maavedeksi, josta se painovoiman vai­ kutuksesta edelleen liikkuu kohti pohjavettä tai pin­ takerrosvaluntana kohti uomaa tai muuta vesistöä. Runsaiden sateiden tai lumen sulamisen aikoihin voi esiintyä myös pintavaluntaa, jolloin vesi virtaa maanpinnalla. Metsäisillä alueilla noin puolet vuo­ tuisesta sademäärästä päätyy uomiin valunnaksi. Metsikkösadannan laatu vaikuttaa maaveden laatuun. Kasvien vedenotto vähentää maaveden määrää maan Sirpa Piirainen