Development of ecosystems under human activity in the North-East Estonian industrial region: forests on post-mining sites and bogs
| dc.contributor.author | Karu, Helen | |
| dc.date.accessioned | 2015-05-15T13:55:19Z | |
| dc.date.available | 2015-05-15T13:55:19Z | |
| dc.date.issued | 2015-05-15 | |
| dc.description | Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone. | en |
| dc.description.abstract | Eestis on põlevkivi kaevandatud umbes 1%-l maismaa pindalast. Üks olulisemaid kaevandamisega kaasnevaid keskkonnamõjusid Kirde-Eestis on looduslike- ja kultuurmaastike asendumine uute tehislike pinnavormidega, nagu karjääripuistangud ja tööstusjäätmete kuhilad. Käesoleva töö esmaseks eesmärgiks oli kirjeldada taimkatte ja mulla arengut Narva põlevkivikarjääri ja Kohtla-Järve poolkoksimägedele rajatud puistutes ning looduslikult taastuvatel aladel. Leiti, et 30 aastat peale metsastamist annavad karjääripuistangutel kõige enam puiduproduktsiooni arukase- ja sanglepapuistud. Samuti stimuleerivad lehtpuupuistud, eriti lepikud, mulla ja alustaimestiku arengut nii karjääripuistangutel kui poolkoksimägedel. Looduslikult uuenenud metsades on mulla paksus ja puiduproduktsioon võrreldavad hariliku männi istandustega, mis karjääripuistangutel domineerivad. Rohurinde liigiline koosseis karjääripuistangutel sõltub oluliselt istutatud puuliigist ning on kõige mitmekesisem looduslikult uuenenud aladel. Seega saab tööst teha praktilise järelduse: liigilise mitmekesisuse suurendamiseks karjääripuistangutel tuleks metsastamisel kasutada senisest enam lehtpuid ning jätta osa alasid looduslikule uuenemisele. Töö teiseks eesmärgiks oli analüüsida muutusi, mida on rabaökosüsteemides põhjustanud põlevkivielektrijaamadest pärinev aluseline õhusaaste ning veetaseme alanemine kuivendamise, turbakaevandamise ning põlevkivi allmaakaevandamise tõttu. Selleks uuriti taimestikku ja süsinikuringet Kalina ja Selisoo rabade servaaladel ning võrreldi neid looduslikus seisundis rabaga Kesk-Eestis. Leiti, et õhusaaste on põhjustanud olulisi muutusi mõlema raba, eriti aga Kalina taimestiku liigilises koosseisus. Nii õhusaaste kui veetaseme alanemine toovad kaasa puude kasvu kiirenemise ja samblarinde produktsiooni vähenemise. Süsinikuemissioonid turbast sõltuvad tugevasti veetasemest, samas kui õhusaaste mõju pole ilmselt oluline. Doktoritöö tulemused näitavad, et puisrabades ja suhteliselt kõrge veetasemega rabametsades võiks turbast pärinevate süsinikuvoogude hindamiseks kasutada keskmist veetaset ja/või puistu rinnaspindala. | en |
| dc.description.abstract | Oil shale mining has affected ~1% of the Estonian terrestrial area. Due to mining, natural landscapes in NE Estonia have been replaced by artificial landforms—mine spoils and waste piles. The first aim of this thesis was to describe the development of vegetation and soils in the Narva opencast mine and on Kohtla-Järve semicoke hills in different plantations and areas left to natural succession. According to the results of the thesis, plantations established in Narva mine can show remarkably good growth. Among ~30-year-old stands, alder and silver birch plantations are most productive. Natural stands develop slower, although at comparable rate to Scots pine plantations, which dominate the afforested area. Broadleaved species, especially alders, also seem to enhance soil development and herb layer productivity on both mine spoil and semicoke dumps. Species composition of herb layer differs significantly between site types on mine spoil and is most diverse in natural stands. Thus, vegetation and landscape in reclaimed opencasts could be diversified by planting different tree species and letting natural succession occur within plantations. The second aim was to assess changes in bog ecosystems caused by alkaline air pollution from power plants and the lowering of the water table by forestry-drainage, peat mining and underground oil shale mining. Study was conducted in marginal areas of Kalina and Selisoo bogs. In both, but especially in Kalina, species composition has changed due to air pollution. In addition, both air pollution and drainage have contributed to the increase of tree growth and decrease of moss productivity. Lowering of the water table also leads to increased CO2 emissions from peat, originating from decomposition and root respiration. Our results suggest that average water table and/or stand volume, but not species composition, could serve as indicators of peat carbon fluxes for poorly-drained forested bogs although underlying relationships require further investigation. | en |
| dc.identifier.isbn | 978-9949-32-826-0 (print) | |
| dc.identifier.isbn | 978-9949-32-827-7 (pdf) | |
| dc.identifier.issn | 1024-6479 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10062/46444 | |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.relation.ispartofseries | Dissertationes biologicae Universitatis Tartuensis;275 | |
| dc.subject | tehismaastikud | et |
| dc.subject | põlevkivikarjäärid | et |
| dc.subject | tuhamäed | et |
| dc.subject | ökosüsteemid | et |
| dc.subject | ökoloogiline taastamine | et |
| dc.subject | metsad | et |
| dc.subject | rabad | et |
| dc.subject | liigiline koosseis | et |
| dc.subject | süsinikuringe | et |
| dc.subject | artificial landscape | en |
| dc.subject | oil-shale quarry | en |
| dc.subject | ash dumps | en |
| dc.subject | ecosystems | en |
| dc.subject | ecological restoration | en |
| dc.subject | forests | en |
| dc.subject | bogs | en |
| dc.subject | species composition | en |
| dc.subject | carbon cycle | en |
| dc.subject.other | dissertatsioonid | et |
| dc.subject.other | ETD | en |
| dc.subject.other | dissertations | en |
| dc.subject.other | väitekirjad | et |
| dc.title | Development of ecosystems under human activity in the North-East Estonian industrial region: forests on post-mining sites and bogs | en |
| dc.title.alternative | Ökosüsteemide areng inimtegevusest mõjutatud Kirde-Eesti tööstuspiirkonnas: tehismaastike metsad ja rabad | et |
| dc.type | Thesis | en |