en English is Íslenska

Thesis Agricultural University of Iceland > Auðlinda- og umhverfisdeild > Meistaraprófsritgerðir >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1946/28245

Title: 
  • Chronosequence studies of ecosystem development of Leymus arenarius dunes in Iceland
  • is Framvinda og uppbygging vistkerfa á melgresissvæðum (Leymus arenarius) á Íslandi]
Submitted: 
  • May 2017
Abstract: 
  • is

    Sandhólasvæði, sem hér á landi eru einkum melhólar eða mellönd, eru kvik vistkerfi með stöðugu áfoki sands. Sambærileg vistkerfi er að finna um allan heim, frá hásléttum meginlandanna, áraurum til fjörusanda. Þau eru umfangsmikil á Íslandi en hér er að finna yfir 22.000 km2 af sandauðnum, allt frá fjöru til miðhálendisins, þaðan sem eldfjallaaska berst með vindi og jökulám. Melgresið (Leymus arenarius) er ein af mikilvægustu tegundunum sem þrífast á sandauðnum hér á landi. Fáar rannsóknir eru til um framvindu í mellöndum á Íslandi, sérstaklega er lítið um rannsóknir á uppsöfnun lífræns efnis í kringum melgresi og virkni þess neðanjarðar.
    Ég rannsakaði framvindu, uppsöfnun kolefnis og köfnunarefnis í mellöndum, á tveimur svæðum:
    1) Surtsey, þar sem var 40 ára aldursröð af melhólum sem mynduðust af sjálfsáðum melplöntum.
    2) Í Leirdal, sandsléttu milli Búrfells og Heklu, þar sem öskufall úr Heklugosum hefur endurtekið eytt gróðri. Landgræðsla ríkisins hefur sáð melgresi þar til að hefta ösku í kjölfar eldgosa. Þar voru valdar misgamlar sáningar til að fá aldursröð er spannaði einnig um 40 ár.
    Uppsöfnun kolefnis, bæði rótarkolefnis (ROC) og jarðvegskolefnis (SOC) var meiri í Leirdal, en þar var róta-sprota hlutfall (R/S) og ROC/SOC samt lægra í efstu 30 cm jarðvegsins í elstu melhólnum en í Surtsey. Á báðum rannsóknarsvæðunum var mesta aukningin á kolefnisforða vistkerfisins fyrir neðan 30 cm sýnatökudýpt. Þetta sýndi að hin staðlaða sýnatökudýpt sem notuð er í landsúttektum til að mæla kolefnisbindingu í vistkerfum hentar ekki fyrir slík melgresissvæði.
    Mun meira köfnunarefni safnaðist árlega upp í melhólunum í Surtsey en fellur á þá með ákomu. Sennilegasta skýringin er sú að hinar löngu rætur melgresisins sem einnig er að finna í ógrónum svæðum umhverfis hólinn hafi flutt köfnunarefni inn í hólana. Þannig að melgresishólar í Surtsey eru öflug frumframvindu kerfi sem mynda bletti í vistkerfinu sem gætu síðan orðið lykilsvæði (e. hot spots) fyrir frekari jarðvegsmyndun og framvindu.

  • Sand-dunes are dynamic ecosystems with continuous disturbance that are found all over the world. In Iceland there are 22,000 km2 of sandy deserts. The Leymus arenarius is a plant species adapted to colonize and survive in areas with moving sand. It frequently forms sand-dunes where it facilitates the build-up of organic matter and soil formation. Few studies exist on the development of revegetated Leymus areas in Iceland, especially the belowground processes. To examine these, I studied two 37 and 40 yearlong chronosequences dominated by Leymus: 1) on Surtsey island, which was created in an oceanic eruption between 1963-1967, and 2) in Leirdalur, an area affected by tephra deposits from numerous eruptions in Mt. Hekla, containing areas revegetated with Leymus seeds at different times.
    When comparing the two study sites, where Leymus colonized naturally (Surtsey) and where it was sown (Leirdalur), it was noteworthy that the build-up of carbon stock in the soil as root organic carbon (ROC) and soil organic carbon (SOC) was much greater in Leirdalur than on the island of Surtsey. The changes in R/S and ROC/SOC ratios were also higher in Leirdalur when calculated for the whole rooting depth; but both ratios were lower in the top 30 cm of the oldest dune in Leirdalur than in Surtsey. Most of the soil carbon accumulation occurred below the 30-cm depth in both Surtsey and Leirdalur. These results indicated that the standardised IPCC method of measuring ecosystem SOC build-up only in the top 30 cm are faulty in sand-dune ecosystems. Much higher accumulation of N was observed in the Leymus dunes on Surtsey than could be explained with the atmospheric N deposition, suggesting that the extensive root systems were drawing N from the sparsely vegetated surrounding areas into the dunes. The Leymus plants on Surtsey are primary colonisers that act as environmental engineers that modify its habitat with time and contribute to patchiness in resource availability by moving N from the neighbouring soils into its dunes, making them “hot spot” for future soil development and ecological succession under these harsh conditions.

Accepted: 
  • Jun 13, 2017
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/28245


Files in This Item:
Filename Size VisibilityDescriptionFormat 
MS ritg Gudrun Stefansdottir.pdf6.63 MBOpenPDFView/Open