Luentomateriaali: Esa Etelätalo

Transkriptio

1 Luentomateriaali: Esa Etelätalo

2 Metsänhoidon perusteet Metsämaa; maannos, metsämaan ominaisuuksien parantaminen metsätaloudessa

3 Metsämaan maannos 3 Maannostuminen: - Ilmasto määrää kasvillisuuden ja kasvillisuus vaikuttaa maaperän pintakerrosten kemiallisiin ominaisuuksiin (mm. happamuus) kunkin ilmasto- ja kasvillisuusvyöhykkeen maaperään kehittyy vyöhykkeelle tyypillinen, kemiallisesti erilaisista kerroksista muodostunut rakenne. - Maaperän mineraalit reagoivat maassa liikkuvan veden ja siihen liuenneiden aineiden kanssa ja rapautuvat. Rapautumistuotteet liukenevat ja kulkeutuvat veden mukana maaprofiilissa. Osa rapautumistuotteista huuhtoutuu maaperästä vesistöihin, osa saostuu ja rikastuu johonkin maaprofiilin kerrokseen.

4 Metsämaan maannos 4 Maannostuminen: - Humidissa ilmastossa sataa enemmän kuin haihtuu (havumetsävyöhyke) ja vesi liikkuu maaperässä pääasiassa alaspäin. Humidien alueiden maannoksille on tyypillistä, että maaperän pintaosat ovat voimakkaasti huuhtoutuneet ja rapautumistuotteita on saostunut syvemmälle maaperään. - Tyypillisiä humidin ilmaston maannoksia ovat mm. pohjoiselle havumetsävyöhykkeelle tyypillinen podsolimaannos. - Vrt. aridinen ilmasto vesi liikkuu maaperässä alhaalta ylöspäin rapautumistuotteet rikastuvat maan pintaosiin, esim. suola-aavikot.

5 Metsämaan maannos 5 Maannostuminen: - Veden liikesuunnan lisäksi maaperän kemiallisten kerrosten muodostumista ohjaa voimakkaasti myös maaperän happamuus. - Mineraalien rapautumisreaktiot ja sen rapautumistuotteiden saostuminen riippuu oleellisesti maaperän happamuudesta. Maaperän pintaosien happamuus johtuu kasvillisuuden ja hajottajaeliöiden elintoiminnoista. Ilmaston lämpeneminen nopeuttaa hajotustoimintaa ja vähentää maan pintakerroksen happamuutta

6 Metsämaan maannos 6 Maannostuminen: - Suomessa metsämaa on hapanta. Se johtuu kallioperän happamuudesta ja karikkeiden epätäydellisestä hajoamisesta, koska ilmasto on viileä ja kostea. Tärkeimpiä hajottajia ovat sienet. - Vaillinaisesta hajoamisesta syntyy huopamainen humus mineraalimaan pintaan, jossa on happamia hajotusreaktioiden välituotteita. - Havupuiden neulaskarike tuottaa hyvin hapanta humusta, mutta lehtipuiden karike hajoaa nopeasti ja tuottaa lievästi hapanta humusta.

7 Metsämaan maannos 7 Maannostuminen: - Mitä vanhempi metsä, sitä happamampi humus. Happamin vanhoissa kuusikoissa. - Humuskerroksen läpimenevä vesi hyvin hapanta, mutta veden happamuus pienenee alas valuessaan johtuen rapautumisreaktiosta (kationinvaihto). - Rapautuminen voimakkainta huuhtoutumiskerroksessa (vaalea, lähinnä piitä Si) huuhtoutumiskerroksesta veteen vapautuu metallikationeita. Kun veden happamuus pienenee veden mennessä alaspäin mm. rauta (Fe), alumiini (Al) ja raskasmetallit saostuvat

8 Metsämaan maannos 8

9 Metsämaan podsolimaannos, esim. MT 9

10 Maannostuminen: Metsämaan maannos 10 - Maan ikä, maan vedenpidätysominaisuudet ja pohjaveden korkeus vaikuttavat maannoksen muodostumiseen. - Savessa vesi ei virtaa alaspäin ei huuhtoutumista - Jos pohjavesi korkealla ei synny kerroksia - Voimakkain podsoloituminen on maassa, joka läpäisee helposti vettä, mutta pystyy kuitenkin pidättämään kosteutta (rapautuminen), (hietamaat)

11 Maannostuminen: Metsämaan maannos 11 - Podsoli havumetsävyöhykkeen kylmien, kosteiden ja happamien olosuhteiden kangasmailla yleisin maannostyyppi. - Suomessa lehdoista löytyy muhevaa ruskomaannosta (kalkkiperäinen kallio, lehtipuukarike) ei hapan hajotustoiminnassa myös bakteereita

12 Metsämaan maannos; humustyypit 12 - Erilaiset humustyypit peittävät kivennäismaata - Orgaanisen aineen määrä riippuu kasvillisuuden tuottamasta karikemäärästä ja hajoamisnopeudesta - Kasvillisuuden laatu, hajottajaeliöstö ja kasvupaikkatekijät (lämpö, vesi, ilma, ravinteet) vaikuttavat eri humustyyppien syntyyn

13 Metsämaan maannos, humustyypit 13 Kangashumus, (myös kuntta): - Syntyy havumetsän karikkeesta vähäravinteisessa ja biologisesti eiaktiivisesta maassa. Maan happamuus rajoittaa hajotus- ja sekoitustoimintaa selvärajainen huopamainen ja tiivisrakenteinen kerros kivennäismaan päällä Mullas: - Enemmän maaperäeläimiä kuin kangashumuksessa orgaanista ainesta sekoittunut myös kivennäismaan pintakerrokseen Multa: - Syntyy emäksisiä aineista sisältävässä, biologisesti aktiivisessa maassa, jossa hyvä ilmanvaihto hyvä kasvualusta runsas karikesato ja hajottajaeliöstö (lehdot)

14 Metsämaan maannos, humustyypit 14 L = tuore tai heikosti hajonnut karike F= osittain hajonnut, mutta pääosin vielä tunnistettavissa karike H= orgaanisen aineen alkuperä ei enää tunnistetavissa (huopamainen) A = kivennäismaata, jossa humusta. Paksuus määräytyy sekoitustoiminnan aktiivisuuden mukaan (maaeliöt, hajotustoiminta)

15 Metsämaan maannos, podsoli 15 Kerrokset: Kivennäismaata peittää kangashumuskerros (paksuus vaihtelee) - havupuukariketta, hajotustoiminta heikkoa syntyy happamia yhdisteitä, jotka happamoittavat vajoveden. A-horisontti erittäin ohut. Huuhtoutumiskerroksesta huuhtoutuu emäskationeja ja Fe ja Al; jopa cm. Syvemmälle maassa mentäessä ph kohoaa huuhtoutumiskerroksen aineet saostuvat rikastumiskerros (Fe- ja Al- yhdisteet); punertava tai ruskean värinen. Märässä ja vettä pidättävässä maassa humusaineet värjäävät rikastumiskerroksen tummaksi. Alimpana on pohjamaa; joka on vaaleampaa

16 Metsämaan maannos, podsoli 16 - Podsolimaannos syntyy hitaasti ja silminnähtävien kerrosten synty kestää vuotta - Podsoli on tyypillisintä keskikarkeilla mailla, jossa maaperä läpäisee vettä suht. hyvin; hietainen moreeni tai hietamaa - Humidinen ilmasto, kallioperän mineraalikoostumus (hapan) sekä havumetsien kasvillisuus edistävät podsoloitumista

17 Metsämaan maannos, rusko- ja sulfiittimaannos Ruskomaannos, (lehtomulta): - Tavataan viljavimmilla mailla. - Karikekerroksen alla multaa. Maalajina on savi, hiesu tai hieno hieta. Myös karkeammilla mailla esim. viljelyn, kaskeamisen tai laiduntamisen seurauksena, mutta muuttuu podsoliksi Sulfaattimaannos: - Esiintyy Pohjanlahden rannikkovyöhykkeellä - Syntynyt jääkauden meren pohjaan meriveden sulfaateista - Sulfidisavi on neutraalia, mutta hapen kanssa reagoidessaan syntyy rikkihappoa, joka liukenee veteen. Maan ph voi pudota 2,5. - Aiheuttanut ongelmia metsän uudistamisen maanmuokkauksessa, jos se on tehty syvälle (taimet kuolleet), vesistöt happamoituvat 17

18 Kasvupaikka ja maalajit 18 Lehto (1-2 %): - Usein alavilla paikoilla; laaksot, notkot, soistuvat helposti - Savimaat, hiesumaat ja hienojakoiset moreenit (esim. hietamoreenit, jossa paljon hienoja aineksia) Lehtomainen kangas ( E-S 29 % ja P-S 7 %): - Lajittuneilla hienojakoisilla mailla ja hienojakoisilla (hienoainesta 25-60%) moreenimailla Tuore kangas ( 45 %) - keskihyvät, kohtalaisesti (hienoainesta 15-35%) hienoja lajitteita sisältävät moreenimaat

19 Kasvupaikka ja maalajit 19 Kuivahko kangas (E-S 20 % ja P-S %) - Useilla maalajeilla; lajittunut hiekka tai somero tai moreeni, jossa hienoja lajitteita niukasti (10-30 %) Kuiva kangas ( E-S 2 % ja P-S 5-10 %) - Maalaji karkearakeinen lajittunut (hiekka, somero); harvoin moreenimaalla Karukkokangas (alle 1 %) - Kuivilla ja laihoilla hiekkamailla

20 20

21 Maan ominaisuuksien hoitaminen 21 /parantaminen metsätaloudessa Maanhoidon tavoitteita: 1. Metsämaan happamoitumisen lieventäminen - Lisätään kalkkia?? - Oikea puulajivalinta - Kulotus tuhka - Maanmuokkaus, hajotustoiminta paranee, lämpötalous paranee ph nousee 2. Maan biologisen aktiivisuuden ylläpitäminen 3. Puuston tasapainoisen ravinteiden saannin turvaaminen 4. Puuston elinvoimaisuuden ja hyvän kasvukunnon ylläpitäminen

22 Maan ominaisuuksien hoitaminen 22 /parantaminen metsätaloudessa Miten metsämaan kunnosta pidetään huolta. - humuksen laatu ja määrä; lehtipuusekoitus havupuumetsikössä esim. kuusikossa (alle 20 %) - turvataan hajottajaeliöstön toiminta ravinteet kiertoon - maan kunnostaminen taimettumisen ja uudistumisen parantamiseksi; maanmuokkaus - vältetään ravinnemenetyksiä kaikissa metsänkasvatuksen vaiheissa; esim. kokopuuhakkuu ja bioenergia (neulaset jätetään maastoon) - ravinnepuutosten korjaaminen lannoituksella; NP kivennäismaille (150 kg/ha) ja PK turv le (40-80 kg/ha), (vaik. mä 6-8 v ja ku 8-10 v); boori - metsähoidollisten hakkuiden suorittaminen puiden kasvukunto säilyy

23 Maan ominaisuuksien hoitaminen 23 /parantaminen metsätaloudessa Puulajin valinta: - Maan viljavuus riippuu erityisesti orgaanisen aineen laadusta ja sen hajoamisesta parantaa maan vedenpidätyskykyä (hienoaines), ilmavuutta, ja ravinteiden tarjontaa - Lehtipuusekoitus parantaa orgaanisen aineen laatua ja ph:ta, koivun juuret syvemmällä kuin esim. kuusella ottaa ravinteet syvemmältä ja tuo kiertoon - Koivikossa maanpinta saa enemmän valoa ja lämpöä Maanmuokkaus: - Parantaa lämpöoloja (humus rikotaan tai pois kokonaan), tietyillä kohteilla vesitaloutta, ravinteiden vapautumista, taimettumista

24 Maan ominaisuuksien hoitaminen 24 /parantaminen metsätaloudessa Kulotus: - Humus palaa osittain ravinteet kiertoon, koska happamuus vähenee (pitkä vaikutus) - Ei sovi liian karuille kohteille (miksi?) Tuhkalannoitus: (kalkitusvaikutus, ph, ) - Soveltuu erityisesti turv le. Riippuen ravinnemääristä kg/ha - Pitkävaikutteinen (20-40 v.) Puunkorjuu: - Vältetään maan pintakerroksen tiivistymistä (ajourat) Ojitus - Parantaa maan vesitaloutta; turvemaat, hienojakoiset ja soistuvat kivennäismaat - Soistumista saattaa olla aukkohakkuun jälkeen (haihduttava puusto pois)