Vesiensuojelusta huolehtiminen päätehakkuiden yhteydessä. Leena Finér Metsäntutkimuslaitos, Joensuu

Transkriptio

1 Vesiensuojelusta huolehtiminen päätehakkuiden yhteydessä Leena Finér Metsäntutkimuslaitos, Joensuu

2 Käsiteltävät asiat: Päätehakkuiden aiheuttama vesistökuormitus ja sen syntymekanismit Kuormituksen suuruus Vaikuttavat tekijät Mistä kuormittavat ravinteet lähtevät liikkeelle Suojavyöhykkeiden merkitys Keinot kuormituksen vähentämiseen

3 Typpi- ja fosforikuormitus luonnontilassa: N, kg/ha/a Rörstrand 5 Rörstrand 2 Kotinen Huosionkorpi 2 Lymlylampi Susimäki Pyhä-Häkki 2 Pyhä-Häkki 3 Pyhä-Häkki 1 Sidländet 1 Sidländet 2 Piilopirtinaho 1 Piilopirtinaho 2 Kivimäki Kortesuo Roninsuo Ritalehto Joutensuo Takkupuro 1 Takkupuro 2 Kivimäki P, kg/ha/a Lähde: Mattsson ym. 2003

4 Kuormituksen lisäys 3 vuotta päätehakkuun jälkeen: N, kg/ha/a P, kg/ha/a Kangasvaara Rubbäck Vannessuonoja Porraskorvenoja Lehmikorvenoja Paroninkorpi Yli-Knuuttila Kivipuro Murtopuro Lähde: Lepistö ym. 1995, Ahtiainen ym. 2003, Haapanen ym. 2006, Mattsson ym. 2006

5 Vesistökuormitukseen vaikuttavat valuma-aluetason tekijät: Maantieteellinen sijainti ja ravinnelaskeuman suuruus Toimenpidealueiden koko suhteessa valuma-alueen kokoon Rinteiden kaltevuus Toimenpidealueen ja vesistön väliin jäävän vyöhykkeen pinta-ala suhteessa yllä olevan valuma-alueen pinta-alaan, sekä suojavyöhykkeen kasvillisuus ja maaperä Toimenpiteiden ajoitus Hakkuualueiden (vihreät) sijoittelu Kangasvaaran valuma-alueella, sininen ympyrä lasku-uoma

6 Vesistökuormitukseen vaikuttavat tekijät hakkuualalla: Kasvillisuus ja siinä tapahtuvat muutokset: poistettava puumäärä hakkuutähteet pintakasvillisuuden reaktiot Maaperä ja maaperässä tapahtuvat muutokset: fysikaaliset kemialliset Biologiset Maanmuokkausmenetelmä

7 VALU projekti Kangasvaara Intensiivisesti tutkitut valuma-alueet

8 % alueesta hakattiin, suojavyöhykettä 14% 1998

9 Typpi- ja fosforikuormituksen lisääntyminen avohakkuun ja maanmuokkauksen jälkeen N kg/ha/a P kg/ha/a H HM H HM Ennen 0-3 v. 4-6 v. Ennen 0-3 v. 4-6 v. Lähde: Ahtiainen ym

10 MISTÄ RAVINTEET LÄHTEVÄT LIIKKEELLE?

11 Kasvillisuudessa tapahtuvat muutokset Hakkuutähteet: 200 Juuret Oksat Lehdet 160 N, jäljellä % P, jäljellä % Mänty Kuusi Koivu Vuotta hakkuun jälkeen Vuotta hakkuun jälkeen Vuotta hakkuun jälkeen Lähde: Palviainen ym. 2004

12 Kasvillisuudessa tapahtuvat muutokset Puusto ennen hakkuuta ja hakkuutähteet: Ennen hakkuuta, kg/ha Heti hakkuun jälkeen, kg/ha 3 vuotta hakkuun jälkeen, muutos, kg/ha N P N P N P ,6-9,8 Lähteet: Finér ym. 2003, Palviainen 2005

13 Kasvillisuudessa tapahtuvat muutokset Pintakasvillisuus:

14 Kasvillisuudessa tapahtuvat muutokset Pintakasvillisuus: N kg ha P kg ha Avohakkuu 5 Avohakkuu Lähde: Palviainen ym. 2005, Palviainen ym (osin julkaisematon aineisto)

15 Kasvillisuudessa tapahtuvat muutokset Pintakasvillisuus ja maanmuokkaus, 7 vuotta avohakkuun ja 5 vuotta muokkauksen jälkeen: N kg ha Tasamaa Palle Vako P kg ha % 30% 25% % 57 % % 28 % % 15 % Muokkaa- Muokattu Muokkaa- Muokattu maton maton 0 Lähde: Palviainen ym. 2006, julkaisematon aineisto

16 Maaperän typpivirrat ennen hakkuuta ja 3 vuonna hakkuun jälkeen, kg/ha/a 6 Humus E-kerros B-kerros Lähde: Piirainen 2002 Ennen Jälkeen

17 Maaperän fosforivirrat ennen hakkuuta ja 3 vuonna hakkuun jälkeen, kg/ha/a Humus E-kerros B-kerros Lähde: Piirainen 2002 Ennen Jälkeen

18 Maaperän typpivirrat viitenä maanmuokkauksen jälkeisenä vuonna kg/ha Huuhtoutumiskerros 42% Rikastumiskerros Tasamaa Palle Vako 45% 30% 25% % % 16% 50% 16% Muokkaa- Muokattu Muokkaa- Muokattu maton maton Lähde: Piirainen ym. 2006, julkaisematon aineisto

19 Maaperän fosforivirrat viitenä maanmuokkauksen jälkeisenä vuonna kg/ha Huuhtoutumiskerros 42% 42% Rikastumiskerros 16% 55% 50%16% Muokkaa- Muokattu Muokkaa- Muokattu maton maton Lähde: Piirainen ym. julkaisematon aineisto Tasamaa Palle Vako 45% 30% 25%

20 MISTÄ RAVINTEET LÄHTIVÄT LIIKKEELLE, ARVIO: Hakkuutähteet Pintakasvillisuus N 0-3 v 3-6v P 0-3 v 3-6 v Orgaaninen kerros Mineraalimaa

21 Suojavyöhykkeen merkitys

22 Suojavyöhykkeen merkitys Avohakkuu 35% valuma-alueen pintaalasta ja suojavyöhyke oli n. 14% pinta-alasta (n. 90 m), suojavyöhyke pidätti 76 % sinne tulevasta typestä Hakkuualue Managed area Buffer zone Water body Suojavyöhyke Lähde: Laurén ym. 2005

23 Suojavyöhykkeen leveyden merkitys 30 m 60 m 90 m 120 m Lähde: Laurén ym Femma -simulointituloksia

24 Typen pidättyminen, % 30 m 58 % 60 m 66 % 90 m 76 % 120 m 78 % Lähde: Laurén ym. 2005

25 Keinot kuormituksen vähentämiseen päätehakkuun yhteydessä: Vesiensuojelusuunnitelma ja valuma-aluetason tarkastelu Ei liian laajoja kuormittavia toimenpidealueita samalla valuma-alueelle, toimenpiteiden jaksotus useammalle vuodelle Riskialueiden tunnistaminen Suojavyöhykkeiden käyttö vesistöjen varrella Vähän maanpintaa rikkovan, mutta metsänhoidollisesti tehokkaan muokkausmenetelmän valinta kullekin kohteelle, muokkausjälkien suuntaaminen, kaivukatkot Uusi puusukupolvi mahdollisimman pian Ojitusmätästyksessä samat vesiensuojelutoimivalikoimat kuin kunnostusojituksissa Hakkuutähteiden korjuun vaikutus?

26 Kiitokset: Marketta Ahtiainen, PKA Leena Karvinen, Metla Ari Laurén, Metla Hannu Mannerkoski, JOY Marjo Palviainen, Metla Sirpa Piirainen, Metla Michael Starr, HY Metsähallitus