METSÄSUUNNITTELU JA JATKUVA KASVATUS. Timo Pukkala

Transkriptio

1 METSÄSUUNNITTELU JA JATKUVA KASVATUS Timo Pukkala

2 Sisältö Määritelmiä Historiaa Jatkuvan kasvatuksen tutkimus Mallitus ja optimointi Optimointituloksia Suunnittelu Metsikkötasolla Aluetasolla

3 Tasaikäismetsätalous Uudistusalan ennakkoraivaus Avohakkuu Maanpinnan käsittely Istutus Varhaisperkaus Taimikonhoito Ensiharvennus Harvennus Avohakkuu

4 Tasaikäismetsätalous

5 Eri-ikäismetsätalous Yläharvennus Yläharvennus Yläharvennus Yläharvennus Yläharvennus Yläharvennus Yläharvennus

6 Säännöllisen eri-ikäinen kasvatus Laskeva jakauma Tasapainotilanne Hakkuu määrävälein Hakkuukierto v Palautetaan aina sama jakauma

7 Muu jatkuva kasvatus Kaksijaksoiset Luontainen uudistaminen Puulajivuorottelu Uudistusala Lehtipuuvaihe Kuusikko Yläharvennuksia Luontainen uudistaminen lehtipuulle

8 Historiaa Poimintahakkuut ennen vallitseva käytäntö Tilanne muuttui 1920-luvulta alkaen Harsintajulkilausuma v 1948 Tarvittiin halpaa puuta massateollisuudelle Alaharvennukset, avohakkuut ja viljely Ei tutkimuksia uuden menetelmän paremmuudesta Tutkimuksia ei käynnistetty myöhemminkään vaan ne pyrittiin estämään Nykysuositukset Eivät perustu vertaileviin tutkimuksiin eri menetelmistä Yksityistaloudellinen kannattavuus ja monikäyttö unohdettiin Yläharvennus (poiminta) yleisin syy metsän rauhoitukseen Nyt yläharvennusta suositellaan (selvästi alaharvennusta kannttavampaa) Jatkettu yläharvennus on jatkuvaa kasvatusta

9 Nykymenetelmän perusteluita Jatkuva kasvatus tuottaa huonosti? Jatkuva kasvatus ei ole kannattavaa? Erirakenteiset metsät eivät ole luonnonmukaisia? Luonnondynamiikka johtaa yhden puulajin tasaikäismetsiin? Suomalaiset puulajit eivät sovellu eriikäismetsätalouteen? Metsät eivät uudistu? Eri-ikäismetsän puunkorjuu kallista ja vaikeaa?

10 Jaksollinen jatkuva: puuntuotos Kontrolli (4) Määrämittaharsinta (4) Jatkuva kasvatus (7) Tasaikäismetsätalous (7) Vessari Suojuspuut Loppupuusto Kertymä Luonnonpoistuma Tuotos, m 3 /ha Kontrolli (3) Määrämittaharsinta (4) Jatkuva kasvatus (11) Tasaikäismetsätalous (10) Honkamäki Johtopäätös: ei radikaaleja eroja Tuotos, m 3 /ha

11 Jaksollinen jatkuva: kannattavuus Vessari Kontrolli Määrämittaharsinta Jatkuva kasvatus Tasaikäismetsätalous Hakattu Loppupuusto Nykyarvo (3 %), /ha Honkamäki Kontrolli Määrämittaharsinta Jatkuva kasvatus Tasaikäismetsätalous Hakattu Loppupuusto Nykyarvo (3 %), /ha

12 Jaksollinen jatkuva: Kannattavuus Viljelymetsätalous Nettotulo Kertymä, m 3 /ha Korjuu- Vuosi Toimenpide /ha Tukki Kuitu kustannus 0 Maankäsittely & viljely Taimikon hoito Ensiharvennus ,6 /m 3 58 Alaharvennus ,0 /m 3 75 Avohakkuu ,2 /m 3 MT-kuusikko Keski-Suomessa Tasaikäinen metsätalous ilman viljelyä ja hoitoa (laajaperäinen metsätalous) Nettotulo Kertymä, m 3 /ha Korjuu- Vuosi Toimenpide /ha Tukki Kuitu kustannus 55 Ensiharvennus ,6 /m 3 68 Alaharvennus ,0 /m 3 85 Avohakkuu ,2 /m 3 Jatkuva kasvatus (hakkuukierto 15 v) Nettotulo Kertymä, m 3 /ha Korjuu- Vuosi Toimenpide /ha Tukki Kuitu kustannus 0 Tulonmenetys Yläharvennus ,1 /m 3 30 jne Yläharvennus ,1 /m 3

13 Jaksollinen jatkuva: Kannattavuus Jatkuva kannattaa kun: (1) suuri korko, (2) karu kasvupaikka, (3) suuret kustannukset, (4) huono hinta

14 Luonnonmukaisuus metsien rakenne Varttuneiden metsiköiden rakenne Osuus koealoista, % Tasarakenteiset Muut erirakenteiset Kerrokselliset erirakenteiset Säännöllisen erirakenteiset Rakennetta tasaavista hakkuista huolimatta metsät pyrkivät kehittymään erirakenteisiksi VMI 8:n pysyvät koealat VMI1 VMI3 VMI8 Myytti 1: Luonnonmetsässä palot tappavat kaikki puut, ja ne rinnastuvat siten ekologisilta vaikutuksiltaan avohakkuisiin; Myytti 2: Metsät kehittyvät luontaisesti tasaikäisrakenteisiksi; Myytti 3: Metsän kehitys johtaa yhden puulajin metsiin (Kuuluvainen ja Keto-Tokoi 2006)

15 Luonnonmukaisuus Metsäpalo ei vastaa avohakkuuta Luonnondynamiikka tuottaa erirakenteisia metsiä

16 Uudistuminen: Alikasvoksen yleisyys Mänty, kuusi ja koivu Osuus koealoista, % > <500 Osuus koealoista, % Mänty, kuusi ja koivu, pituus > 1,3 m > <

17 Alikasvos

18 Alikasvos = ilmainen taimikko Avohakattu 6 vuotta sitten

19 Alikasvos = monimuotoisuutta

20 Kaikki alikasvos ei ole kuusta

21 JK:n puunkorjuu ei ole erityisen kallista Ensiharvennus Tukkipuukertymä, m 3 /ha Kuitupuukertymä, m 3 /ha Korjuukustannus, /m 3 Toinen harvennus Tukkipuukertymä, m 3 /ha Kuitupuukertymä, m 3 /ha Korjuukustannus, /m 3 Päätehakkuu Tukkipuukertymä, m 3 /ha Kuitupuukertymä, m 3 /ha Korjuukustannus, /m 3 VT-männikkö , , ,4 MT-kuusikko , , ,2 Erirakenteisen metsän harvennushakkuu Tukkipuukertymä, m 3 /ha Kuitupuukertymä, m 3 /ha Korjuukustannus, /m , ,6

22 Korjuu onnistuu jatkuvassa kasvatuksessa

23 Jatkuvan kasvatuksen tutkimus Vessarin ja Honkamäin koekentät Jatkuva kasvatus, määrämittakarsinta, alaharvennukset, kontrolli Erilaistavat hakkuut 1987, mitattu 3 v välein 1980-luvulla 140 koealaa Etelä- ja Keski-Suomeen Mitattu n. 10 vuoden välein Metsähallituksen maiden uudet kokeet (2009) 650 ha 1250 ha Hakkuita, joissa jäljitellään häiriödynamiikkaa Poiminta, ryhmäpoiminta, pienaukko, suuraukko

24 Vessari

25 Honkamäki

26 Kasvumallit Siirtymämatriisimalleja ja 1990-luvuilla Aineisto ei peräisin eri-ikäismetsätalouden metsistä Ensimmäiset varsinaiset mallit 2009 Aineistot: VMI3, Vessari-Honka, Spati Käytetty optimointitutkimuksissa Varmennettu riippumattomissa aineistoissa EriPuusto simulointiohjelmassa Innofor Oy

27 Kasvumallit Kasvu Kuolleisuus Kynnyskasvu Kasvu- ja kynnyskasvumallit tärkeimpiä

28 Kasvumallit Yhden puulajin metsä Läpimitan kasvu, cm / 5 v G = 25 m 2 /ha Läpimitta, cm Mänty Kuusi Koivu Kynnyskasvu, puita/ha Kuusi Koivu Mänty Pohjapinta-ala, m 2 /ha Puut kasvavat nuorena hitaasti, myöhemmin hyvin Tasaikäismetsätaloudessa käy päinvastoin

29 Kasvu ja laatu Tasaikäismetsätalous: Huonoa laatua Eri-ikäismetsätalous: Hyvää laatua Tasaikäismetsätaloudessa tavoitellaan nopeaa alkukehitystä (paksuja lustoja ja oksia) Laatupuun kasvatuksessa pitäisi tavoitella HIDASTA alkukehitystä Massateollisuus häviää vähitellen Suomesta -> kuitupuuta ei pidä pyrkiä tuottamaan

30 Kasvumallit: testejä EriData: 140 koealaa E- ja K-Suomessa VMI 8:n pysyvät erirakenteiset koealat Pohjapinta-alan kasvu, m 2 /ha vuodessa Spati Hynynen ym. Spati mitattu EriHyvät Pukkala ym. EriHyvät mitattu EriData Pukkala ym. EriData mitattu Läpimitan kasvu, cm / 5 v Mänty (5290) Kuusi (7215) Koivu (3034) Mitattu Malli Tarvitaan lisää tietoa metsien uudistumisesta ja siihen vaikuttavista tekijöistä

31 Optimointi Optimoidaan hakkuun jälkeistä läpimittajakaumaa Voidaan kuvata mm. Läpimittaluokkien frekvensseillä Weibull-funktiolla (parametrit + N + Dmax) Maksimoidaan Nykyarvoa NA = Hartmannin kaava monitavoitteisessa tilanteessa Sakkofunktiolla täydennettyä nykyarvon kaavaa Hyötyfunktiota N (1 + i) T T 1 A T

32 Optimointituloksia Runkoluku Nettotulo Tukkikertymä Nykyarvo 1 % Nykyarvo 4 % Läpimitta, cm MT-kuusikko Keski-Suomessa

33 Paljonko puustoa jää hakkuussa Hakkuukierto 15 (E-S, kuusi) 50 v (Lappi, ClT) Optimaalinen jäävä pohjapinta-ala E-S, viljava: Karut: m 2 /ha 7 9 m 2 /ha Runkoja (pituus > 1,3 m) jää kpl/ha Nykyohjeiden mukaan tiheys on joskus alle lakirajan Jäävä puusto on runkoluvulla mitaten täystiheä Jäävä metsä on selvästi täystiheä Menetelmän kannattavuus erinomainen Pohjapinta-ala kasvaa nopeasti Onko hakkuu harvennus vai ylispuiden poisto? Osittain kumpikin Tasaikäismetsän harvennuksen säädökset eivät sovi

34 Optimointituloksia: Monikäyttö Puu, hiili, mustikka Kannattavuus (Jatkuva=100) Kuusi MT 1% 3% 5% Jatkuva TasaOpti Nykyinen Hiilen hinta 55 /tonni (sidonnasta palkkiota, päästöistä sakkoa) Mustikan hinta 3 /kg, 75% sadosta kerätään

35 Optimointituloksia: Monikäyttö Puu, hiili, mustikka Kannattavuus (Jatkuva=100) Mänty VT 1% 3% 5% Jatkuva TasaOpti Nykyinen Tasaikäismetsätalous ei pärjää. Syy: pitkä huono jakso avohakkuun jälkeen

36 Optimointituloksia: Monikäyttö

37 Metsän palautus erirakenteiseksi Tapa 1 Kehitä alikasvosta Vapauta alikasvos Yläharvenna Tapa 2 Suojuspuuhakkuu Ylispuiden poisto Yläharvennus

38 Tasaikäisen metsän jatkuva kasvatus 1

39 Tasaikäisen metsän jatkuva kasvatus 2 Ylispuiden poisto kahdessa hakkuussa v. 15 ja 30

40 Suunnittelu teoriassa Metsikkötasolla Metsikön käsittelyohjelman optimointia Metsälotasolla 1 Eri-ikäismetsiköille simuloidaan vaihtoehtoja Optimiyhdistelmä LP:llä (yms.) tavalliseen tapaan Ongelma: Nykyiset järjestelmät eivät simuloi eriikäismetsätalouden vaihtoehtoja Metsälötasolla 2 Redusoitujen kustannusten menetelmä Optimoidaan kunkin metsikön käsittely Redusoitujen kustannusten (varjohintojen) avulla otetaan huomioon aluetason rajoitteet

41 Suunnittelu käytännössä Innofor Oy ainoa toimija Tasaikäismetsätalouden kuviot Silva-ohjelmalla Eri-ikäismetsätalouden kuviot EriPuusto-ohjelmalla Tulokset viedään Silvaan Raportti Silvalla Monte Metsikkötunnuksissa määritelty, käytetäänko tasa/eriikäismetsätaloutta Vaihtoehtoja simuloidaan tämän mukaisesti Optimoinnilla haetaan paras yhdistelmä tavalliseen tapaan On myös optio, jossa simuloidaan sekä tasa- että eriikäismetsätalouden vaihtoehtoja Metsiköistä mitataan maastossda läpimittajakauma

42 Mitä tekisit tässä metsikössä?