Eri-ikäisrakenteisen metsän biologia ja kasvatuksen menetelmät

Transkriptio

1 Eri-ikäisrakenteisen metsän biologia ja kasvatuksen menetelmät Sauli Valkonen, Timo Saksa, Ville Hallikainen, Riikka Piispanen & Juha Siitonen Metsäntutkimuslaitos

2 Erirakenteisen metsän kasvatusmenetelmät Menetelmät 1. eri-ikäismetsä = yksin puin poiminta 2. pienaukot 3. jaksottaisempi kehitys pysyvällä ylispuustolla 4. niiden yhdistelmät ja välimuodot 5. tasaikäisen muuttaminen eri-ikäiseksi

3 Eri-ikäismetsä esikuvana eri-ikäiskuusikko pienipiirteisin menetelmä poimintahakkuu puuston rakenne: tiheys, kokojakauma, minkä kokoiseksi kasvatetaan käytännössä ryhmittäisempää, vaihtelevampaa, pienaukkoja seassa Piirros: Juha Varhi Metla/Erkki Oksanen

4 Eri-ikäismetsä yksittäisiä suuria, "kypsiä" puita poistetaan alikasvoksen ja pienten puiden elpyminen ja kasvun nopeutuminen uudistuminen välttämätöntä muuten puut loppuvat metsä palautuu hakkuiden välillä ei erillisiä kehitysvaiheita Sauli Valkonen

5 Puiden valinta eri-ikäismetsän poimintahakkuussa Piirros: Juha Varhi

6 Ero eri-ikäismetsän ja yläharvennuksen välillä yläharvennus on tasaikäisen metsän kasvatusta yläharvennusta seuraa aikanaan päätehakkuu yläharvennuksessa poistetaan isoja puita, jotta saadaan parempi kertymä, alemmat kustannukset ja enemmän rahaa yläharvennuksessa poistetaan myös pienet allejääneet puut keskikokoiset jätetään kasvamaan alikasvoksesta ei välitetä tai se ennakkoraivataan yläharvennus huonontaa eri-ikäiskasvatukseen siirtymisen mahdollisuuksia Metla/Erkki Oksanen

7 Tavoiterakenne eri-ikäiskuusikossa puita ei kannata kasvattaa suuremmiksi kuin tasaikäisessäkään hakataan harvaksi särkymisvaraa: pieniä puita enemmän kuin isoja mutta paljonko tarvitaan? unohdetaan J-käyrä paremminkin suora rakenne ei käytännössä ole teoreettisen mallin mukainen, ja vaihtelee hakkuiden ja kasvujaksojen välillä Puita kpl/ha Poistuvat Jäävät Läpimittaluokka, cm Metla/Erkki Oksanen

8 Kaksijaksoinen sekametsä eri-ikäisen lähtökohtana yleensä lehtipuu tai mänty päällä, kuusi alla osa ylispuista säästetään pysyvästi peitteisyyden vaikutelman takia kuusialikasvos epätasaista sen erirakenteisuutta ylläpidetään hakkuilla ja ylispuustolla lopulta erirakenteinen kuusikko ei kokemusta, ei tutkimusta Metla/Erkki Oksanen

9 Tasaikäisen metsän muuttaminen eri-ikäiskuusikoksi 1. Hidas ja varovainen: taimettaminen ja alikasvoksen kehittäminen täytyy hakata harvaksi pienaukkoja, suojuspuuhakkuita, kaksijaksoisia metsiä? ei tutkimusta, ei kokemusta Matti Koivula

10 Tasaikäisen metsän muuttaminen eri-ikäiskuusikoksi 2. Nopea ja raaka: lehtipuuvaiheen kautta suojuspuuyläharvennus, jossa isot pois, pohjapinta-ala 27 7 m 2 /ha syntyy alikasvos, ensin koivua, sen alle vähitellen kuusi alikasvosta aletaan erirakenteistaa, säästäen aina muutama iso puu laki: liian harva, on uudistamisvelvollisuus Pukkala, Lähde & Laiho 2011 Heikki Surakka

11 Männyn erirakenteiskasvatus kasvatus harvempana, aukkoisempana, ei tasaista yksin puin poimintaa harvemmat taimettumis- ja puustoisemmat kasvatusvaiheet vuorottelevat peitteisyyden vaikutelma säilytetään ylispuustolla Markku Saarinen Sauli Valkonen

12 Erirakenteiskasvatusta lehtipuilla vielä harvempana Sauli Valkonen

13 Pienaukkohakkuu poiminnan yhteydessä tavoitteena ryhmittäin eri-ikäinen metsä Schwarzwaldilainen lohkoharsinta ei tutkimusta, ei kokemusta Piirros: Juha Varhi

14 Metsikön hidas läpikäynti pienaukoilla koko metsikkö käydään läpi kiertoajassa lopputuloksena ryhmittäin eri-ikäinen metsä taimien ja puiden kasvunopeus aukoissa arvoitus eteneminen todellisuudessa hitaampaa kuin tässä esimerkissä (60 v)?

15 Pienaukot ja avohakkuu+viljely: jatkoaikaa peitteisyydelle peitteisyyden säilyttäminen vain sen aikaa kun välialueet pystyssä lopputuloksena tasarakenteinen metsä kustannussäästö kun osa uudistetaan luontaisesti Piirros: Juha Varhi

16 Taimien kasvu hidasta peitteisyyteen ei riitä 10 vuotta Markus Strandström

17 Eri-ikäisrakenteisen kasvatuksen biologiset edellytykset alikasvosreservi ja alikasvosten elpyminen taimettuminen ja taimidynamiikka puiden kasvu- ja reagointikyky tuhoherkkyys puiden laatukehitys

18 Alikasvosreservi kunto ja kehitys millaiset alikasvokset hyviä ja millaiset huonoja kunto ja latvuksen muoto kunto ja pituuskasvu kunto ja ikä kasvu aina hidasta, mutta nopeampia joukossa

19 Alikasvoksen elpymiskyky ja kunto Elpymiskyky = kasvun nopeutuminen hakkuun jälkeen pituuskasvu ennen vapauttamista (>5 cm/v) latvakasvaimen pituuden suhde oksien pituuskasvuun latvuksen muoto

20 Elpymiskyvyn ääripäät Kuusikossa (2 vuotta hyvin voimakkaasta harvennuksesta) Kuvat Sauli Valkonen Koivikossa (4 vuotta koivuylispuuston harvennuksesta/poistosta

21 Valopuilla huonompi sieto- ja elpymiskyky Metla/Erkki Oksanen Aikanaan hyvin hitaasti kasvanut kuusi on elpynyt Sauli Valkonen Vaikka latvakasvain >5 cm, mänty on kurjassa kunnossa

22 Ikä ja elpymiskyky Ikä sinänsä ei ratkaise elpymiskykyä mutta samankokoisista alikasvospuista selvästi vanhempi elpyy hitaammin Riikka Piispanen Miksi? kasvanut hitaammin (juuri siksi on yhtä pieni kuin nuorempi) kitunut kauemmin kunto huonontunut ollut tiheässä kohdassa tai muuten huonolla paikalla

23 Hidas kehitys puuksi, mutta nopeampiakin joukossa Taimen pituus, m Aika siitä kun taimi saavutti 10 cm pituuden, vuotta ERIKA-kestokokeet (Eerikäinen ym. 2013, käsikirjoitus)

24 Keskimääräistä nopeammat kasvajat tärkeämpiä käytännössä Metla/Erkki Oksanen Metla/Erkki Oksanen

25 Taimettuminen ja taimidynamiikka Eri-ikäismetsä taimettuuko, kehittyykö alikasvosreservi? paljonko taimia tarvitaan? Tuloksia ERIKA kokeista Etelä-Suomesta - 20 koemetsikköä, joissa ~eri-ikäisrakenne vuoden seurantajakso Metla/Erkki Oksanen

26 Taimia syntyy, kuolee ja kasvaa hyvän siemenvuoden taimet näkyvät pituusjakaumassa ERIKA-kokeilla on säilynyt alikasvosreservi vuotta Saksa & Valkonen

27 Paljonko taimia tarvitaan? Teoreettinen laskelma tarvittavasta taimimäärästä - hakkuussa poistetaan 15 vuoden välein 500 isoa puuta - kuolleisuus, % vuodessa: - pituus 3-10 cm: 30% cm: 5% - yli 130 cm: 0,5% Tulos: tarvitaan pituus 3-10 cm: 400 kpl/ha/v cm: 120 kpl/ha/v yli 130 cm: 50 kpl/ha/v Runkoluku/ha Kuolleisuus 30 % / vuosi Kuolleisuus 5 % / vuosi Aika, vuotta Kuolleisuus 0,5 % / vuosi Puun pittuus, m

28 Puuston tiheyden vaikutus uudistumiseen ja alikasvosreserviin 1200 tiheys ei ole juurikaan vaikuttanut taimettumiseen taimien eloonjäämisessä ja kasvussa suuremman puuston kilpailu on avainasemassa Taimia 1 cm luokassa, kpl/ha Pohjapinta-ala hakkuun jälkeen, m 2 /ha Kuusen taimien määrä 1 cm läpimittaluokassa 15 vuotta hakkuun jälkeen ERIKA-intensiivikokeilla eri pohjapinta-aloilla

29 Toimiiko uudistuminen eri-ikäiskuusikossa? ERIKA-tutkimusten mukaan taimia syntyy riittävästi suurin osa kuolee pian taimettuminen epätasaista pitää hakata harvaksi (elossapysyminen ja kasvu) onnistumisen mahdollisuuksia on, mutta varmuutta ei Metla/Erkki Oksanen Metsänkäsittelijän taito edesauttaa hakkuilla taimien kehitystä ja vähentää taimien tuhoutumista puunkorjuussa ovat ratkaisevia tekijöitä siinä, kuinka hyvin kuusen uudistumismahdollisuudet pystytään hyödyntämään

30 HUOM: Valopuulajit eivät menesty eri-ikäiskuusikoissa taimia syntyy vähän jos ollenkaan jurottavat kehnoina pensaina kasvamatta pituutta voimakas harvennus (pohjapinta-ala alle 10 m 2 /ha) auttaa tilapäisesti pienaukkohakkuu parempi Metla/Erkki Oksanen

31 Erirakenteismetsän uudistuminen ja alikasvosreservi männiköissä Riittävän harvana kasvattamalla mäntykin voisi pärjätä Pienaukkoja, harvoja kehitysvaiheita Kamppailu kuusettumista vastaan Metla/Erkki Oksanen

32 Reunametsä vaikuttaa hyvin voimakkaasti männyn taimikkoon 1 Taimikon tunnukset reunametsän etäisyyden mukaan reunametsänä hakkuukypsä VT-männikkö männyn taimikko, jonka keskipituus 7 m aukon keskellä Suhteellinen arvo 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Pituus Läpimitta Tilavuus 0,2 0, Etäisyys reunametsästä, m (Ruuska ym. 2008)

33 Erirakenteisen lehtipuuvaltaisen metsän uudistuminen Riittävän harvaksi hakkaamalla voisi toimia, varsinkin viljavilla mailla Pienaukkoja (tai isompiakin) Kamppailu kuusettumista vastaan Sauli Valkonen

34 Taimettuminen pienaukoissa Pienaukot taimettuminen (kuusikot E-S, P-S) taimien kasvu (reunavaikutus) MONTA-kokeiden tuloksia Etelä-Suomesta Piirros: Juha Varhi

35 Pienaukkohakkuu kuusikossa, Etelä-Suomi MONTA- kokeen pienaukkohakkuumalli: Taimettumistulos 10 v hakkuusta avohakattiin pienaukkoja (läpimitta n. 50 m) muokkauksella ja ilman luontainen taimettuminen 10 vuotta Markus Strandström

36 Pienaukkojen uudistumistulos (MONTA) Kasvatuskelpoisia taimia kpl/ha koivu, mänty kuusi Pienaukkometsiköistä tavoitteessa (>1600 kpl/ha) 27% hyväksyttävä ( ) 10% välttävä ( ) 45% huono (< 1000) 18% Maanmuokkaus ei oleellisesti parantanut uudistamistulosta Valkonen ym. (2011) 0 pienaukot pienaukot + äes säästöpuuh. avohakkuu

37 Pienaukkojen reunametsällä voimakas vaikutus reunassa vähemmän heinää ja pusikkoa, enemmän kuusen taimia reunassa hyvin hidas kasvu koivu pärjää vain keskellä reunametsät kannattaa harventaa MONTAssa aivan liian tiheitä Juhani Mäkinen

38 Rehevillä kasvupaikoilla liian isot aukot heinittyvät Markus Strandström Tuore kangas, 10 vuotta (MONTA) Matti Koivula Lehtomainen kangas, 1 vuosi (HD)

39 Pienaukkojen taimilla hyvin hidas pituuskehitys istutukseen verrattuna (MONTA) Pienaukkohakkuu Avohakkuu, äestys ja istutus Markus Strandström Taimettuminen vie aikaa ja reunametsä pitää kasvun hitaana

40 Puiden kasvu- ja elpymiskyky pienten puiden kyky elpyä ja lisätä kasvuaan hakkuun jälkeen on ratkaisevan tärkeää onnistumiselle hyvä eri-ikäisrakenne = hyvät pienet puut hyvä kasvu harvaksi hakatussa eri-ikäismetsässä huono kunto, huono ennuste Metla/Erkki Oksanen

41 Pienet puut tehokkaampia kasvajia ja kasvun lisääjiä kuin suuret Kuvat: Riikka Piispanen Isoilla puilla pieniä puita huonompi suhde ylläpidettävien (kuluttavien) osien määrän ja yhteyttävien osien määrän välillä (Assmann 1961, Schmidt-Vogt 1986)

42 Seuraus: harvaksi hakattujenkin ERIKA-kuusikoiden tilavuuskasvu hyvä Vesijako 2 Evo 3 Kettuselkä 4Kettukallio 5 Mikkeli 7 6 Tilavuuskasvu, m 3 /ha/v Tilavuus hakkuun jälkeen, m 3 /ha ERIKA intensiivikokeet (5 metsikköä*8 ppa-tasoa, 20 vuotta)

43 Puun laatu eri-ikäiskuusikoissa (Riikka Piispanen) Ominaisuudet joissa eroja tasaikäispuuhun Kieroutuminen eri-ikäisen ydinsoiroissa muissa saheissa jopa vähemmän kuin tasaikäisissä Lyly reaktiopuuta, jota voi kehittyä, kun puun kasvuasema ja latvusmuoto muuttuvat huonontaa mm. lujuutta ja kuitujen laatua tutkituista 6 ERIKA-metsiköistä yhdessä oli runsaasti lylyä Riikka Piispanen Riikka Piispanen

44 Kasvunopeuden ja tiheyden muutokset alikasvosvaiheen erittäin hidaskasvuinen, tiheä ydin Oksatihentymät ydinlankuissa syntyneet alikasvosvaiheessa Riikka Piispanen Sahatavaran laatu (ERIKA-kokeet) eri-ikäiskuusen laatu oli vähän huonompi kuin viljelykuusen tyypillinen laatuluokka C (viljelykuusella B) Metla/Erkki Oksanen - Ikkunapuitteet ja karmit, ovenkarmit (maalattavat) (A3-A4,B) - Ulkoverhoukset (B) - Sisustuspaneelit (A3-A4, B) - Lattiat (A3-A4, B) Erkki Oksanen/Metla

45 Tuhoriskit eri-ikäiskasvatuksessa tuuli, lumi juurikääpä ei myyrä, hirvi, tukkimiehentäi jne

46 Tuuli- ja lumituhot repaleiksi hakatut kulissit etenkin aukeiden ympäröiminä ränsistyneiden honteloiden puiden vapauttaminen voimakkaalla hakkuulla metsän sisällä normaali poimintahakkuu ja pienaukot turvallisia Piirros: Juha Varhi Metla/Erkki Oksanen

47 Juurikääpä Poimintahakkuu luo erittäin suotuisat olot juurikäävän ja muiden lahottajien menestymiselle kuusikoissa toistuvat hakkuut korjuuvauriot, paljon tuoretta kantopintaa ei puulajinvaihtoa, kantojen korjuuta tai kulotusta sieni säilyy infektoituneissa kannoissa 50 v alikasvokset infektoituvat juuriston kautta Torjunta talvihakkuu (2-4 kk) biologinen torjunta-aine Metla/Erkki Oksanen

48 Kirjanpainaja (Juha Siitonen) viihtyy aurinkoisilla lämpimillä paikoilla heikentyneissä puissa tuhokohteet yleensä varttuneeseen kuusikkoon rajautuvan avohakkuun reunoilla tuulenkaatoja kuivuus- ja valostressistä kärsiviä isoja kuusia eri-ikäismetsä ei periaatteessa riskialtis ei avoimia paahteisia metsänreunoja ei tuulenkaadoille alttiita reunoja pienet puut säästyvät kirjanpainajalta näissä tapauksissa riskiä kuitenkin on hyvin harvaksi hakatun metsän yksittäiset isot puut jäljelle jääneiden puiden huonokuntoisuus repaleiseksi hakatun pienaukkometsän tuulenkaadot Juha Siitonen

49 Eri-ikäismetsän kasvatuksessa riittää haasteita niin käytännölle kuin tutkimukselle! Lisätietoja: Tulevaisuuden metsät ja metsänhoito tutkimusohjelma Metla/Erkki Oksanen