Porolaidunten mallittaminen metsikkötunnusten avulla

Transkriptio

1 Porolaidunten mallittaminen metsikkötunnusten avulla Ville Hallikainen Tutkimukseen osallistuneet: Ville Hallikainen, Mikko Hyppönen, Timo Helle, Eero Mattila, Kari Mikkola, Jaakko Repola Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

2 1. Yleistä mallinnuksesta Maankäsittely, hakkuutähteet ja metsän rakenteen muutokset saattavat vaikutaa laidunten kuntoon. Metsien rakenteen vaikutus lupon määrään tunnettaneen parhaiten. Lupon mallinnuksen ongelma on karkea mittaustarkkuus: luppoluokka. Poro ei oleellisesti vaikuta lupon määrään. Mallinnuksen tulos riippuvainen tilastomatemaattisista oletuksista -> erilaiset oletukset voivat johtaa erilaisiin päätelmiin. Rajoitettu määrä ennustavia muuttujia. Ajan vaikutus tulisi ottaa huomioon malleissa. Aika tietyistä toimenpiteistä. Myös pitkäaikaiset kasvillisuusmuutokset otettava huomioon. Ongelmallista on erottaa metsänkäsittelyn ja poron vaikutukset laitumien kuntoon

3 Poro Metsä - Jäkälälaidun Ihm inen - m etsänhoito - lisäruokinta - laidunnuksen ohjaus Poro Metsän puustorakenne Jäkälän määrä - naavat ja lupot - poronjäkälät

4 Jäkälän peittävyyden kehitys aikojen saatossa -Poronjäkälien peittävyys lisääntyy Etelä-Suomesta Pohjois-Suomeen - Peittävyys on vähentynyt viimeisen 50 vuoden aikana - Useat tekijät voivat vaikuttaa koealaa Lähde: Reinikainen ym. 2000: Kasvit muuttuvassa metsäluonnossa. Tammi. Helsinki

5 2. Aineistot Poronjäkälät ja luppo Ylä- Lapissa 73 ryvästä, 386 koealaa, 2 9 koealaa rypäässä

6 Kainuun koe Lähde: Mattila, E. 2004, MT 930 -Yhteensä 444 VMI:n koealaa, 306 Kainuun merkkipiirin alueella, 138 vertailualueella. - Laskentaan sisällytettiin kuivat ja kuivahkot kankaat, jolloin Kainuun merkkipiirin alueella oli 123 koealaa ja vertailualueella 72 koealaa. Vastaavat ryväsmäärät olivat 59 ja Tuoreet kankaat poistettiin jäkälän vähäiseyyden vuoksi

7 3. Tuloksia: Ylä-Lapin poronjäkälän biomassa Tavoite Jäkäläbiomassan ennustaminen metsikkö- ja puustotunnusten avulla Mallin avulla voitiin selittää noin puolet jäkäläbiomassan vaihtelusta Mallit eivät erottele esim. poron vaikutusta Metsikkötunnusten vaikutus jäkäläbiomassaan 1. Kasvupaikka merkittävin tekijä Karuilla kasvupaikoilla eniten jäkälää 2. Metsikön kehitysvaihe tärkeä tekijä Vanhoissa metsissä jäkälää enemmän kuin nuorissa metsissä 3. Metsikön kasvatustiheydellä merkitystä Tiheissä metsissä vähemmän jäkälää kuin harvoissa metsissä

8 Esimerkkejä, Ylä-Lapin poronjäkälämalli Kasvupaikka Jäkäläbi k /h Metsikön kehitysvaihe Jäkäläbiomassa, kg/ha 600 Jäkäläbiomassa, kg/ha Tuore kangas Kuivahko kangas Kuiva kangas 0 Taimikko Kasvatusmetsä Uudistuskypsä metsä Tuore kangas Kuivahko kangas

9 4. Tuloksia: Ylä-Lapin luppomalli Ennustettiin todennäköisyyksiä ilmiöille: 1) luppoa vähintään 40 kg/ha ja 2) luppoa vähintään 120 kg/ha. Muuttujat, joilla ennustettiin - Puuston ikä: lisää todennäköisyyttä - Puuston kokonaistilavuus: lisää todennäköisyyttä - Maaston korkeus: lisää todennäköisyyttä - Metsän luonnontilainen rakenne: lisää todennäköisyyttä - Puuston tilavuuden lisääntyminen vaikuttaa voimakkaammin hoidetuissa metsissä, varsinkin ilmiössä 1 (vähintään 40 kg/ha) Kaikkia lupon esiintymiseen vaikuttavia tekijöitä ei voitu ottaa huomioon. Jotta mallia voitiin käyttää ennustamiseen, oli käytettävä muuttujia, joita yleisesti mitataan metsistä. Mallien luokitusteho (ennustaa oikein) runsaat 80 % mallinnusaineistossa

10 Esimerkkejä luppomallin ennusteista Luppoa väh. 40 kg/ha

11 Luppoa väh. 120 kg/ha

12 5. Kainuun poronjäkälämallit Muuntamattomat biomassat, keskiarvot ja 95 %:n luottamusvälit kehitysluokittain laidunnetuilla ja laiduntamattomilla koealoilla

13 Poronjäkälien peittävyys koealoilla - Tweedie regressiomalli - Kuivilla ja kuivahkoilla kankailla poronjäkälän peittävyyserot merkitseviä - Laidunnetun ja laiduntamattoman alueen ero myös merkitsevä - Kehitysluokkien välillä ei havaittu merkitsevää eroa - Ei merkitseviä yhdysvaikutuksia - Korkeus ja pohjapinta-ala vähentävät peittävyyttä Muuttuja Waldin 2 -arvo df p Vakio 23,379 1,000 Laidunnus 4,168 1,041 Kasvupaikka- 13,192 1,000 tyyppi Metsän 5,558 3,135 kehitysluokka Korkeus mpy. 6,999 1,008 Puuston pohjapinta-ala 5,094 1,024 Ennusteet: laiduntamaton 8,4%, laidunnettu 4,7%

14 Poronjäkälien biomassa koealoilla - Kasvupaikkatyyppien välillä on merkitsevimmät erot poronjälälien biomassassa - Myös laidunnuksen vaikutus merkitsevä - Laidunnus vaikuttaa biomassaan voimakkaammin kuivilla kankailla kuin kuivahkoilla kankailla - Poronjäkälien biomassa vähenee maaston korkeuden lisääntyessä Muuttuja Numerator Denominator F p df df Vakio 1 96,054 31,890,000 Laidunnus 1 101,636 9,696,002 Kasvupaikka ,163 15,380,000 tyyppi Metsän 3 145,192 1,424,238 kehitysluokka Laidunnus * 1 143,707 3,863,051 Kasvupaikkatyyppi Korkeus mpy ,040 5,535,

15 6. Päätelmiä Lisätutkimusta tarvitaan: 1) puuston vaikutus poronjäkälään laiduntamattomilla ja laidunnetuilla alueilla, 2) poronjäkälien ja lupon määrän vaihtelu poronhoitoalueen eri osissa, 3) jäkälien ja lupon määrän muutos ajan kuluessa, myös laidunnuksen keston ja intensiivisyyden sekä hakkuista kuluneen ajan vaikutus. Poron ravintokasvien määrän lisäksi tärkeää on myös ravinnon saatavuus, tätä mallit eivät kuvaa. Mallit ovat kohtalaisen karkeita yleistyksiä