Raportti koekenttien perustamisvaiheista

Transkriptio

1 Kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset ja metsänhoidolliset vaikutukset Hanke 3475 Raportti koekenttien perustamisvaiheista

2 2

3 3 1. Hankkeen tausta Tavoitteet Tutkimuskohteet Ravinteiden huuhtoutuminen Taimettuminen Kasvillisuuden sukkessio Koealueiden valinta ja koejärjestelyt Koealueiden valinta Maatutkaluotaus Koejärjestelyt Koealueiden sijainti ja koealakartat Paltamon Kivesvaaran koealue (751) Längelmäen koealue (752) Anjalankosken koealue (753) Toimenpiteet koealoilla Pohjavesikaivojen asentaminen Puuston mittaus Puuston hakkuut Hakkuutähteiden keruu Kantojen mittaus ja nosto Maanmuokkaus ja viljely Koskemattoman ja muokatun maan osuuksien selvittäminen Havaintokoealojen perustaminen Tutkimusmenetelmät Pohjavesitutkimus Taimettuminen Mykorritsasieniyhteisöt Kasvipeiteanalyysit Kasvillisuus- ja maaperänäytteet Yhteistyö Hankkeessa mukana olleet henkilöt Suoritteet Luettavaa LIITTEET Taitto: Tuula Aspegren Kansilehden kuvat: Jorma Pasanen

4 4

5 5 1. Hankkeen tausta EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan tavoitteena on vähentää hiilidioksidipäästöjä vähintään 20 % vuoteen 2020 mennessä ja lisätä uusiutuvien energiamuotojen osuutta energiantuotannossa. Suomen kansallisen metsäohjelman mukaisesti vuoteen 2010 mennessä tavoitteena onkin lisätä energiapuun vuotuista käyttöä 5 miljoonalla kuutiometrillä, josta pääosa katettaisiin metsähakkeella. Suomessa hiilidioksidineutraalin puubiomassan osuus on merkittävä ja sen käytön osuuden lisääminen onnistuu vaivattomimmin. Eri metsäjakeiden käyttö tulee lisääntymään nopeasti energianlähteenä, mutta niiden korjuun moninaisia ympäristövaikutuksia ei vielä kunnolla tunneta. Tämän hankkeen tarkoituksena on tuottaa nopeasti tietoa hakkuutähteiden ja erityisesti kantojen noston ympäristövaikutuksista kasvupaikkatekijöihin, ympäristöön ja taimettumiseen. Hakkuutähteiden ja kantojen nosto ovat lisääntyneet nopeasti, mutta tutkittua tietoa niiden ympäristövaikutuksista ei vielä ole. Hanke laitettiin alulle Bioenergiaa metsistä tutkimusohjelman valmisteluun vuonna 2005 hankkeessa 3313 Taimikon puulajikoostumuksen ja tiheyden vaikutus pohjaveden ravinnetasoon ( ). Hankkeessa hyödynnetään Paltamon Kivesvaarassa tehtyjen pitkäaikaisista metsänuudistamiskokeista saatua tutkimustietoa ravinnekierrosta. Lisäksi hyödynnetään Kuusamon Oijusluomasta ja Taivalkosken Katajavaarasta saatua tutkimustietoa hakkuun ja maanmuokkauksen vaikutuksista valuma-alueisiin. Hanke toteutetaan yhteistyössä UPM-Kymmene Oyj:n kanssa. Lisäksi yhteistyökumppaneita ovat Metsähallitus ja Kemira. Tutkimus tuottaa päätöksenteossa hyödynnettävää tietoa metsäorganisaatioille ja poliittisille päättäjille. Hanke tuottaa sekä tieteellisiä että muita julkaisuja. Tulokset viedään käytännön metsätalouteen seminaarien, esitelmien ja retkeilyjen avulla. 2. Tavoitteet Tavoitteena on tuottaa mahdollisimman nopeasti käytäntöön sovellettavaa tietoa kangasmailla uudishakkuun yhteydessä tapahtuvan metsäenergian hyödyntämisen- hakkuutähteiden keruun ja erityisesti kantojen noston vaikutuksista kasvupaikkatekijöihin, ympäristöön ja taimettumiseen. Tutkimuksen kohteena on kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun vaikutus ravinnekiertoon, kasvillisuuden sukkessioon ja taimettumiseen. Lisäksi koealueilla tutkitaan muun muassa mykorritsasieniyhteisöjä, maamikrobeja ja -eläimiä. 3. Tutkimuskohteet 3.1. Ravinteiden huuhtoutuminen Hankkeessa tutkitaan miten eri käsittelyt koejäsenillä vaikuttavat ravinteiden huuhtoutumiseen eli kuinka voimakasta huuhtoutuminen on ja milloin sitä tapahtuu eniten. Huuhtoutumista tutkitaan pohjavesikaivoista neljä kertaa vuodessa otettavista vesinäytteistä. Paltamon Kivesvaaraan on asennettu lisäksi lysimetrejä, joiden avulla täydennetään tietoa ravinteiden huuhtoutumisesta. Kivesvaarassa on tutkittu hakkuiden jälkeistä huuhtoutumista jo vuodesta 1985, ja näitä tietoja hyödynnetään tässä hankkeessa.

6 Taimettuminen Taimettumista tutkitaan vuosittain tehtävillä taimi-inventoinneilla. Niissä selvitetään, miten erilaiset koejäsenten käsittelyt vaikuttavat kuusen taimien alkukehitykseen (kasvuun, kuntoon, terveyteen ja elossa oloon). Taimien kehityksen seurantaa varten perustetaan pysyvä inventointikoealaverkko. Inventoinneissa selvitetään myös luontaisesti syntyneiden taimien määrät ja alkukehitys puulajikohtaisesti Kasvillisuuden sukkessio Kasvillisuuden muutoksia seurataan vuosittaisilla kasvipeiteanalyyseillä. Niiden avulla seurataan kuinka nopeasti kasvillisuus palautuu muokatulle hakkuualueelle ja mitä muutoksia tapahtuu muokkaamattoman pinnan kasvillisuudessa. Samalla selvitetään kasvilajien määrät ja runsaussuhteet sekä miten kasvillisuus muuttuu ajan kuluessa. 4. Koealueiden valinta ja koejärjestelyt 4.1 Koealueiden valinta UPM-Kymmenen koealueiksi esittämiin metsiköihin tehtiin tarkastusmatka, jolla selvitettiin kohteiden soveltuvuus koekohteeksi. Koealueita valittaessa oli tärkeää, että koealueet täyttävät UPM:n kantojen nostolle asettamat kriteerit. Kriteerien mukaan hakkuutähteiden korjuu ja kantojen nosto voidaan toteuttaa kuusivaltaisilla päätehakkuualoilla. Koealueilla tuli olla virtaavaa pohjavettä ja kalteva maaston muoto ravinnetutkimuksia varten. Alueiden soveltuvuus pohjavesitutkimuksiin varmistettiin maatutkaluotauksella. Luotauksen jälkeen tehtiin lopulliset päätökset koealueiden valinnasta. Koealueiksi valittiin kolme aluetta kolmelta eri maantieteelliseltä vyöhykkeeltä, Etelä-, Keski-, ja Pohjois-Suomesta (Kuva 1). Tällä pyritään saamaan selville esiintyykö kantojen noston ja hakkuutähteiden vaikutuksissa ravinnekiertoon, kasvillisuuden sukkessioon ja taimettumiseen eroja eri maantieteellisillä alueilla. Kuva 1. Koekenttien maantieteellinen sijainti sekä Oijusluoman ja Katajavaaran valuma-alueet, joiden tietoa tutkimuksessa hyödynnetään. Hakkuutähteiden korjuussa UPM-Kymmene Oyj käyttää irtorisumenetelmää, paalausmenetelmää tai muuta soveltuvaa menetelmää paikkakunnan mukaan. Kantoja nostetaan tuoreiden kankaiden ja sitä rehevämpien kasvupaikkojen kuusivaltaisista metsiköistä päätehakkuun jälkeen erityisesti maanousemasienen vaivaamilla uudistusalueilla. Kantojen osalta korjuumenetelmänä käytetään kantojen nostoa ja paloittelua kasoihin. Osa kannoista (25 kpl/ha) jätetään nostamatta monimuotoisuuden säilyttämiseksi.(

7 Maatutkaluotaus Vuosien 2005 ja 2006 aikana suoritettiin potentiaalisten koealueiden maatutkaluotaukset. Luotaukset suoritti Geo Work Oy. Maatutkalla saadaan yleensä selville pohjaveden pinnan taso, materiaalin jakautuminen alueella sekä suhteellinen karkeusaste, ja usein pystytään määrittämään myös kallion pinnan sijainti. Maatutkaluotauksen perusteella maalaji Anjalankosken ja Paltamon koeruuduilla on HkMr SiMr ja Längelmäellä HkMr. Peruskallion syvyys maanpinnasta vaihtelee Anjalankoskella 0,6 5,0 metriä, Längelmäellä 0,9 6,0 m ja Paltamossa noin 1-3,5 metriä. Maatutkaa vedetään maanpintaa pitkin (Kuva 2), jolloin saadaan maaperän kerrosjärjestyksestä maatutkan informaatioon perustuva poikkileikkauskuva kohtisuoraan antennin lähetyspintaa kohden. Myös rajapintojen voimakkuus ja syvyys on havaittavissa tulostuneelta maatutkaprofiililta. ( Maatutka lähettää antenniyksikkönsä avulla lyhyitä (1-6 nanosekunnin pituisia) sähkömagneettisia pulsseja maaperään. Pulssit etenevät kohteen väliaineessa noin valon nopeudella ja aina väliaineen sähköisesti muuttuvasta rajapinnasta osa lähetetystä aaltoenergiasta palautuu takaisin. Takaisin palautuneen aaltoenergian voimakkuus ja edestakaiseen matkaan kulunut aika rekisteröidään tutkalaitteiston avulla, joko tallentimelle ja/tai graafiselle piirturille. Kuva 2. Maatutkaluotausyksikkö. Kuva: Geo Work Oy Maatutkaluotauksessa saatuja tuloksia käytettiin hyödyksi päätettäessä lopullisista koealueista, koeruutujen sijainnista ja pohjavesikaivojen sijoittelusta (Kuvat 3 ja 4). Anjalankoskella luotaukset suoritettiin , Längelmäellä ja Kivesvaarassa Kuva 3. Maatutkaluotauskuva ja sen perusteella sijoitetut pohjavesikaivot Anjalankosken kaivolinja 2 :lla.. Kuva 4. Luotauksen perusteella sijoitetut kaivot lohkossa 1-2 (kaivonumerot 16 40).

8 Koejärjestelyt Yksittäinen koekenttä koostuu kolmesta lohkosta, joilla kullakin on kuusi koejäsentä eli käsittelyä (Taulukko 1). Koejäsenen sijainti lohkolla arvottiin. Yhden koejäsenen eli koeruudun mitat ovat 40 m x 50 m, lukuun ottamatta Längelmäkeä, jossa suorakaiteen muotoisten koeruutujen koko on 30 m x 50 m (alueen tilankäytön vuoksi muoto ja pinta-ala vaihtelee joillakin koealoilla). Anjalankoskella on lisäksi neljäs lohko, jossa on koejäsenet 1, 2, 5, ja 6. Taulukko 1. Koejäsenet 1. Hakkaamaton metsä (kontrolli). 2. Avohakuu, ei muokkausta eikä istutusta. 3. Avohakkuu + laikkumätästys + kuusen istutus. 4. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + laikkumätästys + kuusen istutus. 5. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + kannonnosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. 6. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 100 % + kannonnosto, 100 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Jokaiselle koejäsenelle, lukuun ottamatta koejäsen 2:a, asennettiin viisi pohjavesikaivoa noin viiden metrin välein. (Kuva 5). Kuva 5. Periaatekuva koekentän yhdestä lohkosta. Pohjavesikaivot sijaitsevat 10 metrin etäisyydellä koealan alareunasta. 5. Koealueiden sijainti ja koealakartat 5.1 Paltamon Kivesvaaran koealue (751) Paltamon Kivesvaaran koealue sijaitsee vaaran itärinteellä (Kuva 6), alueella, jolla on ollut Metlan tutkimustoimintaa jo vuodesta Kannon noston koekentän osa lohko 2:sta ja lohko 3 sijaitsee Kemiran omistamalla maalla, muut koealueet ovat UPM:n mailla. Kuva 6. Paltamon koealueen sijainti.

9 9 Kuva 7. Paltamon koealueen lohkot 1 ja 2. Kuva 8. Paltamon koealueen lohko 3. Hakkaamaton metsä (kontrolli). Avohakuu, ei muokkausta eikä istutusta. Avohakkuu + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + kannonnosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 100 % + kannonnosto, 100 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Suojavyöhyke Lohkonraja Kaivolinja ja kaivojen numerot 5.2 Längelmäen koealue (752) Längelmäen koealueista Talviaisen lohko sijaitsee Oriveden kunnan alueella ja Saarijärvenmetsän lohkot sijaitsevat Jämsän puolella (kuva 9). Längelmäen kunta oli itsenäinen vuoden 2006 loppuun saakka. Kunta jaettiin kahtia ja osat liitettiin Oriveteen ja Jämsään Kuva 9. Längelmäen koealueen lohkojen sijainti.

10 10 Kuva 10. Längelmäen koealueen lohko 1. Kuva 11. Längelmäen koealueen lohkot 2 ja 3. Hakkaamaton metsä (kontrolli). Avohakuu, ei muokkausta eikä istutusta. Avohakkuu + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + kannonnosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 100 % + kannonnosto, 100 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Suojavyöhyke Lohkonraja Kaivolinja ja kaivojen numerot 5.3 Anjalankosken koealue (753) Anjalankosken koealue sijaitsee Anjalankosken kunnan pohjoisosassa Kymenlaaksossa Salpausselän alueella (Kuvat 12-15). Kuva 12. Anjalankosken koealueen lohkojen sijainti.

11 11 Kuva 13. Anjalankosken koealueen lohkot 1 ja 2. Kuva 14. Anjalankosken koealueen lohko 3. Hakkaamaton metsä (kontrolli). Avohakuu, ei muokkausta eikä istutusta. Avohakkuu + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 70 % + kannonnosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. Avohakkuu + hakkuutähteestä kerätään 100 % + kannonnosto, 100 % + laikkumätästys + kuusen istutus. Suojavyöhyke Lohkonraja Kaivolinja ja kaivojen numerot Kuva 15. Anjalankosken koealueen lohko Toimenpiteet koealoilla 6.1 Pohjavesikaivojen asentaminen Koealoille asennettiin vuonna 2006 viisi pohjavesikaivoa/koejäsen noin viiden metrin välein. Kivesvaarassa asennus tehtiin elokuun alussa, Längelmäellä elo-syyskuulla ja Anjalankoskella syys- lokakuun vaihteessa vuonna Aiemmin tehdyn maatutkaluotauksen profiilikuvia hyödynnettiin pohjavesikaivojen sijoittelussa. Profiilikuvien avulla pohjavesikaivojen paikat mitattiin ja merkittiin maastoon putkien asentamista varten. Koejäsen 2:lle (Avohakkuu, ei muokkausta eikä istutusta) ei asennettu pohjavesikaivoja.

12 12 Pohjavesikaivot tehtiin kairaamalla maahan pohjavesipinnan alapuolelle ulottuva reikä, johon asennettiin standardin DS2119 mukainen pohjavesiputki. Putken alapäässä on 1 m:n pituinen siiviläosa (kuva 18), jonka läpi pohjavesi pääsee vapaasti virtaamaan. Putken halkaisija on 63/51 mm ja putken pituus vaihtelee sen mukaan kuinka syvällä pohjavesi on. Kairaukset ja putkien asennukset kaikilla koealueilla teki asennusryhmä Geopalvelu Oy:stä (kuva 19). Kuva 18. Periaatepiirros pohjavesikaivosta. Kuva 19. Pohjavesiputkien asentajat Timo Uusitalo (vas.) ja Markku Malinen Geopalvelu Oy:stä. Pohjavesikaivojen asentamisen yhteydessä otettiin maanäyte muovipussiin jokaisesta kairatusta reiästä 1 m:n syvyydeltä maalajikoostumuksen määrittämiseksi. Maanäytteet on varastoitu Muhoksen toimintayksikön laboratorion kylmiöön.

13 Puuston mittaus Koealojen puusto mitattiin kasvukauden jälkeen vuonna Längelmäellä puuston mittauksen tekivät Jämsänkosken metsäoppilaitoksen opiskelijat Maija Viholainen ja Maija Kovanen elosyyskuussa 2006, Paltamon Kivesvaarassa Jouni Karppinen ja Veijo Väisänen loka-marraskuussa 2006 ja Anjalankoskella Ismo Kyngäs ja Tapio Järvinen loka- marraskuussa Puustotunnuksista laskettiin mm. runkotilavuus, runkoluku ja valtapituus puulajeittain (kuvat 20-24). Koe 751, Paltamo, runkotilavuus Muu m 3 /ha Koivu 500 Mänty Kuusi Lohko-koejäsen Koe 752, Längelmäki, runkotilavuus m 3 /ha 500 Muu Koivu Mänty Koe 753, Anjalankoski, ruunkotilavuus m 3 /ha 500 Muu Koivu Mänty Kuusi 400 Kuusi Lohko-koejäsen Lohko-koejäsen Kuva 20. Runkotilavuus puulajeittain Paltamon, Längelmäen ja Anjalankosken koealueilla. Koe 751 Paltamo, runkoluku Koe 752, Längelmäki, runkoluku Muu kpl/ha Muu Koivu Mänty Kuusi kpl/ha Koivu Mänty Kuusi Lohko-koejäsen Lohko-koejäsen Kuva 21. Runkoluku puulajeittain Paltamon ja Längelmäen koealueilla.

14 14 Koe 753, Anjalankoski, runkoluku kpl/ha Muu Koivu Mänty Kuusi Koe 751, Paltamo, valtapituus m Kuusi Mänty Koivu Muu Lohko-koejäsen Lohko-koejäsen Kuva 22. Runkoluku puulajeittain Anjalankosken koealueella. Kuva 23. Valtapituus puulajeittain Paltamon koealueella. Koe 752, Längelmäki, valtapituus m Kuusi Mänty Koivu Muu Koe 753, Anjalankoski, valtapituus m Kuusi Mänty Koivu Muu Lohko-koejäsen Lohko-koejäsen Kuva 24. Valtapituus puulajeittain Längelmäen ja Anjalankosken koealueilla. Valtapuuston biologinen ikä selvitettiin kairaamalla koekenttien kaikilta koejäseniltä kuusen valtapuuston koepuita ja lisäämällä niiden rinnankorkeusikään 10 vuotta. Paltamossa puuston biologinen ikä oli 158 vuotta, Längelmäellä 78 vuotta ja Anjalankoskella 92 vuotta (kuva 25). Puuston biologinen ikä Kannon noston koekenttien puuston biologinen ikä lohkoittain 200 vuotta 200 vuotta Lohko 1 Lohko Lohko 3 Lohko Paltamo Längelmäki Anjalankoski 0 Paltamo Längelmäki Anjalankoski Kuva 25. Puuston biologinen ikä koekentittäin ja lohkoittain.

15 Raportti koekenttien perustamisvaiheista Puuston hakkuut Koekenttien puuston hakkuut tehtiin sulan puun aikana motolla vuoden 2007 lopulla. Paltamossa hakkuuajankohta oli , Längelmäellä ja Anjalankoskella (kuvat 26-29). Hakkuiden aikaiset sääolosuhteet Kivesvaarassa ja Längelmäellä olivat syksyisen sateiset; satoi jopa ensi lumen. Anjalankoskella sää hakkuiden aikaan oli kuivempi ja pakkasta päivisin muutama aste, puun ollessa kuitenkin sula. Kuva 26.. Koealan puiden hakkuu Längelmäellä Kuva: Reijo Seppänen. Kuva 28. Koealan puiden hakkuu Anjalankoskella Kuva: Reijo Seppänen. Kuva 27. Ainespuu ajettiin koealoilta kasoihin tienvarteen heti hakkuun jälkeen. Kuva: Reijo Seppänen. Kuva 29. Paltamon Kivesvaaran koealueen hakkuu Kuva: Reijo Seppänen.

16 Hakkuutähteiden keruu Kuva 30. Hakkuutähteet puitiin levälleen koejäsenillä 2 ja 3. Kuva: Reijo Seppänen. Kuva 31. Koejäsenillä 5 ja 6 hakkuutähteet puitiin kasoihin. Kuva: Kuva: Reijo Seppänen. Koejäsenillä 2 ja 3, joilla hakkuutähteitä ei kerätty, tähteet puitiin motolla mahdollisimman hajalle puiden kaadon yhteydessä (kuva 30). Koejäsenillä 4 ja 5 hakkuutähteistä kerättiin 70 % ja loput levitettiin ajokoneella tasaiseksi matoksi koealalle. Jätettävän 30 %:n määrittämiseksi laskettiin ensin koekohtaisesti kaikkien koealojen kuusipuuston keskitilavuus. Sen jälkeen koejäsenillä 4 ja 5 koealalta leimattiin koekohtaista kuusien keskitilavuuden 25 %:a vastaava määrä kuusia, joiden hakkuutähteet puitiin erillisiin kasoihin (kuva 31). Kasat merkittiin kepeillä ja lopuksi kasat levitettiin ajokoneella tasaisesti koealoille, sen jälkeen kun kerättävät hakkuutähteet oli ensin ajettu pois. UPM-Kymmenen käytännön kokemuksen mukaan hakkuutähteiden koneellisessa korjuussa avohakkuualueelle jää hakkuutähteitä noin 5 % niiden kokonaismäärästä. Näin koejäsenille 4 ja 5 jäi hakkuutähteitä 30 % (25% + 5%) ja laskennallisesti sama kg-määrä. Esimerkiksi Anjalankoskella kuusien keskimääräinen runkotilavuus koealoilla oli 279 m 3 /ha eli 55,8 m3/koeala. Siitä 25 % = 13,95 m3/ha. Koejäsenillä 6 puitiin motolla kaikki hakkuutähteet kasoihin, joista ne ajettiin tienvarsivarastoon heti ainespuun lähikuljetuksen jälkeen Hakkuutähdenäytteiden ottaminen Koejäsen 6 käsittelyyn kuuluu avohakkuu, kaikki hakkuutähteet pois, kaikki kannot pois, laikkumätästys ja kuusen istutus. Jääneen hakkuutähteiden määrän laskemiseksi jokaisen koekentän lohkon koejäsen 6:sta otettiin keväällä 2008 seitsemän hakkuutähdenäytettä systemaattisesti sijoitetuista pisteistä (Kuva 32). Näytteiden otossa käytettiin apuna ympyrän muotoista kehikkoa, jonka pinta-ala oli 0,5 m 2.

17 17 Kehikko sijoitettiin näytteenottopisteen päälle ja hakkuutähteet leikattiin pystysuunnassa oksasaksilla poikki kehän ulkoreunaa myöten kiertäen. Näytepussiin laitettiin kaikki materiaali, joka oli kehikon sisäpuolella ja peräisin kaadetuista puista. (Kuvat 33-34). näytteenottopisteet pohjavesikaivot Kuva 32. Kaavio näytteenottopisteiden sijainnista koealalla Kuvat 33 ja 34. Näytteenottokehikon sisäpuolella olevat hakkuutähteet kerättiin pussiin. Kuva: Reijo Seppänen, Näytteet kuivattiin Muhoksen toimipisteen laboratoriossa ja Paljakan ympäristönäytepankissa. Lämpötila kuivauksessa oli 60 o C ja näytteitä kuivattiin noin 5-10 päivää. Kuivauksen jälkeen näytteistä määritettiin kuivapaino. Kuivapainon perusteella laskettiin koko koejäsenen keskimääräinen hakkuutähdemäärä. Kivesvaaran koealueelta kerättiin hakkuutähdenäytteet samalla periaatteella myös koejäseniltä 3, 4 ja 5 kaikilta lohkoilta. Näytteiden tuorepainot punnittiin maastossa heti keräämisen jälkeen. Näytepusseista otetut osanäytteet vietiin Paljakkaan kosteusprosentin ja kuivapainon määritystä varten Kantojen mittaus ja nosto Anjalankoskella ja Längelmäellä koejäsenien 5 ja 6 kannot mitattiin ja kartoitettiin keväällä 2008 juuri ennen kantojen nostoa. Paltamossa vastaava mittaus- ja kartoitustyö tehtiin jo syksyllä Kannot mitattiin ja kartoitettiin koealan keskipisteestä suunnan ja etäisyyden avulla.

18 18 Kantojen nostotyöt koejäseniltä 5 ja 6 suoritettiin kevät-kesällä 2008 (Anjalankoskella viikolla 19, Längelmäellä viikolla 20 ja Paltamossa viikolla 23). Koejäsenelle 5 jätettiin koesuunnitelman mukaisesti 25 kantoa/ha. Kaikissa kohteissa kannot nostettiin kaivinkoneella, johon oli asennettu kantojen nostopää (Kuvat 35 38). Koealojen yläpuolella ja sivuilla olevilta vaipoilta (10 m) ei nostettu kantoja. Nostokone pilkkoi ja nosti kannot kasoihin koealalle. Näissä kasoissa kannot saivat kuivua muutaman viikon ajan, jonka jälkeen ne kuljetettiin aumaan tien viereen varteen. Tienvarsiaumoissa kannot kuivuvat noin kaksi vuotta, jonka jälkeen ne kuljetetaan haketettavaksi ja poltettavaksi energialaitokseen. Ennen energiakäyttöä kannoista määritetään energia-arvo ja kantohakkeen määrä. Kantojen noston pinta-alat koealoilla: Anjalankoski 1,6 ha Längelmäki 0,9 ha Paltamo 1,2 ha + havaintokoealat 0,3 ha Kuva 35. Kannon nostoa Längelmäellä. Kuva: Jorma Pasanen Kuva 36. Längelmäen kaivinkoneen kantojen nostopää. Kuva: Jorma Pasanen Kuva 37. Paltamossa kannon nostossa käytetyn kaivinkoneen nostopää. Kuva Reijo Seppänen Kuva 38. Anjalankoskella kannon nostossa käytetyn kaivinkoneen nostopää. Kuva: Reijo Seppänen

19 Maanmuokkaus ja viljely Koealojen uudistamismenetelmänä käytettiin koneellista laikkumätästystä ja kuusen istutusta (kuva 39). Istutuksessa käytetyt taimet olivat kaksivuotisia kuusen taimia. Istutustiheyden tavoite oli kpl/ha. Koealojen yläpuoliset ja sivuilla olevat 10 metrin levyiset vaipat jätettiin viljelemättä. Uudistaminen tehtiin Paltamossa viikolla 34, Längelmäellä viikolla 35 ja Anjalankoskella viikolla 36 vuonna Sateisen kesän jälkeen maa oli uudistamishetkellä kostea kaikilla koepaikoilla. Kuva 39. Laikkumätästyksessä pintamaata käännetään sivuun noin 20 cm:n paksuiseksi mättääksi, joka tiivistetään. Mättäässä on kivennäismaan alla kaksinkertainen humuskerros. Kuva: Jorma Pasanen Koealojen viljelypinta-ala (taimien kantatodistuksen numero) Anjalankoski 2,8 ha (EY/FIN/T ) Längelmäki 1,8 ha (EY/FIN/T ) Kivesvaara 2,4 ha (EY/FIN/T Paltamossa laikkumätästyksen ja koneellisen istutustyön teki Jorma Meriläinen kehittämällään M-Planter -mätästyslaitteella (Kuva 40). Se on kaivinkoneen puomiin liitetty kaksipäinen laite, jolla on mahdollista kääntää yhdellä kertaa kaksi mätästä, tiivistää ne ja pudottaa taimet mättäiden keskelle. Lopuksi laite tiivistää maan taimien ympäriltä. Istutuspäissä on erilliset hydrauliikat, joten niillä voi myötäillä maaston muotoja. Kun kohdalle sattuu kivi tai kanto, toisen istutuspään voi nostaa ylös ja istuttaa vain toisella. Kumpaankin istutuspäähän taimia sopii 81 kpl ja istutuskoneen mukana kulkee 24 taimilaatikkoa. Kuva 40. Jorma Meriläinen istutustyössä M-Planterilla Paltamon koealueella. Kuva: Reijo Seppänen

20 20 Kuva 41. Vesisäiliö, kompressori ja siihen liittyvä ohjaustekniikka oli lisätty laitteeseen parantamaan istutuspään toimivuutta taimien syötössä. Kuva: Jorma Pasanen Längelmäellä mätästys ja istutus tehtiin Bräcken valmistamalla mätästyslaitteella. Laite tekee yhden mättään kerrallaan, tiivistää ja saman tien istuttaa taimen mättääseen. Laitteen toimintaa (kuva 41) oli Metsäexpertit -yrityksen omistajan, toimitusjohtaja Pentti Pietilän toimesta muutettu siten, että istutettavan taimen syöttö istutusputkesta maahan tapahtuu samanaikaisella paineilmaja vesisumusuihkeella. Muutoksen myötä likaantumisen aiheuttamat istutusputken syöttöhäiriöt ovat vähentyneet. Varsinaisen mätästys- ja istutustyön tekivät koneenkuljettajina toimineet Juha Ketvell (Kuva 42) ja Jari Kauppinen, jotka ajoivat konetta kahdessa vuorossa. Kuva 42. Juha Ketvell istuttamassa Talviaisissa sijaitsevia koealoja Kuva: Jorma Pasanen Kuva 43. Koneistutus käynnissä Anjalankosken I lohkon koejäsen 6:lla. Kuva: Jorma Pasanen Anjalankoskella laikkumätästys ja istutus tehtiin Forest Vihavainen Ky:n toimesta Bräcke merkkisellä, normaalilla tehdasvalmisteisella mätästyslaitteella (Kuva 43) Koskemattoman ja muokatun maan osuuksien selvittäminen Koekenttien uudistamisen jälkeen koejäsenillä 3-6 tehtiin inventointi, jossa selvitettiin koskemattoman maan sekä eri tekijöiden johdosta muuttuneen maan osuuden määrää. Inventoinnissa käytettiin maan määrittelyssä seuraavia luokkia: 1) koskematon maa 2) telan rikkoma, 3) kannonnoston tai muun tekijän aiheuttama irtonainen humuspaakku, 4) kannon noston aiheuttama paljas kivennäismaa, 5) laikkumätäs, 6) laikkukuoppa, 7) laikkumättään teon yhteydessä rikkoutunut (esim. hakkuutähteiden siirtäminen pois mättään kohdalta)

21 21 Luokittelu tehtiin koealalle systemaattisesti sijoitetuista pisteistä, joita oli 100 kpl/koeala. Ne määritettiin kaivolinjan yläpuolisella koealan osalla kaivolinjan suuntaisten (10 kpl) ja kohtisuoraan sitä vastaan (10 kpl) tasavälein sijoitettujen linjojen leikkauskohtiin. Paltamon Kivesvaara, koe 751 Kuva 45. Maan jakautuminen eri inventointiluokkiin koejäsenillä 3-6. Paltamon Kivesvaarassa täysin koskemattoman maan osuus oli % koejäsenillä 5 ja 6, joilta hakkuutähteiden keruun lisäksi nostettiin myös kantoja (Kuva 45). Koejäsenillä 3 ja 4, joilla kantoja ei nostettu, koskemattoman maan osuus oli %. Koneiden telojen (moto-, ajo-, kannon nosto- ja mätästyskoneen) rikkomaa maata oli %. Laikkumätästyksessä koejäsenillä 3-6 mättään teon yhteydessä syntyneiden laikkukuoppien osuus oli 9-14 % ja laikkumättäiden osuus 16-19%. Koejäsenillä 5 ja 6 oli kantojen noston tai muun tekijän aiheuttamien humuspaakkujen osuus %. Paltamon Kivesvaarassa selvitettiin kantojen nostolaikkuihin syntyneiden potentiaalisten istutuspaikkojen määrää ja nostetun kannon koon vaikutusta rikkoutuneen maan osuuteen kesäkuussa Selvitystä varten koejäsenien 5 ja 6 reunoilta valittiin yhteensä 48 kpl eri kokoa olevaa, yksittäistä kuusen kantoa. Kannon noston jälkeen rikkoutuneen maan pinta-ala mitattiin kannon sijaintikohdalta ja laskettiin siinä olevat potentiaaliset istutuskohdat. Istutuspaikka syntyi pienenkin kannon sijaintikohdalle kannon poiston jälkeen ja nostettavan kannon koon ollessa yli 40 cm, potentiaalisia istutuskohtia oli noin 3 kpl (Kuva 46). Paltamo, Kivesvaara 751, yksittäin nostetun kannon kohdalle rikkoontuneeseen maanpintaan syntyneet istutuspaikat kpl/kantolaikku Kannon läpimitta Istutuspaikkoja Lin. (Istutuspaikkoja) Kuva 46. Kannon nostolaikkuun syntyneet istutuspaikat.

22 22 Paltamo, Kivesvaara 751, rikkoontuneen maanpinnan määrä yksittäin nostetuilla kannoilla m 2 Rikkoontunut p-ala Lin. (Rikkoontunut p-ala) Mittauksien mukaan läpimitaltaan cm olevan kannon nosto rikkoo maata noin 2 m 2 :n alalta. Kannon koon kasvaessa lisääntyy myös rikkoutuneen maan osuus ollen 30 cm:n kannoilla noin 4 m 2 ja yli 40 cm:n kannoilla 6-8 m 2 (Kuva 47) Kannon läpimitta Kuva 47. Nostetun kannon läpimitan vaikutus rikkoutuneen maan osuuteen. Rikkoutuneeksi maaksi tulkittiin paljastunut kivennäismaa/kuntta sekä taittumiskohtaan asti sellainen tapaus, jossa kunttakerros oli kannon matkassa kohonnut ylös ja kääntynyt takaisin paikalleen tai laikun toiselle puolelle koskemattoman pinnan päälle (Kuva 48). Kuva 48. Kannon noston rikkoma pinta merkitty punaisella kuitunauhalla. Kuva: Reijo Seppänen Saatujen tulosten perusteella estimoitiin kantojen nostossa rikkoutuneen maanpinnan määrä hehtaarilla Paltamo Kivesvaaran koekentän lohko I:n koejäsen 6:lle. Laskentaan otettiin mukaan kaikki tuoreet kuusen kannot, joiden läpimitta oli suurempi kuin 16 cm. Kannot ryhmiteltiin seitsemän läpimittaluokkaan kplmäärittäin ja kullekin läpimittaluokalle laskettiin niiden nostoa vastaava rikkoutuneen maanpinnan pinta-ala (Kuva 49). Kuva 49. Rikkoutuneen maan pinta- ala eri kantoläpimittaluokissa. Kpl-määrien mukainen rikkoontuneen maanpinnan ala eri kantoläpimittaluokissa kantoja kpl/ha yht. 720 kpl/ha 1000 Rikkoontunut p-ala yht. 0,37 ha Kannon läpimittaluokka

23 23 Istutuspaikkojen ja nostettujen kantojen määrä läpimittaluokittain Kantojen läpimittaluokka Nostettuja kantoja yht. 720 kpl Istutuspaikkoja yht kpl/ha Kantoja oli yhteensä 720 kpl/ha, joiden noston seurauksena maanpintaa olisi laskennallisesti rikkoutunut yhteensä 0,37 ha eli 37 %. Käytännössä rikkoutuneen maanpinnan määrä ei välttämättä ole näin suuri, sillä vierekkäin olevien kantojen noston seurauksena rikkoutuneet maanpinnat osittain limittyvät verrattuna yksittäisten, samankokoisten kantojen noston jälkeen laskettuun rikkoutuneen maanpinnan yhteissummaan. Kuva 50. Nostettujen kantojen ja syntyneiden istutuspaikkojen määrä eri kantoläpimittaluokissa. Myös istutuspaikkojen määrä estimoitiin yksittäin nostettujen kantojen mittaustulosten perusteella. Sen mukaan potentiaalisia istutuspaikkoja olisi syntynyt 1442 kpl/ha, eli kaksinkertainen määrä verrattuna nostettujen kantojen lukumäärään (Kuva 50). 6.9 Havaintokoealojen perustaminen Koekenttien istutuksien yhteydessä perustettiin jokaiselle koepaikkakunnalle varsinaisien koejäsenien yhteyteen yksi havaintokoeala. Sen käsittelynä on avohakkuu, hakkuutähteiden keruu, kannonnosto ja koneellinen kuusen istutus (Kuva 51). Havaintoaloilla laikkumätäs tehtiin vain, jos kannon noston yhteydessä rikkoutuneessa maanpinnassa ei ollut sopivaa istutuskohtaa tai riittävästi istutuspaikkoja Havaintokoealojen taimien kehitystä seurataan varsinaisten koejäsenien inventointien ohessa. Kuva 51. Längelmäen havaintokoeala istutuksen jälkeen. Kuva: Reijo Seppänen Ajatus havaintokoealojen perustamiseen syntyi koekenttien puuston hakkuuvaiheessa UPM:n Markku Halosen kanssa käydyissä keskusteluissa. Niissä pohdittiin sitä, tarvitaanko istutusta varten koko alueen kattavaa mätästystä, kun kantojen noston myötä syntyy runsaasti otollisia istutuspaikkoja. 7. Tutkimusmenetelmät 7.1. Pohjavesitutkimus Pohjavesitutkimuksella selvitetään vedenlaadun ja ravinteiden vaihtelua eri koejäsenillä. Tutkimuksella saadaan tietoa ravinteiden huuhtoutumisesta avohakkuun, hakkuutähteiden keruun ja kantojen noston jälkeen. Ravinteiden huuhtoutumista tutkitaan pohjavesikaivoista otettavien vesinäytteiden avulla.

24 24 Koealueiden pohjavesikaivoista otetaan vesinäytteet neljä kertaa vuodessa: keväällä huhti - toukokuussa kahdesti 2 viikon välein, heti lumien sulamisen jälkeen, kerran keskikesällä elokuussa sekä kerran myöhään syksyllä marraskuussa. Ennen näytteenottoa mitataan pohjaveden pinnankorkeus vastusmittarin avulla. Näytteet otetaan pulloihin (Kuva 52), joita kuljetetaan ja säilytetään koko ajan kylmälaukuissa. Näytteet analysoidaan Muhoksen toimintayksikön laboratoriossa. Kuva 52. Ilkka Kemppainen ottamassa pohjavesinäytteitä. Kuva: Jorma Pasanen Lysimetrit täydentävät pohjavesikaivoista saatuja ravinnepitoisuustietoja ja ne keräävät vettä, joko humuskerroksen vajovedestä tai hakkuutähteiden alta. Paltamon Kivesvaaraan on asennettu vuonna kpl lysimetrejä (Kuva 53), joista on saatu taustatietoa ravinteiden huuhtoutumisesta vajoveteen humuskerroksessa. Lysimetreistä otetaan näytteet viikoilla 23 ja 41. Vesinäytteistä analysoidaan ph, sähkönjohtavuus, NH 4 -N, NO 3 -N, P-tot, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu ja Al. Vuonna 2008 keväällä asennettiin uusia lysimetrejä 32 kpl lisää (Kuva 54). Nämä lysimetrit kuuluvat hankkeeseen 3474 Energiapuunkorjuun vaikutus ravinne- ja raskasmetallihuuhtoutumiin ja ravinteiden riittävyyteen suometsissä, mutta niiden vesianalyysejä hyödynnetään kantojennostohankkeessa. Lysimetrien päälle laitettiin eri määrä hakkuutähteitä ja niiden avulla selvitetään hakkuutähteistä vapautuvien ravinteiden määrää. Asennussyvyyksiä on kaksi: maanpinta (16 kpl) ja -40 cm (16 kpl). Näistä lysimetreistä otetaan näytteet kuukausittain. Kuva 53. Lysimetrin asennus käynnissä. Kuva: Reijo Seppänen Kuva 54. Levylysimetri laitetaan kuoppaan ja sen päälle hakkuutähteitä. Kuva: Reijo Seppänen,

25 25 Laboratorioanalyysit tehdään Metlan Muhoksen toimintayksikön laboratoriossa. Pohjavesinäytteistä analysoidaan ph (SFS 3021), sähkönjohtokyky (SFS-EN 27888), väri (SFS 3023), NH 4 -N (ISO 7150/1), NO 3 -N (SFS 3029), P-tot, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu ja Al. Alkuainepitoisuudet määritetään atomiabsorptiospektrometrisesti liekkimenetelmällä (AAS, SFS 3044, 3017, 3018, 3047 ja 3048). Kokonaisfosfori määritetään peroksidisulfaattihajotuksen jälkeen spektrifotometrisesti molybdaattimenetelmällä (SFS 3026). Analyysimenetelmät ovat sovelluksia standardimenetelmistä Taimettuminen Taimien alkukehitystä seurataan kerran vuodessa tehtävillä taimi-inventoinneilla. Inventoinnissa tarkastellaan taimen elossa oloa, kuntoa, pituuskehitystä ym. Seurattavat taimet kartoitetaan suunnan ja etäisyyden avulla ja inventoidaan ensimmäisen kerran vuonna Mykorritsasieniyhteisöt Tavoitteena on selvittää, miten kantojennosto vaikuttaa varhaiskehitysvaiheessa olevien taimien mykorritsalajistoon, ja onko lajiston monimuotoisuudella vaikutusta taimien kasvuun ja kehitykseen. Tutkimusryhmässä ovat mukana Karita Saravesi (Post Doc tutkija) ja yliassistentti Anna Mari Markkola, Oulun yliopiston Biologian laitokselta sekä Taina Pennanen Metlan Vantaan toimintayksiköstä ja Oili Tarvainen Metlan Muhoksen toimintayksiköstä. Tutkimus toteutetaan pääosin erillisrahoituksella ja se linkittyy myös hankkeeseen Kokopuun korjuun vaikutus maanalaisen sieniyhteisön monimuotoisuuteen, jonka vastuulliset tutkijat ovat Taina Pennanen ja Hannu Fritze Metlan Vantaan yksiköstä. Kuva 55. Maahan upotetut keräimet. Kuva: Oili Tarvainen. Kesäkuussa 2007 perustettiin koe, jossa selvitetään mykorritsasieniyhteisöjen lajistomuutoksia kantojen noston jälkeen. Kokeeseen valittiin käsittelyt 1) hakkaamaton sekä 4) avohakkuu + hakkuutähteistä 70 % pois + laikkumätästys + kuusen istutus ja 5) avohakkuu + hakkuutähteistä 70 % pois + kantojen nosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. Rihmastokeräimet asetettiin mahdollisimman häiriintymättömän kuntan alle pääosin kivennäismaahan (Kuvat 55 ja 56). Kullekin koealalle laitettiin kahdeksan keräintä. Sieniyhteisön rakenne tutkitaan molekyylibiologisin menetelmin. Kuva 56. Mykorritsasienikeräin. Kuva: Oili Tarvainen

26 26 Syksyllä 2008 koealojen istutuksen yhteydessä perustettiin ns. taimikoe, jossa myös tutkitaan mykorritsasieniyhteisöjen rakennetta ja mahdollisia muutoksia. Kokeeseen valittiin käsittelyt 1) hakkaamaton, 3) avohakkuu + laikkumätästys + kuusen istutus, 4) avohakkuu + hakkuutähteistä 70 % pois + laikkumätästys + kuusen istutus ja 5) avohakkuu + hakkuutähteistä 70 % pois + kantojen nosto, jää 25 kantoa/ha + laikkumätästys + kuusen istutus. Kullekin koejäsenelle istutettiin pottiputkelle neljään eri kohtaan kuusen taimia 4 kpl muokkaamattomaan pintaan ja 4 kpl mättäälle (Kuvat 57 ja 58). Tutkimusta varten em. taimia nostetaan koeruuduilta kerran vuodessa kolmena peräkkäisenä vuonna. Taimista mitataan kasvuparametrit sekä juuristosta selvitetään sieniyhteisön rakenne niin mikroskooppisin kuin molekyylibiologisin menetelmin. Kuva 57. Muokkaamattomaan pintaan istutettuja taimia. Kuva: Jorma Pasanen Kuva 58. Mättääseen istutettuja taimia. Kuva: Jorma Pasanen Kasvipeiteanalyysit Kasvipeiteanalyysimenetelmän avulla seurataan kasvilajeja ja niiden runsaussuhteita sekä kasvillisuuden palautumista eri menetelmin käsitellyille koejäsenille. Kasvipeiteanalyysillä selvitetään kasvillisuuden palautumista sekä lajien runsaussuhteissa tapahtuvia muutoksia kantojen noston ja hakkuutähteiden poiston jälkeen. Alkuvaiheessa kasvittumista seurataan joka vuosi. Muokattujen koealojen kasvillisuutta verrataan kontrollialueiden kasvillisuuteen ja runsaussuhteisiin Kasvillisuus- ja maaperänäytteet Koealojen lähtötilanteen kasvillisuuskartoituksia varten kaikille koejäsenille perustettiin kesällä 2007 viisi 1 m x 1 m kasvillisuusruutua (Kuva 59), joista kasvillisuuden peittävyys arvioitiin lajeittain visuaalisena prosenttipeittävyytenä. Jokaisen lajin peittävyys arvioitiin erikseen, samoin arvioitiin erikseen pohjakerros. Kasvipeiteruutujen keskeltä parturoitiin putkilokasvit sammalkerroksen tyvelle saakka. Parturointiruutujen keskeltä kairattiin läpimitaltaan 60 mm:n kokoiset sammal- ja humusnäytteet, joiden alta kairattiin läpimitaltaan 2 cm:n kokoinen 15 cm:n pituiset mineraalimaanäytteet. Putkilokasvit parturoitiin ainoastaan kasvillisuusruutujen keskeltä, mutta humus- ja mineraalimaanäytteet kerättiin lisäksi ruudun pohjois- ja etelänurkista. Kasvillisuusruutuja ei merkitty maastoon, koska merkit olisivat tuhoutuneet koealojen muokkauksen yhteydessä. Längelmäellä ja Kivesvaarassa oli molemmissa 90 kasvillisuusruutua ja Anjalankoskella 120.

27 27 Kuva 59. Periaatekuva kasviruutujen sijoittelusta. Kasvillisuusanalyysit teki Merjo Laine ja vastuuhenkilönä kasvillisuusinventoinneissa toimii tutkija Anne Tolvanen. Kasvillisuusinventoinnin yhteydessä otetuista kivennäismaa- ja sammalhumusnäytteistä erotellaan puiden juuret ja lajitellaan ne kokoluokittain. Juurista määritetään hiilitasetta. Juurten erottelu on aloitettu syyskuun lopussa 2007 Paljakan ympäristönäytepankissa (tutkija Leena Finer). Lisäksi mineraalimaanäytteistä tehdään rakeisuusanalyysit ja nimetään maalaji. Biologian opiskelija Merjo Laine vertaili Anjalankosken, Längelmäen ja Kivesvaaran koealoja tilastollisessa tarkastelussa ja testasi kunkin koealan lohkojen samankaltaisuutta kasvillisuuden osalta. Vertailun perusteella alueiden välillä on kaikissa kasvutyypeissä paitsi jäkälissä merkitsevä ero. Karikkeen ja muun elottoman aineksen välillä alueet eivät eroa. Koealueiden lohkojen välisessä vertailussa Anjalankoskella lohkojen välillä on eroa varvuissa, sammalissa ja karikkeessa. Kivesvaarassa lohkojen välillä oli eroja vain varvuissa ja Längelmäellä ei ollut eroja millään kasvutyypillä. Kokonaiskasvipeittävyys kenttä- ja pohjakerroksessa oli suurin Kivesvaarassa ja pienin Längelmäellä. Toimenpiteiden jälkeen vuonna 2009 perustetaan pysyvät kasvillisuusruudut, jolloin lajien sukkessiota voidaan jatkossa seurata täsmälleen samoista pisteistä. 8. Yhteistyö Hanke toteutetaan yhteistyössä UPM Kymmene Oyj:n, Kemiran ja Metsähallituksen kanssa. UPM Kymmene Oyj vastaa käytännön toimenpiteistä koekentillä (hakkuut, maanpinnan käsittelyt, kantojen nosto, viljelyt, hoitotoimenpiteet) Metlan Muhoksen toimintayksikön antamien ohjeiden mukaan. Anjalankosken, Längelmäen koealueet sijaitsevat UPM:n omistamilla mailla. Kivesvaaran koealueesta lohko 3 kokonaan ja osa lohko 2:sta sijaitsee Kemiran maalla, muut UPM:n maalla.

28 28 Tutkimusyhteistyötä tehdään Oulun, Jyväskylän ja Helsingin yliopistojen kanssa. Lisäksi yhteistyötä tehdään SLU:n kanssa, jolla on käynnissä hanke Förberedande MKB för bedömning av miljöeffekter av stubbutag (projektinjohtaja Tomas Lundmark). Hankkeen tutkijaryhmän muodostavat: Tomas Lundmark, Fredrika von SydoW, Gustaf Egnell, Bengt Olsson, Therese Johansson, Eva Ring Lars Hogbom (Skogforsk), Jonas Olund (Sveaskog) (Kuva 60). Kuva 60. Tutkimuksen yhteistyötahot. 9. Hankkeessa mukana olleet henkilöt Hankkeen vetäjänä toimii Eero Kubin Metlan Muhoksen toimintayksiköstä. Hankkeen tutkijaryhmä tulee koostumaan Muhoksen, Vantaan, Suonenjoen ja Joensuun yksiköiden tutkijoista. Metlan Muhoksen toimintayksiköstä mukana ovat olleet tutkijat Anne Tolvanen, Juha Piispanen ja Oili Tarvainen. Mti Jorma Pasanen vastaa yhdessä Reijo Seppäsen ja Ari Kokon kanssa koealojen perustamisesta ja maastotöistä. Avustavana henkilökuntana mukana ovat olleet mm. Jouni Karppinen, Sisko Väyrynen ja Kyösti Markkanen ja Anna Keskitalo. Muhoksen toimintayksikön laboratoriossa pohjavesinäytteitä analysoivat Timo Mikkonen, Pekka Honkanen ja Ulla Repo sekä kesällä 2008 kemistiharjoittelijat Heidi Pyhtilä ja Terhi Suoranta. Hankkeen valmisteluun ja tutkimusongelman tarkasteluun ovat Muhoksen toimintayksikön tutkijoiden lisäksi Metlassa osallistuneet ohjelman koordinaattori professori Hannu Ilvesniemi ja professori Leena Finer, sekä tutkijat Hannu Fritze, Pekka Tamminen, Taina Pennanen, Sirpa Piirainen ja Timo Saksa. Tutkimusongelmaa on lisäksi tarkasteltu BIO ohjelman valmistelukokouksissa ja seminaareissa käytännön toimijoiden kanssa. UPM-Kymmeneltä mukana hankkeessa ovat projektipäällikkö Markku Halonen (Valkeakoski) sekä Raimo Kahri (Anjalankoski), Virpi Kaipainen (Längelmäki) ja Väinö Kemppainen (Paltamo).

29 Suoritteet Julkaisut ja käsikirjoitukset Muut kirjalliset tuotteet Tillman-Sutela, E. & Kauppi, A Seed structures and predicted success of tree-line conifers in warming climate. In: Pritchard, H.W., Hardwick, K. & Daws, M. (eds.). Conference programme, Abstracts & Participants. Tree Seeds Trees, Seeds and Changing Climate, September Royal Botanic Gardens Kew, Wakehurst Place & University of Sussex, Brighton UK. Brighton. p. 15. (Hankkeet: 1053, 1059, 3385, 3475) Esitelmät ja muu toiminta Kahri, Raimo. Radiohaastattelu YLE, Kymenlaakson radio. Kubin, E. Hakkutähteiden talteenoton ja kantojennoston tutkimus UPM:n Halla-Sippolan tilalla. Haastattelu YLE, Kymenlaakson radio. Kubin, E. Kantojen nosto. Lehtihaastattelu. Karjalan Maa. Kubin, E. Kantojen noston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset vaikutukset. Haastattelu. YLE 1, tvuutiset. Kubin, E. Effect of stump harvesting on pine weevil (Hylobius abietis) damage on seedlings and population of saproxylic species. Kenttäkokeen esittely. Esitelmä tieteellisessä kokouksessa. Finnish-Swedish forest bioenergy workshop, HimosLomat holiday village Jämsä, Finland Kubin, E. Kantojennoston ja hakkuutähteiden keruun ekologiset ja metsänhoidolliset vaikutukset. Kokeiden perustaminen ja alustavia tuloksia. Esitelmä tieteellisessä kokouksessa. Metlan Metsänhoidon tutkijapäivät Vuokatissa. Mikkonen, Timo & Tillman-Sutela, Eila. Kotimaisten puulajien tunnistaminen (Tillman-Sutela), Fosforimääritys neulasnäytteistä (Mikkonen). Koululaisten metsäretki. Martti Niemelän koulu, Nuorten Ystävät. Mikkonen, Timo & Tillman-Sutela, Eila. Kotimaisten puulajien tunnistaminen (Tillman-Sutela), Neulasnäytteiden fosforimääritys (Mikkonen). Koululaisten metsäpäivä. Martti Niemelän koulu, Nuorten Ystävät. Tillman-Sutela, Eila Tillman-Sutela, E. & Kauppi, A. Seed structures and predicted success of tree-line conifers in warming climate. Esitelmä tieteellisessä kokouksessa. Tree Seeds Trees, Seeds & Warming Climate. (Hankkeet: 1053, 1059, 3385, 3475) Jorma Pasanen ja Reijo Seppänen. Radiohaastattelu YLE, Kymenlaakson radio. Jorma Pasanen. Kantojen nosto ja hakkuutähteiden talteenotto. Tutkimushankkeen esittely. Metsänomistajavierailu Metlan Muhoksen toimintayksikössä

30 Luettavaa Annila, E Metsien käytön vaikutus monimuotoisuuteen. Julkaisussa: Snellman, V. (toim.) Tutkimus metsien kestävyyden ja käytön perustana. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 523, pp maatutkaluotaukset Energiapuun korjuu Hakkila, P Mechanized harvesting of stumps and roots. A sub project of the joint Nordic research programme for the utilization of logging residues. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 77.1., 71 p. Hakkila, P Kantopuu metsäteollisuuden raaka-aineena. Folia forestalia 292. Helsinki. 39 p. Hakkila, P Developing technology for large scale production of forest chips. Wood energy Technology programme TEKES. Finland. 99 p. Hakkila (2006). Selvitys energiapuun mittauksen järjestämisestä ja kehittämisestä. MMM. Hakkila, P. and Fredriksson, T Metsämme bioenergian lähteenä. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 613, 92 p. Hakkila, P. and Mäkelä, M Harvesting of stump and root wood by Pallari Stumpharvester. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 77.5., 57 p. Interim Interim evaluation of the National Forest Programme. Ministry of Agriculture and Forestry. Publications 5a/2005. Jalonen, J. & Vanha-Majamaa, I Immediate effects of four different felling methods on mature boreal spruce forest understorey vegetation in southern Finland. Forest ecology and management 146, pp Jokela (2006). Juuristotutkimuksella tietoa puiden kasvuekologiasta. Metsäntutkimus: Kjellberg (2006). Suomen metsät kasvavat bioenergiaa. Metsäntutkimus: Kubin, E. 1977a. Avohakkuun ja maanmuokkauksen vaikutus maan ravinnetalouteen. Metsätehon metsänhoitomiesten neuvottelupäivät Kajaanissa. Moniste. 10 s b. The effect of clear cutting upon the nutrient status of a spruce forest in Northern Finland. Acta For. Fennica 155: & Valtanen, J Taimien elinympäristön tutkimus Kivesvaarassa. Moniste Muhoksen tutkimusasema. 5 s. - & Kemppainen, L Effect of clear cutting of boreal spruce forest on air and soil temperature conditions. Tiivistelmä: Avohakkuun vaikutus kuusimetsän lämpöoloihin. Acta Forestalia Fennica s.

31 The effect of clear cutting, waste wood collecting and site preparation on the nitrate nitrogen leaching to groundwater. Julkaisussa: Krecek, J. & Haigh, M.J. (Eds.). Proceedings of the Symposium on Environmental Regeneration in Headwaters. Prague, 1-7 November p & Kemppainen, L Effect of soil preparation of boreal spruce forest on air and soil temperature conditions in forest regeneration areas. Acta Forestalia Fennica s a. Site preparation and leaching of nutrients. Proceedings of the Symposium Northern Silviculture and Management, August in Lapland, Finland. Metsäntutkimuslaitos, Research Papers 567: b. The effect of clear cutting, waste wood collecting and site preparation on the nutrient leaching to groundwater. Julkaisussa: Nilsson, L. O., Hüttl, R. F. & Johansson U. T: (eds.). Nutrient uptake and cycling in forest ecosystems, Kluwer Academic Publishers Leaching of nitrate nitrogen into the groundwater after clear felling and site preparation. Boreal Environment Research 3(3): Environmentally friendly silviculture and protection of watercourses in Finland. In: Sustainable Forestry to Protect Water Quality and Aquatis Biodiversity. Kungl. Skogs- och Lantbruksakademins Tidskrift 141(7): Leaching of nitrogen into the groundwater after clear cutting and planting compared with natural regeneration. Kluwer Academic Publishers. Painossa. Kuusinen & Ilvesniemi (2008). Energiapuun korjuun ympäristövaikutukset, tutkimusraportti. 74 s. Saatavissa netistä: Lundmark J.-E Skogsmarkens ekologi. Ståndortsanpassat skogsbruk, del 1 -grunder. Skogsstyrelsen. 158 s. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio Äijälä, O., Kuusinen, M., Halonen, M.(ed.) Metsäenergiapuun korjuu uudistusaloilta: ohjeisto Uudistushakkuiden energiapuun korjuun laatuprojekti. Mälkönen, E Maan kunnostaminen metsän uudistamiseksi. In: Mälkönen, E Metsämaa ja sen hoito. Finnish Forest Research Institute. Hämeenlinna. pp Oksa, S The quality of wood production at stump harvesting-forest cultivation chain. Master s - thesis. Department of Forest Resource Management. University of Helsinki. 69 p. Rabinowitsch-Jokinen, R Immediate effects of logging, mounding and stump harvesting on coarse woody debris and epixylic species in managed Norway spruce stands in southern Finland / Ruut Rabinowitsch-Jokinen. Master s thesis. Department of Forest Ecology. University of Helsinki, 84 p. Siitonen, J., Martikainen, P., Kaila, L., Nikula, A., Punttila, P Kovakuoriaislajiston monimuotoisuus eri tavoin käsitellyillä alueilla Suomessa ja Karjalan tasavallassa. Julkaisussa: Hannelius, S. ja Niemelä, P. (toim.) Monimuotoisuus metsien hoidossa. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 564, pp F96168BDD922BC225706D A?Open&qm=menu,0,0,0#23 UPM-Kymmenen kannonnoston kriteerit Åhström, M Aspects of heterogeneity: effects of clear-cutting and post harvest extraction of bioenergy on plants in boreal forests. Doctoral dissertation. 26 p. Department of Ecology and Environmental Science. Umeå University.

32 32 LIITTEET Luotauslinjat Anjalankoski Kaivot 1-15 Kaivot 16-40

33 33 Kaivot Kaivot 51-60

34 34 Kaivot Kaivot 71-75

35 35 Kaivot Längelmäki, Talviainen Kaivot 21-25

36 36 Kaivot Kaivot 6-15

37 37 Kaivot 5-1 Längelmäki, Saarijärven metsä Kaivot 56-65

38 38 Kaivot Kaivot 46-55

39 39 Kaivot Kaivot 76-80

40 40 Kaivot Paltamo, Kivesvaara

41 41

42 42

43 43

44 44