Luontaista häiriödynamiikkaa mukailevat metsänkäsittelymallit: Tutkimussuunnitelman pääkohtia Juho Pennanen Metsien luontaista häiriödynamiikkaa mukailevat metsänkäsittelymallit -seminaari, Metla,, 4.5.2007
Sisältö Hankkeen tausta ja tavoitteet Koealueet Metsien käsittely: menetelmät ja käsittelyiden ajoitus Hankkeen tarjoamat mahdollisuudet tutkimukselle
Hankkeen tarkoitus Perustaa metsien luontaiseen häiriödynamiikkaan perustuvan metsänkäsittelyn kokeilualueita Tarjota mahdollisuus monipuoliselle tutkimukselle luonnon häiriödynamiikkaa jäljittelevien menetelmien toimivuudesta sekä ekologisista ja muista vaikutuksista Soveltaa koealueilla metsien käsittelyä, joka kehittää metsien rakennetta luonnonmetsien rakenteen suuntaan ja todennäköisesti edistää metsäluonnon monimuotoisuuden ja muiden ei-puuntuotannollisten arvojen säilymistä
Taustaa 'Karkean seulan' ajatus: Pyritään jäljittelemään luonnonmetsien rakennepiirteitä ja muutosprosesseja Metsikkötasolla puutteellisimmin huomioonotetut: Eri-ikäisrakenteiset, ikäisrakenteiset, pysyvästi peitteelliset puustot Näihin liittyvät pienialaiset häiriöt ja osittaishäiriöt Toisaalta metsikköä suuremmat mittakaavat: Yhtenäiset peitteisen metsän alueet Tämän vuoksi tässä suunnitelmassa korostuvat pienaukko- ja osittaishakkuut ja kuviotasoa suurempien yksikköjen muodostaminen
Häiriödynamiikkamalli ja ekologinen kestävyys: mittakaavatasojen merkitys Plant level processes PROCESSES Population Community Current forest Management Ecosystem. Tree neighborhood Stand-average Landscape level SCALES Increasing spatial complexity
Koealueet Isojärven alue, Kuhmoinen, Länsi-Suomi N. 1000 ha, pääosin metsähallituksen ympäristöarvometsää Metsämaata 900 ha Ainakin 700 ha metsämaata kokeellisen metsänkäsittelyn piiriin, riippuen lopullisesta rajauksesta ja luontokohteiden huomioon ottamisesta Kasvupaikat: tuoreet ja lehtomaiset 70 %, kuivahkot ja kuivat 30 Kasvupaikat: tuoreet ja lehtomaiset 70 %, kuivahkot ja kuivat 30 %
Uudistumisvaiheessa 50 40 30 20 10 0 Isojärvi: kehitysluokat metsämaalla Varttunut kasvatusmetsä Uudistuskypsä metsä Kehitysluokka Nuori kasvatusmetsä Taimikko %
Ruunaan retkeilyalue, Lieksa, Itä-Suomi Retkeilyalueen koko n. 3000 ha Metsämaata puisto-osassa osassa (aarnialueen ulkopuolella) n. 1500 ha Ainakin 700 ha kokeellisen metsänkäsittelyn piiriin Kasvupaikat: tuoreet ja lehtomaiset 7 %, kuivahkot ja kuivat 93 Kasvupaikat: tuoreet ja lehtomaiset 7 %, kuivahkot ja kuivat 93 %
Ruunaa: Ikäluokat puisto-osan metsämaalla 20 15 Pinta-ala (%) 10 5 0 0-20 21-40 41-60 61-80 81-100 101-120 121-140 141-160 161- Ikäluokka
Tutkimusalueiden vyöhykejako Periaate: Metsät jaetaan kuvioittain alla oleviin häiriötyyppeihin. in. Jako tehdään kasvupaikan ja puulajisuhteiden perusteella Häiriötyyppi Pienten häiriöiden alue (PH) Osittaishäiriöiden alue (OH) Voimakkaiden häiriöiden alue (VH) Vastine luonnonmetsässä Metsät, joissa ei esiinny laaja- alaisia häiriöitä Metsät, joissa esiintyy pintapaloja, jotka jättävät puustoa henkiin Metsät, joissa esiintyy voimakkaita paloja tai muita laaja-alaisia alaisia tuhoja
Kullakin häiriötyypillä on tavoitteena löytää metsähoidollisesti mielekäs tapa jäljitellä vastaavaa luonnonmetsän dynamiikkaa Häiriötyyppiä voidaan pitää pysyvänä metsän kiertoajan aikajänteellä (n. 100 v). Metsät jaetaan kuvioittain, mutta pienten ja osittaishäiriöiden kuvioista pyritään kummastakin muodostamaan n. 100 hehtaarin laajuisia yhtenäisiä kokonaisuuksia, jotta vertailua luonnonmetsärakenteisiin voidaan tehdä metsikköä suuremmassa mittakaavassa
Tutkimusalueiden jako metsätalouden intensiteetin mukaan Alueet jaetaan 2 tai 3 luokkaan metsätalouden intensiteetin mukaan Intensiteetillä tarkoitetaan osuutta puuston kasvusta, joka pitkällä aikavälillä poistetaan hakkuissa metsistä Realistiset intensiteetit välillä 50-90%.
I=80 % OH PH PH I=50 % VH VH OH
Hakkuumenetelmät: karkea jako Nimi Uudistettava pintaalaosuus metsiköstä % Hakkuiden väli (v) Kuvaus Pienaukkohakkuu 20 n. 20 Epäsäännöllisten aukkojen suurin läpimitta 10-30 m Osittaishakkuu 33 25-35 Epäsäännöllisten aukkojen suurin läpimitta 40-60 m Avohakkuu 100 70-100 Hakkuuaukkojen koko 0,5 5 ha, eläviä säästöpuita kuitenkin jätetään
3 kohortin metsikkö - osittaishakkuu pienehköin aukoin Ø = 35 m 120 m
Mahdolliset hakkuutavat Poistuma/Suurin aukon halkaisija (m) Pienaukko- Osittais- Avo- 10 25 40 60 100-15 %.. 20 % + +.. 30 % + + 50 % 95 % +
Mahdolliset hakkuutavat Poistuma/Suurin aukon halkaisija (m) 15 % Pienaukko Osittais Avo 10 25 40 60 n. 100-20 % PH PH 30 % PH PH,OH OH OH 50 % OH OH VH 95 % VH
Puuston uudistaminen ja muut käsittelytoimet Pienten häiriöiden vyöhykkeellä puuston oletetaan pysyvän kuusivaltaisena tai kehittyvän kuusivaltaiseksi. Uudistettavat puulajit ovat kuusi ja lehtipuut Osittaishäiriöiden vyöhykkeellä tavoitteena on säilyttää mäntyvaltaisuus. Kuusisekapuusto poistetaan pääosin hakkuissa Voimakkaiden häiriöiden vyöhykkeellä voidaan uudistaa kaikille puulajeille
Hakkuissa säästetään yleensä alikasvospuustoa Pienaukoissa käytetään tarvittaessa kevyttä maanmuokkausta Osittais- ja avohakkuiden jälkeen käytetään normaalia kevyttä maanmuokkausta Avohakkuualueilla käytetään kulotusta Matalan intensiteetin avo- ja osittaishakkuualueilla voidaan polttaa puustoa pystyyn Taimikot ja kasvatusmetsät käsitellään normaaleilla hakkuuväleillä; 80 %:lla pyritään monipuolistamaan puuston rakennetta skips and gaps menetelmällä; lehtipuustoa ylläpidetään
Käsittelyjen alueellinen suunnittelu Alueille tehdään hoito- ja käyttösuunnitelmat Alueille määritellään pitkän aikavälin (100 v) suuntaa- antava käsittelysuunnitelma Hakkuukypsät metsät uudistetaan ensimmäisen 20- vuotiskauden aikana Nykyisiä kasvatusmetsiä uudistetaan sitä mukaa kuin ne saavuttavat uudistuskypsyyden Varttuneista kasvatusmetsistä osa otetaan heti uudistushakkuiden piiriin, jotta voidaan loiventaa hakkuumäärien pienenemistä ja nopeuttaa eri- ikäisrakenteen kehittymistä
Hakkuiden aikataulu ja pinta-alat alat Kokeelliset hakkuut alkavat vuonna 2008 Uudistushakkuisiin olisi välittömästi käytössä ainakin n. 150 hehtaaria tutkimusaluetta kohti Esim. 4 hakkuutapaa x 2 häiriötyyppiä x 2 puulajivaltaisuutta x 4 toistoa x 2 ha = 128 ha Lisäksi taimikoiden ja kasvatusmetsien käsittelyt: valtaosa tutkimusalueiden pinta-alasta alasta tulee kerran käsitellyksi 20 vuodessa
Tutkimuskohteita Metsänhoidollinen ja taloudellinen toimivuus Puuston uudistuminen, kasvu ja kuolleisuus käsittelyjen jälkeen Puuntuotos Uudistamis- ja kasvatustoimien vaikutus erityyppisissä aukoissa ja metsärakenteissa Metsätuhot Toimenpiteiden kustannukset Kehitysennusteet, tuotos- ja tuottolaskelmat mallituksen ja koealojen seurannan yhdistelmä Tietojärjestelmät, suunnittelumenetelmät
Metsien rakenne ja monimuotoisuus Mittakaavana aukko, kuvio, aluetaso (n. 100 ha) Elävän puuston ikärakenne ja tilajärjestys Kuolleen puuston määrä ja laatu Pienilmasto eri metsärakenteissa Lajisto Lahopuulajisto Hyönteiset Linnusto Kasvillisuus Näissä samat mittakaavat; aluetason tulee kuvaan pidemmällä aikavälillä Maisema ja virkistysarvot, riista Ilmastonmuutos hiilibudjetti ja säteilypakote
Hankkeen merkitys ekologiselle tutkimukselle Useiden erilaisten metsänkäsittelymenetelmien lyhyen aikavälin vaikutuksien tutkimus Monimuotoisuuden ja eliöyhteisöjen koostumuksen tarkastelu metsissä, joita luonnehtii puuston vertikaalinen diversiteetti ja aukkoisuus Saproksyylit ja epifyytit aukkoisissa metsissä Vain pienaukkoja sisältävän metsäalueen (n. 100 ha) eliöstön vertailu yhtenäisen varttuneen metsän tai suuripiirteisemmän metsämosaiikin eliöstöön Yleisesti tutkimuksen laajentaminen sukkessioparadigman ulkopuolelle. Aukko vanha metsä sukkessioakseli kattaa vain osan metsien rakenteellisesta monimuotoisuudesta
Osapuolet ja resurssit Metsähallitus Alueiden asettaminen käyttöön Käsittelyjen ja muiden toimenpiteiden toteutus maastossa Metsätieto- ja suunnittelujärjestelmien soveltaminen, alueiden perusinventointitietojen hankkiminen Kirjanpito tuloista, menoista ja puumääristä Mahdollisesti koetoiminnan maastotyövoimaa Metla Hankkeen koordinointi Suorittaa tutkimuksia koordinoituina erillisinä hankkeina Tutkijoiden työpanos, oma ja ulkopuolinen rahoitus Yliopistot Tutkijoiden työpanos Suorittaa tutkimuksia ulkopuolisella rahoituksella Muut?