Metsätieteen ikkuskirj t u t k i m u s r t i k k e l i Sij Huuskonen j Anssi Ahtikoski Sij Huuskonen Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden tuotokseen j tuottoon Huuskonen, S. & Ahtikoski, A. 25. Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden tuotokseen j tuottoon. Metsätieteen ikkuskirj 2/25: 99 115. Anssi Ahtikoski Tutkimuksess selvitettiin viiden vihtoehtoisen ensihrvennuksen vikutust metsikön tuotokseen j tuottoon kuivhkon knkn männiköissä. Hkkuukertymät j kntorhtulojen nykyrvot lskettiin erikseen ensihrvennukselle j koko kiertojlle. Kunkin vihtoehtoisen ensihrvennuskäsittelyn mukinen tuotos määritettiin metsikön mittushetkestä (päätöksenteon jnkoht) päätehkkuuseen. Tutkimusineiston käytettiin Metsähllituksen vuosin 1999 2 koneellisesti hkttuj ensihrvennuskohteit, yhteensä 27 metsikköä Keski-Suomen, Pohjois-Pohjnmn j Lpin lueill. Puuston kehitysennusteet ldittiin MOTTI-ohjelmistoll, j näiden ennusteiden luotettvuus testttiin riippumttomll ineistoll (Metsäntutkimuslitoksen kestokoeineisto). Ennusteiden todettiin olevn hrhttomi runkoluvun j pohjpint-ln suhteen sekä ennustevirheiden (mitttu ennustettu) pieniä. Vikk MOTTI-ennusteet lirvioivt vltpituuden j tilvuuden kehitystä, oli hrh sm suuruusluokk eri hrvennusvihtoehdoiss. Kun pohjpint-lsuositusten mukist ensihrvennust viivästettiin 1 vuodell, lisääntyi ensihrvennuksen kuitupuukertymä toteutuneest tsost (n. 3 m 3 h 1 ) in 6:een m 3 h 1. Smll ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvo (4 % lskentkorkoknt) suureni keskimäärin 33 h 1. Kntohintojen vihtelu ti lskentkorkoknnn muutokset eivät rtkisevsti vikuttneet eri ensihrvennustpojen väliseen knnttvuusjärjestykseen: 1 vuodell viivästetty pohjpint-lsuositusten mukinen ensihrvennus osoittutui poikkeuksett prhimmksi. Kosk eri ensihrvennusvihtoehtojen mukiset koko kiertojn tuotokset j tuotot eivät eronneet toisistn, voidn todet, että ensihrvennuksen viivästäminen 1 vuodell on perusteltu keino prnt nimenomn ensihrvennuksen knnttvuutt, menettelyn kuitenkn vikuttmtt rtkisevsti metsikön tuotokseen ti tuottoon koko kiertojss. Asisnt: mänty, kuivhko kngs, MOTTI, kntorhtulot, ensihrvennus, knnttvuus, tuotos Yhteystiedot: Metsäntutkimuslitos, Vntn tutkimuskeskus, PL 18, 131 Vnt Sähköposti sij.huuskonen@metl.fi; nssi.htikoski@metl.fi Hyväksytty 3.5.25 99
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 1 Johdnto Tutkimusrtikkeli Ensihrvennus on nuoren metsän ensimmäinen hkkuu, jost sdn myyntikelpoist inespuut j kntorhtuloj. Puunkorjuun ohell ensihrvennus tulee nähdä ennen kikke metsänhoidollisen toimenpiteenä. Sen tvoitteen on nopeutt jäävän puuston järeytymistä puiden ksvutil lisäämällä j prnt puiden ltu keskittämällä ksvu rvokkisiin j hyvältuisiin puihin. Lisäksi luonnonpoistumn tlteenotto, hkkuutulojen sminen jo ennen vrsinist päätehkkuut, puuljisuhteiden järjestäminen sekä ltvusten hoito j metsikön terveydentiln ylläpito on tvoitteen (Vuokil 198). Näiden toteutumiseen vikutt rtkisevsti ensihrvennuksen joitus sekä hkkuun voimkkuus. Ensihrvennuksi tehtiin Suomess vuonn 23 yhteensä 17 hehtrill, joist yksityisten metsänomistjien mill yli 135 h, jok on 3 % ksvtushkkuiden j uudistushkkuiden kokonispint-lst (Metsätilstollinen vuosikirj 23). Vltion mill vstvt lukurvot olivt 2 h j 29 %. Tulevisuudess ensihrvennusten osuus tulee oletettvsti vielä ksvmn. Tästä syystä ensihrvennusten rooli metsänhoidollisen toimenpiteenä j edelleen myös tloudellisen tekijänä ei tule väheksyä. Ensihrvennukset tulisi joitt mhdollisimmn myöhään, jolloin hkkuu on tloudellisesti knnttv riittävän järeän j suuren käyttöpuukertymän vuoksi, mutt ei kuitenkn vrnn ksvtettvn puuston jtkokehitystä. Tpion julkisemn Hyvän metsänhoidon suositusten (21) mukn ensihrvennukset voidn joitt 13 15 metrin vltpituusviheeseen. Tämä edellyttää, että timikonhoito on tehty oikeoppisesti j jlln (esimerkiksi Etelä-Suomen männiköissä 5 8 m vltpituusviheess hrvennettu tiheyteen 18 2 kpl h 1 ). Metsähllituksen Metsänhoito-ohjeiden mukn ensihrvennus tehdään normlitilnteess 12 14 metrin vltpituusviheess, mutt tiheissä (yli 25 kpl h 1 ) hvupuuvltisiss metsiköissä ensihrvennust ikistetn 12 13 m vltpituusviheeseen (Hokjärvi 1997). Metsähllituksen mill ensihrvennuksiss jäävän puuston määrän kriteerinä on ensisijisesti runkolukuun perustuv hrvennusmlli j muiss ksvtushkkuiss pohjpint-ln perustuv hrvennusmlli (Hokjärvi 1997). Hrvennushkkuiden korjuujäljen inventointitutkimuksiss ksvtettvn puuston määrä on todettu usein lhiseksi suosituksiin nähden. Metsäkeskusten hrvennushkkuiden korjuujäljen trkstuksiss esimerkiksi vuonn 22 ilmeni, että Etelä-Suomen männiköistä lähes puolet oli hkttu suosituksi hrvemmiksi. Kuusikoiss sen sijn ei ollut yleistä hrvent lle suositusten (Männiköitä hrvennetn... 23). Pohjois-Svon metsäkeskuksen vuoden 22 selvityksessä ilmeni, että männiköissä ksvtettvn puuston pohjpint-l littui suositustsost jop 86 %:ll ensihrvennuskohteiss (Lpplinen 23). Metsähllituksen Länsi-Suomen, Itä-Lpin j Pohjnmn lueill oli vuoden 2 mstoinventoinniss ksvtettvn puuston määrä 86 % runkolukutvoitteest j 84 % pohjpint-ltvoitteest (Mttil ym. 22). Vuoden 22 inventoinneiss Metsähllituksen mill hvittiin, että Etelä-Suomess jäävän puuston runkoluku oli keskimäärin vin 79 % tvoitteest j pohjpint-l inostn 77 % tvoitteest. Pohjois- Suomess, johon luetn Pohjnmn, Kinuun j Lpin lueet, jäävän puuston runkoluku oli 98 % j pohjpint-l 11 % tvoitteest. Yleisenä esiintyvä suuntus liin voimkkist ensihrvennuksist herättää kysymyksen, miten voimks hrvennushkkuu vikutt koko kiertojn puuntuotokseen j edelleen metsikön tloudelliseen tulokseen j voiko ongelmn yhtenä rtkisukeinon oll ensihrvennuksen viivästäminen. Tässä tutkimuksess trkstelln ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutust ensihrvennusviheen tuotokseen j tuottoon sekä koko kiertojn vstviin tuloksiin. Lisäksi tloudellisiss lskelmiss otetn huomioon mhdollisi tukki- j kuitupuun kntohintsuhteiss tphtuvi muutoksi sekä rvioidn lskentkorkoknnn merkitystä tuloksiin. 2 Aineisto j menetelmät 2.1 Tutkimusineisto Aineiston oli kuivhkoill knkill vuosin 1999 2 koneellisesti hkttuj ensihrvennuskohteit Metsähllituksen mill, yhteensä 27 männikköä. 1
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden lukupuille pituudet. Puuston tilvuus lskettiin Lssenhon (1982) tilvuusyhtälöillä. Mstomittusmenetelmät on kuvttu yksityiskohtisesti Mttiln (21) j Mttil ym. (22) julkisuiss. Suurin os metsiköistä oli luontisesti ti kylväen syntyneitä (tulukko 1). Metsiköiden runkoluku vihteli 781 2146 kpl h 1 välillä j vltpituus oli keskimäärin 13 m (tulukko 1). Keski-Suomen metsiköt olivt tiheämpiä kuin Pohjois-Pohjnmn j Lpin metsiköt (tulukko 1). 2.2 Ksvun ennustminen MOTTIohjelmistoll Kuv 1. Koemetsiköiden sijinti. Metsiköt sijitsivt Keski-Suomess Krstuln j Viitsren lueell, Pohjois-Pohjnmll Puolngll sekä Itä-Lpiss Kemijärven j Slln lueell (kuv 1). Kuviot mitttiin kesällä 2 kistleinventoinnill. Kistleiden määrä j etäisyys toisistn vihteli kuvion koon j muodon mukn. Kistleen pituus riippui kuvion koost, vihdellen 25 j 45 m:n välillä. Kolme metriä leveältä kistleelt mitttiin puuljeittin jokisen elävän puun rinnnkorkeusläpimitt j knnoist kntoläpimitt. Knnoist mitttiin vin hkkuukoneen ktmt puut j elävistä pääsiss vin kuitupuun mitt täyttävät puut. Puuston ryhmittäisyydestä johtuen Lpiss mitttiin ukkopikoiss myös pieniä (d 1.3 < 5 cm) puit. Erikokoisist koepuist (2 mäntyä per metsikkö) mitttiin knto- j rinnnkorkeusläpimitt sekä pituus. Koepuiden perusteell jokiselle mittulle puulle ennen hkkuut ennustettiin rinnnkorkeusläpimitt knto- j rinnnkorkeusriippuvuuden perusteell metsiköittäin. Koepuiden perusteell estimoitiin Näslundin (1936) pituusyhtälön prmetrit kusskin metsikössä, j sdull mllill ennustettiin Metsiköiden kehitys ennustettiin ensihrvennust edeltävästä mittushetkestä (t ), lähtöpuuston mittut elävät puut j hkkuuknnot. Tutkimuksess ei otettu huomioon ennen ensihrvennusvihett tphtunutt luonnonpoistum j timikonhoitopoistum. Jokiselle metsikölle (tulukko 1) ennusteet tehtiin päätehkkuuseen sti Metsäntutkimuslitoksess kehitetyn MOTTI-ohjelmiston vull (esim. Mtl ym. 23, Slminen ym. 25). MOTTIohjelmistoll voidn rvioid vihtoehtoisten metsänkäsittelyiden vikutust niin metsikön puuntuotokseen kuin tloudelliseen tulokseenkin. Ksvu-, tuotos- j tloudelliset tulokset määritettiin seurvien ensihrvennusvihtoehtojen (1 5) mukn: ) Toteutunut ensihrvennus perustui toteutettuihin koneellisiin ensihrvennuksiin, ) Ensihrvennus, joss sovellettiin Metsähllituksen pohjpint-lsuositust, ) Ensihrvennus, joss sovellettiin Metsähllituksen runkolukusuositust, ) 1 vuott viivästetty ensihrvennus, joss sovellettiin Metsähllituksen pohjpint-lsuositust, ) 1 vuott viivästetty ensihrvennus, joss sovellettiin Metsähllituksen runkolukusuositust. Ennusteet toteutettiin siten, että mittushetken puusto (tulukko 1) syötettiin MOTTI-ohjelmistoon, minkä jälkeen vihtoehdoiss 2 5 tehtiin ensihrvennus kunkin vihtoehdon mukisesti. Vihtoehdoss 1 () puolestn ensihrvennus tehtiin todellisuudess hkkuuss poistettujen puiden (mittut knnot) mukn. Kikiss vihtoehdoiss (... 11
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli Tulukko 1. Metsiköiden yleistiedot mittushetkellä ennen ensihrvennust. Syntytp 1 = luontinen, 2 = kylvö j 3 = istutus. Alue Synty- Kokonis- Runkoluku, Runkoluku, Pohjpint-l, Keski- Vltpituus, Tilvuus j tp ikä kpl h 1 d 1,3 5 cm m 3 h 1 läpimitt, cm m m 3 h 1 metsikkö kpl h 1 Keski-Suomi 1 1 33 1367 19,3 15, 13,7 117,6 2 2 31 1765 22,8 13,9 13,7 137,8 3 2 31 1712 21,9 13,7 13,5 136, 4 2 32 1653 25,3 15,4 14,8 17,6 6 2 39 1573 22,3 14,5 14,3 149,1 8 1 36 1524 21,5 15,2 13,8 136,4 1 3 42 1441 2,9 15,1 13,2 123,2 11 3 35 2146 28,5 14,7 15,3 188,7 12 2 39 1499 26,3 16,1 14,9 184,5 14 2 31 167 19,1 13,7 12,4 112,8 15 3 4 1233 18,5 15,3 13,3 115,6 16 3 32 1118 12,6 13,4 12,5 7,6 k. 35 1553 21,6 14,7 13,8 136,9 Pohjois-Pohjnm 27 1 44 144 16,2 16, 13,9 11,6 29 1 5 196 13,8 14,1 12,7 84,2 3 3 3 1283 18,3 14,4 12,3 14,5 31 1 5 193 15,3 14,5 13,1 93,8 32 1 35 142 2,8 14,9 11,4 114,6 33 2 35 1362 18,5 14,1 11,6 12,6 34 3 34 1356 18,6 14,7 12,1 16,2 36 1 32 9 13,3 13,3 12, 72,6 k. 39 1192 16,9 14,5 12,4 97,5 Lppi 17 1 74 827 22 11,7 17,3 13,6 72,1 19 1 64 1415 16,9 13,9 13,1 1,2 21 1 44 781 7 13,3 17,4 13,3 77,7 22 1 63 941 12,2 14,5 12,2 67, 23 1 77 1279 21 16,9 16,5 14,9 12,3 25 1 73 118 23 16,1 15,8 16,4 18,3 26 2 53 9 16 16,9 18,4 13,4 19,4 k. 64 136 14,9 16,3 13,8 91, Kikki k. 44 1312 18,4 15, 13,4 113,3 ) ensihrvennuksen jälkeinen puuston kehitys ennustettiin MOTTI-ohjelmistoll (kuv 2). Ensihrvennuksen jälkeisissä hrvennuksiss käytettiin in pohjpint-lkriteeriä. Ennusteiss kikki hrvennukset tehtiin heti, kun hrvennusrj ylittyi. Päätehkkuun jnkoht määritettiin soveltmll Hyvän metsänhoidon suositusten (21) läpimittkriteeriä, jok kuivhkon knkn männikössä on Etelä-Suomess 27 cm j Pohjois-Suomess 26 cm. Hrvennust ei tehty, mikäli ik hrvennuksen j päätehkkuun välillä oli lle 1 vuott. Ennusteiden lkuhetkenä pidettiin in kunkin metsikön mittushetkeä (t ), jok metsikön kokonisikänä ilmistun oli välillä 31 77 vuott. Ennustettujen päätehkkuiden jnkoht puolestn joittui metsikön kokonisiälle 72 156 vuott. Tutkimusineisto perustui lun perin Metsäntutkimuslitoksess tehtyyn tilustutkimukseen Metsähllitukselle. Ensihrvennuksen käsittelyvihtoehdot noudttivt Metsähllituksen ohjeit j suosituksi. Metsähllituksen pohjpint-ln perustuvt hrvennusmllit poikkesivt vin hiemn Etelä-Suomen yksityismetsissä käytettävistä Hyvän metsänhoidon suositusten (21) mukisist hrven- 12
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden Tilvuus m 3 h -1 35 3 25 2 15 1 5 Ensihrvennus Mittushetki Päätehkkuu 1 2 3 4 5 6 7 8 Metsikön rinnnkorkeusikä Kuv 2. Metsikön 1 tilvuuden kehitysennusteet kolmest ensihrvennusvihtoehdost:, j. h 1 2 m Pohjpint-l, 34 32 3 28 26 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 MH ennen hrvennust MH hrvennuksen jälkeen TAPIO Leimusrj TAPIO hrvennuksen jälkeen ylärj TAPIO hrvennuksen jälkeen lrj 1 12 14 16 18 2 22 24 Vltpituus, m Kuv 3. Metsähllituksen (MH) j yksityismetsien Tpion Hyvän metsänhoidon suositusten (21) hrvennusmllit Etelä-Suomen kuivhkon knkn männikössä. Tulukko 2. Ensihrvennuksen joitus kuivhkoll knkll vltpituuden (Hdom) j puuston tiheyden mukn. Suositus Normli Hrv Tiheä 15 25 kpl h 1 <15 kpl h 1 > 25 kpl h 1 Hdom Hdom Kpl h 1 Hdom Kpl h 1 Hdom Kpl h 1 Etelä Suomi 13 14 13,5 95 15 8 13, 11 Pohjois-Suomi 12 14 13, 9 14 75 12, 15 nusmlleist (kuv 3). Sen sijn Pohjois-Suomen männiköissä (kuivhko kngs, vltpituus yli 13 m) Metsähllituksen suositukset olivt selvästi voimkkmmt toisin snoen ne sllivt suurempi hrvennuspoistumi kuin yksityismetsien vstvt. Alle 13 m vltpituusviheess Metsähllituksen j yksityismetsien suositukset eivät eronneet toisistn merkittävästi. Ensihrvennukset tehtiin MOTTI-ohjelmistoll Metsähllituksen ohjeiden perusteell vltpituuden j puuston tiheyden mukn sekä runkolukuettä pohjpint-lkriteeriä käytettäessä (tulukko 2). Esim. hrvennus 13 14 m vltpituusviheess joitettiin keskirvon 13,5 m mukn. Smoin hrvennuksen jälkeen jäävä runkoluku lskettiin vihteluvälin 9 1 kpl h 1 keskirvon 95 kpl h 1 mukn. Viivästettäessä ensihrvennust 1 vuott ensihrvennuksess jäävä runkoluku pysyi smn ohjeen mukisen, mutt jäävä pohjpint-l muuttui hrvennusmllin mukisesti vltpituuden ksvess. 2.3 MOTTI-ohjelmiston ksvuennusteiden vlidointi riippumttomll kestokoeineistoll Kosk tutkimuksess tukeuduttiin MOTTI-ohjelmiston ksvuennusteisiin, testttiin ennusteiden luotettvuutt riippumttomll kestokoeineistoll. Kestokoeineiston oli Metsäntutkimuslitoksen 6 kuivhkon knkn metsikkökoett Etelä- j Pohjois-Suomess. Tuloksi näistä kokeist ovt iemmin julkisseet Hynynen j Srmäki (1995) sekä Hynynen j Arol (1999). Kokeet on perustettu 197-luvull ensihrvennusviheess oleviin tsikäisiin metsiköihin. Metsiköt ovt luontisesti (4 metsikköä) ti kylväen (2 metsikköä) syntyneitä männiköitä. Kikiss metsiköissä oli tehty timikonhrvennus. Metsiköiden ikä vihteli kokeiden perustmishetkellä 38 vuodest 55 vuoteen. Hrvennuskäsittelyvihtoehdot koeloill olivt: 13
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli EH1) Viivästetty voimks ensihrvennus. Puuston nnettiin kehittyä timikonhrvennuksen jälkeisessä tiheydessä koko 15 vuoden seurnt-jn, jonk jälkeen puustost poistettiin 6 % runkoluvust. EH2) Lievä ensihrvennus. Puustost poistettiin 3 % runkoluvust heti kokeiden perustmisen yhteydessä. Toisen kerrn nämä koelt hrvennettiin 1 vuott ensimmäisen mittuksen jälkeen, jolloin poistettiin myös 3 % runkoluvust. EH3) Voimks ensihrvennus. Puustost poistettiin heti perustmisen yhteydessä ensimmäisellä mittuskerrll 6 % runkoluvust. Kikki hrvennukset tehtiin lhrvennuksin. Metsikköjä on seurttu 25 vuott 5 vuoden mittusvälein. Mittusmenetelmät j ineiston lskent on kuvttu yksityiskohtisesti Hynysen j Aroln (1999) julkisuss. Lämpösummll mitten vlidoinniss käytetyn kestokoeineiston mntieteellinen vihtelu (81 127 d.d.) kttoi lähes kokonn Metsähllituksen ineiston vihtelulueen (78 1 d.d.). Metsähllituksen kohteet olivt ennen hrvennust vltpituudeltn keskimäärin 13 metriä, smoin kuin kestokokeill. Pohjpint-l ennen hkkuut oli Metsähllituksen ineistoss keskimäärin 18 m 2 h 1 (ks. tulukko 1), kun kestokokeill pohjpint-l oli 2 m 2 h 1. Tilvuus kestokokeill 111 m 3 h 1 vstsi hyvin Metsähllituksen mstoinventoinnin tulost 113 m 3 h 1. Aineistojen välinen ero oli suurin runkoluvuiss (Metsähllitus: 1312 kpl h 1 vs. kestokoeineisto: 2735 kpl h 1, vihdellen 216 324 kpl h 1 välillä). Runkolukueroon vikuttivt osittin mittusmenetelmien erot. Metsähllituksen mstoinventoinniss mitttiin hkkuuss poistetut knnot j elävistä puist pääsiss kuitupuun mitt täyttävät puut (Mttil 21), kun ts kestokokeill mitttiin kikki puut (Metsikkökokeiden mstotyöohjeet 1987). Kestokokeill oli rinnnkorkeusläpimitltn lle 5 cm puit keskimäärin 162 kpl h 1, joten runkolukuerot eivät selity pelkästään erilisill mittusmenetelmillä. Yhteenveton voidn todet, että kestokokeet olivt ennen hrvennust puustoltn tiheämpiä kuin Metsähllituksen ensihrvennusineiston metsiköt. Ennusteen luotettvuutt tässä ineistoss trksteltiin ennustmll jokisen koemetsikön kikkien kolmen koeln (EH1, EH2 j EH3) kehitys MOTTI-ohjelmistoll. Ennusteiss hrvennukset toteutettiin puutsoll siten, että todellisuudess leimtut puut poistettiin koeloilt. Trkstelujkso oli koko seurntjkso, 25 vuott. Lisäksi viivästetyn voimkkn hrvennuksen EH1-koeloill trksteltiin ennusteiden luotettvuutt käsittelemättömänä olleen ensimmäisen 15 seurntvuoden jlt (EH1 15 v). Runkolukuvertiluss hvittiin, että EH1-koelojen ennustettu runkoluku 25 vuoden jälkeen oli lhisempi kuin todellisuudess mitttu (kuv 4A). Ero selittyy luonnonpoistumn ylirvion, sillä ennustettu hrvennus vstsi todellisuudess tehtyä. Trksteltess erikseen 15 vuoden jnjkso (EH1 15 v) kyseisillä koeloill ennustettu luonnonpoistumn määrä vstsi kuitenkin hyvin todellisuudess mitttu (kuv 4A). Pohjpint-ln vertiluss ei hvittu suuri eroj eikä systemttist suuntust (kuv 4B). Keskiläpimitn kehitys on lievä lirvio (kuv 4C). Vikk MOTTI-ennusteet lirvioivt vltpituuden j tilvuuden kehitystä (kuv 4D, 4E), on hrh sm suuruusluokk eri hrvennusvihtoehdoiss. 2.4 Knnttvuuslskelmt j hint herkkyysnlyysi Knnttvuuslskelmt perustuivt tehtyihin ksvun ennusteisiin, jotk edelleen muutettiin rhmääräisiksi. Knnttvuuslskelmt tehtiin pelkästään yksityisen metsänomistjn näkökulmst kntohinnoin. Lskelmt toteutettiin siten, että ensihrvennukselle j koko loppukiertojn (mittushetkestä päätehkkuuseen) kntorhtuloille määritettiin erikseen nykyrvot. Menettelyn etun oli se, että nyt voitiin verrt eri ensihrvennusvihtoehtojen knnttvuuksi pelkästään ensihrvennuksess j edelleen koko loppukiertoikn. Smll stiin tieto siitä, muuttuuko knnttvuusjärjestys vihtoehtoisten ensihrvennustpojen kesken, kun trkstelln pelkän ensihrvennuksen j vstvsti loppukiertojn knnttvuutt. Loppukiertojn knnttvuus nykyrvoss määritettiin seurvn kvn mukisesti: 14
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden Mitttu ennustettu, m 3 h 1 Mitttu ennustettu, cm Mitttu ennustettu, kpl h 1 4 2 15 2 25 3 35 4-2 -4-6 -8 4 3 2 1 A Mitttu runkoluku luss 5-1 7 9 11 13 15 17 19-2 1 8 6 4 2-4 C E Mitttu keskiläpimitt luss 5-2 1 15 2 Mitttu tilvuus luss Mitttu ennustettu, m 2 h 1 4 2 15 17 19 21 23 25 27-2 -4-6 -8 5 4 3 2 1 B D Mitttu pohjpint-l luss 1-1 11 12 13 14 15 EH1 EH1 15v Mitttu vltpituus luss Kuv 4. Metsikkötunnusten vihtelu mitttujen hvintojen j ennusteiden välillä, kun seurntjkso on 25 vuott. EH1 = voimks viivästetty ensihrvennus (6 % runkoluvust 15 vuoden kuluttu seurntjkson lust), EH2 = lievä hrvennus (3 % runkoluvust heti seurntjkson luss j 1 vuoden kuluttu), EH3 = voimks hrvennus (6 % runkoluvust heti seurntjkson luss). Lisäksi trksteltu EH1-koelojen käsittelemätöntä 15 vuoden jnjkso (EH1 15v). A = runkoluku, B = pohjpint-l, C = keskiläpimitt, D = vltpituus j E = tilvuus. Mitttu ennustettu, m EH2 EH3 K is His1 Hisl = + + r t ( 1 ) is1 ( 1+ r) L l= 2 tisl (1) missä K is = metsikön i loppukiertojn knnttvuus ( h 1 ) ensihrvennustvn s mukn, i = 1, 2, 27, s =,,, ti H isl = metsikön i ensihrvennustvll s toteutetun l:nnen hkkuun kntorhtulot (ensihrvennus: l = 1, päätehkkuu: l = L) t isl = metsikön i ensihrvennustvll s toteutetun l:nnen hrvennuksen ti päätehkkuun jnkoht mittushetkestä t (lähtöpuuston elävät puut j hkkuuknnot) r = sovellettv lskentkorkoknt siten, että esimerkiksi 2 % merkitään kvss lukurvoll.2 (knnttvuudet lskettu %, 2 % ti 4 % mukn) Kosk ik mittushetkestä simuloituun päätehkkuuseen sti vihteli välillä 36 98 vuott, lskettiin 15
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli tutkimuksess koko ineistoss lisäksi kullekin ensihrvennusvihtoehdolle loppukiertojn vuotuinen tstuotto-lukurvo (engl. equivlent nnul income; Runikr ym. 2). Vuotuinen tstuotto on suure, jok mhdollist yhteismitllisen vertilun eri ikjänteisille käsittelyille. Toisin snoen se ilmisee, pljonko kukin ensihrvennusvihtoehto kusskin metsikössä tuott vuotuisesti, riippumtt ikhorisontist (mittushetkestä päätehkkuuseen). Vuotuisen tstuotto-lukurvon vull voidn eri ensihrvennusvihtoehtoj verrt yksiselitteisesti keskenään esimerkiksi siten, että vlitn lyhin ikjänne (tässä 36 vuott), j ktsotn mikä ensihrvennusvihtoehto tuott vuotuisesti o. ikjänteellä eniten ( h 1 1 ). Teknisesti vuotuinen tstuotto on nykyrvokvn muunnos, jok voidn esittää seurvsti: (ks. Runikr ym. 2) VTT K r ( 1+ r ) is is = is ( 1+ r) Tis 1 T (2) missä VTT is = metsikön i loppukiertojn vuotuinen tstuotto ensihrvennustvn s mukn, h 1, K is = ks. kv (1), T is = ik mittushetkestä t päätehkkuun jnkohtn t isl. T isl vihteli ineistoss välillä 36 98 vuott, r = lskentkorkoknt (sm kuin kvss (1)) Kntorhtulojen lskennss (kvt (1) j (2)) sovellettiin relisi kntohintoj. Nimelliset kntohinnt defltoitiin tukkuhintindeksillä (kotimiset tvrt), jonk perusvuoten käytettiin vuott 23 (Suomen Tilstollinen Vuosikirj 23). Nimelliset kntohinnt stiin Metsätilstollisest Vuosikirjst (23) koko mn keskirvoist vuosilt 1995 23, j peruslskelmss käytettiin vuoden 23 koko mn keskirvo. Vlitun ikvälin (1995 23) ktsottiin olevn riittävän pitkä myös hintherkkyysnlyysi vrten, jott se sisältäisi inkin yhden suhdnnesyklin kokonisuudessn (Metsäsektorin suhdnnektsus 23 24) j näin ollen trksteluun stisiin mukn yksikköhintojen huiput j pohjt. Herkkyysnlyysiss sekä pelkän ensihrvennuksen että loppukiertojn knnttvuuslskelmt tehtiin vihtoehtoisill kntohinnoill, jott suhdnteiden mhdollinen vikutus knnttvuuteen Tulukko 3. Vihtoehtoisten kntohintkomintioiden mukiset yksikköhinnt ( m 3 ). Puutvr- Perus- Mks tukki Min tukki Keskirvo lji lskelmt min kuitu mks kuitu (KH1) (KH2) (KH3) (KH4) Mäntytukki 46,69 49,41 44,22 46,84 Mäntykuitu 13,67 13,67 17,42 15,66 Kuusitukki 44,49 44,49 36,51 41,18 Kuusikuitu 21,44 19,76 24,2 22,32 Koivutukki 44,22 49,12 43,92 45,98 Koivukuitu 13,7 13,7 17,69 15,53 j edelleen vihtoehtoisten ensihrvennustpojen väliseen premmuusjärjestykseen stiin krtoitettu. Knnttvuudet määritettiin kikkin neljällä vihtoehtoisell kntohintkomintioll, jotk olivt: KH1) Vuoden 23 koko mn keskirvohinnt (peruslskelm) KH2) Vuosien 1995 23 relisist kntohinnoist poimittu tukkipuun mksimihint j kuitupuun minimihint puutvrljeittin KH3) Vuosien 1995 23 relisist kntohinnoist poimittu tukkipuun minimihint j kuitupuun mksimihint puutvrljeittin KH4) Vuosien 1995 23 relisten kntohintojen keskirvot puutvrljeittin KH2 kuvst epäedullisint yksikköhintvihtoehto kuitupuun yksikköhinnn knnlt, kosk tällöin kuitupuun hint on suhteellisesti lhisimmilln tukkipuun yksikköhintn verrttun, eli o. puutvrljien hintero on suurimmilln. Vstvsti KH3 esittää kuitupuun knnlt prst vihtoehto, kosk tällöin kuitupuun yksikköhint on lähimpänä tukkipuun yksikköhint, eli o. puutvrljien hintero on pienimmillään. Tämä puolestn vikutt etenkin ensihrvennuksen knnttvuuteen suhteess muiden hrvennusten knnttvuuksiin. KH1 kuv uusint koko mn tilstoitu vuotuislukurvo, kun ts KH4 on yleistävä, viimeisen 9 vuoden mukinen hinttso. Eri hintkomintioiden (KH1 KH4) yksikköhinnt on esitetty tulukoss 3. 16
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden 9 tukki 8 kuitu 7 6 5 4 3 2 1 A 2.5 Tilstolliset testit B B Ensihrvennusvihtoehtojen (,,, j ) mukiset ksvu- j tuotostulokset sekä knnttvuudet testttiin yhtenäisellä testusmenettelyllä. Ensin testttiin ei-prmetrisell Kruskl-Wllis -testillä, onko ensihrvennusvihtoehtojen välillä tilstollisesti merkitseviä eroj testttvn muuttujn suhteen. Kruskl-Wllis -testi tehtiin jokiselle muuttujlle erikseen sekä koko ineistoss (n = 27) että os-lueittin: Keski-Suomi (n = 12), Pohjois- Pohjnm (n = 8) j Lppi (n = 7). Kun Kruskl- Wllis -testillä oli stu selvitettyä, onko ensihrvennusvihtoehtojen välillä ylipäänsä tilstollisesti merkitseviä eroj, jtkettiin tilstollist testust vertmll preittin ensihrvennusvihtoehtoj ei-prmetrisell Mnn-Whitney U-testillä. Kikkin preittisi Mnn-Whitney U-testejä tehtiin 1 kpplett (viisi ensihrvennusvihtoehto, jokinen jokist vstn) kutkin muuttuj (esim. kuitupuukertymä, tukkipuukertymä, kntorhtulojen nykyrvo) kohti kullkin lueell (koko ineisto, 3 os-luett). Kikiss tilstollisiss testeissä tulokset esitettiin inostn merkitsevän (riskitso 5 %) ti tätä pienemmän riskitson oslt, j käsittelyiden välistä ero kutsuttiin tällöin merkitseväksi. Tilstolliset testit lskettiin SPSS-ohjelmistoll (SPSS 11. Syntx Reference Guide, 21). C D Kuv 5. Tukki- j kuitupuun ensihrvennuskertymä eri ensihrvennusvihtoehdoill (... ). Jnt kuvvt metsiköiden välistä keskihjont. Smll kirjimell merkityt käsittelyvihtoehdot eivät poikke toisistn merkitsevästi (Mnn-Whitney U, 5 % ti pienempi riskitso). Tukki- j kuitupuukertymän tilstolliset testit on tehty erikseen. 3 Tulokset 3.1 Ensihrvennuskertymät Ensihrvennuskertymä j erityisesti kertymän tukkipuun osuus lisääntyi, kun hrvennuksen jnkoht viivästettiin (kuv 5). Toteutunut ensihrvennus oli usein suosituksi voimkkmpi j tehty suosituksi ikisemmin. Se poikkesi tilstollisesti merkitsevästi viivästetystä ensihrvennuksest tukki- j kuitupuukertymän suhteen j tukkipuukertymän suhteen myös suositusjnkohtn tehdystä ensihrvennuksest (kuv 5). Se, tehtiinkö ensihrvennus PPA- vi RL-kriteerin ( j ) mukn suositusjnkohtn, ei vikuttnut merkitsevästi tukki- j kuitupuukertymään. Sen sijn viivästetyssä ensihrvennuksess tukkipuukertymä erosi merkitsevästi kriteerien ( ) välillä. Hukkpuun suhteellinen osuus kertymästä pieneni huomttvsti, kun ensihrvennust viivästettiin (tulukko 4). Ajoiss tehdyissä toteutuneiss ensihrvennuksiss hukkpuun suhteellinen osuus oli 1 % kokoniskertymästä, suositusten mukn tehdyissä 9 % j viivästetyssä 5 %. Toislt luonnonpoistumn määrä jäi hyvin pieneksi, vikk ensihrvennust viivästettiin (tulukko 4). Vltpituus ennen ensihrvennust oli toteutuneiss j suositusten mukisiss hrvennuksiss 12 14 m välillä (,, ). Kun ensihrvennust viivästettiin (, ) vltpituus oli keskimäärin 16 17 m. Keskiläpimitt oli viivästetyissä ensihrvennuksiss Etelä-Suomess n. 2 cm j Pohjois- Suomess n. 1,5 cm suurempi kuin suositusjnkohtn. Pohjpint-l ennen ensihrvennust oli suositusjnkohtn 17 23 m 2 h 1 j viivästetyssä ensihrvennuksess 2 3 m 2 h 1. Os-lueiden tulokset olivt pääosin smnsuuntisi kertymän suhteen kuin keskimäärin, mutt joitin poikkeuksikin oli. Pohjois-Pohjnmll inostn vihtoehto erosi merkitsevästi kuitupuukertymältään vihtoehdoist j (tulukko 4). Lpiss inostn vihtoehto erosi merkitsevästi tukkipuukertymältään muist ensihrvennusvihtoehdoist j kuitupuukertymän suhteen vin vihtoehdot j erosivt toisistn. Ksvtettvn puuston oslt tukki- j kuitupuumäärä toteutuneiss () ensihrvennuksiss erosi merkitsevästi viivästetyistä ensihrvennuksist 17
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli Tulukko 4. Alueittiset j koko ineiston keskirvot eri hrvennusvihtoehdoill ennustetust ensihrvennuskertymästä j ksvtettvn puuston määrästä sekä luonnonpoistumst (m 3 h 1 ). Numeron jälkeen yläindeksissä olev kirjin ilmisee tilstollisen merkitsevyyden Mnn-Whitney U-testillä. Smll kirjimell merkityt käsittelyvihtoehdot eivät poikke toisistn tilstollisesti merkitsevästi (merkitsevyystson 5 %). Tilstolliset testit on tehty käsittelyjen preittin vertilun lueittin j puutvrljeittin erikseen hrvennuspoistumlle j ksvtettvlle puustolle. Sijinti (Metsiköitä) Luonnon- Hrvennuspoistum Ksvtettv puusto Hrvennusvihtoehto poistum Tukki Kuitu Hukk Tukki Kuitu Hukk Keski-Suomi (n = 12), 1,2 37,3 4,1 7,7 79,1 7,5 c,2 2,5 35,6 4,1 1,2 92,3 6,9 c,2 3,1 45,3 5,2 9,5 82,7 5,8 1,3 12,4 c 73,8 4,5 29, 16,9 c 4,8 1,3 11, c 66,6 4,1 3,5 114,1 c 5,2 Pohjois-Pohjnm (n = 8),,8 26,9 2,7 4,5 57,3 5,2 c,2 4,5 47,4 3,5 1,4 67,2 3,4,2 3,4 37,4 2,8 11,4 77,2 c 4,1,6 c 17,5 c 72, 3,9 26,8 c 68,8 2,6,6 c 11,2 c 47,2 2,6 33,1 c 93,6 d 3,9 Lppi (n = 7), 4,3 24, 3,4 12,7 42,5 4,,1 3,8 19,4 2,4 19,1 57,1 4,4,1 2,8 15,7 2,2 2, 6,8 c 4,6,4 c 1, 32,5 3, 3,2 c 57,7 3,3,4 c 4,8 19,2 1,9 35,4 c 7,7 c 4,3 Keskimäärin (n = 27), 1,9 3,8 3,5 8,1 63,2 5,9,2 3,4 34,9 3,5 12,5 75,7 5,2 c,2 3,1 35,3 3,7 12,8 75,4 5, c,9 c 13,3 d 62,6 4, 28,7 c 82,8 3,7,9 c 9,8 c 5,4 3,2 32,5 c 96,8 c 4,6 c (, ) (tulukko 4). Tukkipuumäärältä myös suositusjnkohtn tehdyt (, ) ensihrvennukset erosivt merkitsevästi vihtoehdoist j (tulukko 4). Alueittiset tulokset erosivt joissin määrin myös ksvtettvn puuston oslt koko ineiston tuloksist. Esim. Keski-Suomess vihtoehto ei eronnut merkitsevästi vihtoehdoist j tukkipuumäärän suhteen, mutt erosi ksvtettvlt kuitupuumäärältä muist vihtoehdoist (tulukko 4). 3.2 Ensihrvennuksen knnttvuus Kntorhtulojen nykyrvot koko ineistoss on esitetty kuvss 6 kolmell lskentkorkoknnll, %, 2 % j 4 %. Selvästi korkeimmt ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvot svutettiin, kun suositusten mukist ensihrvennuksen jnkoht viivästettiin 1 vuodell j hrvennuksess sovellettiin pohjpint-lsuositust (), riippumtt lskentkorkoknnst (Kuv 6). Tämä vihtoehto erosi merkitsevästi kikist muist vihtoehdoist,,, j kikill lskentkorkoknnoill, %, 2 % j 4 % (kuv 6). Lisäksi vihtoehdot j, j sekä j erosivt merkitsevästi toisistn, kun ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvot lskettiin % ti 2 % mukn (kuv 6). Vihtoehtojen mukiset ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvot määritettiin myös Keski- Suomen, Pohjois-Pohjnmn j Lpin os-lueille. Os-lueiden tulokset (kuv 7A, B j C) olivt pääosin smnsuuntisi kuin koko ineiston tulokset vihtoehto oli os-lueillkin knnttvin ensihrvennustp. Toislt myös poikkeuksi koko 18
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden h 1 25 % 2 % 2 4 % 15 1 5 2 15 1 5 h 1 25 A A A h 1 25 B 2 15 1 5 2 15 1 5 A A A % 2 % 4 % A A c C B B Kuv 6. Vihtoehtojen (... ) mukiset ensihrvennuksen kntorhtulot %, 2 % j 4 %:n lskentkorkoknnoill. Jnt kuvvt keskihjont. Vlitull lskentkorkoknnll ( %, 2 % ti 4 %) smll kirjimell merkityt käsittelyvihtoehdot eivät poikke toisistn merkitsevästi. h 1 25 C AB B AB AB A c B C c BC A B Kuv 7. Ensihrvennuksen kntorhtulot ensihrvennusvihtoehtojen (...) mukisesti eri os-lueill (A: Keski-Suomi, B: Pohjois-Pohjnm, C: Lppi). Vlitull lskentkorkoknnll ( %, 2 % ti 4 %) smll kirjimell merkityt käsittelyvihtoehdot eivät poikke toisistn merkitsevästi. h 1 16 KH1 KH2 KH3 KH4 14 12 1 8 6 4 2 Kuv 8. Kntohintyhdistelmien (KH1... KH4) vikutus ensihrvennuksen kntorhtuloihin koko ineistoss 4 % korkoknnll eri ensihrvennusvihtoehdoill (... ). Jnt kuvvt keskihjont. Käsittelyvihtoehdot eivät poikke toisistn merkitsevästi eri kntohintyhdistelmillä. ineiston tuloksiin verrttun löytyi. Esimerkiksi Lpin os-lueell merkitseviä eroj ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvoiss muodostui inostn vihtoehtojen j, j sekä j välillä, eikä näissäkään kikill lskentkorkoknnoill (kuv 7C). Ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvojen herkkyyttä mhdollisiin yksikköhintmuutoksiin (suhdnnesyklit) testttiin vihtoehtoisill tukkij kuitupuun hintyhdistelmillä. Koko ineistoss vihtoehtoisten kntohintyhdistelmien (KH2 KH4) mukn lsketut ensihrvennuksen kntorhtulojen nykyrvot eivät poikenneet merkitsevästi lkuperäisen hintyhdistelmän (KH1) mukn lsketuist kntorhtulojen nykyrvoist, lskentkorkoknnn olless 4 % (kuv 8). Os-lueittiset testit noudttivt koko ineiston testituloksi myöskään os-lueill mhdolliset suhdnnesyklit eivät vikuttneet merkitsevästi ensihrvennustpojen ( ) väliseen premmuusjärjestykseen. 3.3 Kiertojn tuotos eri vihtoehdoiss Metsiköiden kehitys ensihrvennuksen jälkeen ennustettiin kiertojn loppuun käyttämällä pohjpintln perustuvi hrvennusmllej. Koko ineistoss (... ) 13 %:ll ei tehty kuin ensihrvennus j päätehkkuu. Nämä tpukset keskittyivät Lppiin, missä metsiköiden eri käsittelyvihtoehdoist 29 %:ll tehtiin vin ensihrvennus j päätehkkuu. 19
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli m 3 h 1 3 25 2 15 1 5 tukki kuitu Kuv 9. Tukki- j kuitupuukertymä (m 3 h 1 ) kiertojn kuluess eri ensihrvennusvihtoehdoill (... ). Jnt kuvvt keskihjont. Eri käsittelyjen välillä ei ollut merkitseviä eroj. h 1 18 16 14 12 1 8 6 4 2 % 2 % 4 % Kuv 1. Eri ensihrvennusvihtoehtojen (...) mukiset koko kiertojn kntorhtulojen nykyrvot %, 2 % j 4 %:n lskentkorkoknnoill. Jnt kuvvt keskihjont. Eri käsittelyjen välillä ei ollut merkitseviä eroj. Eri käsittelyvihtoehdoist selkeästi yleisintä yhden hrvennuksen trve oli vihtoehdoll (41 %), mutt myös 19 %:ll metsiköistä vihtoehdoll trvittiin lisäksi enää päätehkkuu. Kiertoik vihteli lueittin Keski-Suomen 86 vuodest Lpin 131 vuoteen (tulukko 5). Myös eri käsittelyvihtoehtojen välillä kiertoik vihteli. Yleensä johti lyhimpään kiertoikn kun ts vihtoehdoill j kiertoik oli pidempi. Keski-Suomess käsittelyjen välinen ero oli suurimmilln 3 vuott, Pohjois-Pohjnmll 6 vuott j Lpiss 8 vuott (tulukko 5). Koko kiertojn tukkipuun tuotos ei juurikn vihdellut, vikk ensihrvennust viivästettiin 1 vuott (kuv 9). Käytännössä toteutunut ensihrvennus ntoi lievästi huonoimmn inespuutuotoksen (kuv 9). Eri ensihrvennusvihtoehdot eivät eronneet tukki- j kuitupuutuotoksen suhteen merkitsevästi toisistn. Sen sijn eri lueet erosivt selvästi sekä kokonistuotoksen että vuotuisen keskituotoksen suhteen (tulukko 5). Alueittin trksteltun Pohjois-Pohjnmll 1 vuott viivästetty ensihrvennus johti suurimpn kokonistuotokseen, muuten kokonistuotoksen j vuotuisen keskituotoksen erot eri käsittelyjen välillä olivt hyvin pieniä (tulukko 5). Alueittin eri käsittelyjen välillä ei ollut merkitseviä eroj. 3.4 Koko kiertojn knnttvuus Tulosten mukn eri ensihrvennusvihtoehtojen mukiset, koko kiertojlle lsketut kntorhtulojen nykyrvot (mittushetkeen t diskontttuin) eivät eronneet merkitsevästi toisistn sovelletust lskentkorkoknnst riippumtt (kuv 1). Myöskään vuotuinen tstuotto (ks. kv (2) ei koko ineistoss poikennut merkitsevästi eri ensihrvennusvihtoehtojen välillä. Eri ensihrvennusvihtoehtojen mukinen vuotuinen tstuotto vihteli 18 117 h 1 j 155 162 h 1 välillä, kun lskentkorkokntn käytettiin joko 4 % (edelliset lukurvot) ti 2 % (jälkimmäiset lukurvot). Tämä vhvist jo iemmin stu tulost siitä, että ensihrvennusvihtoehdoill ei ollut merkitseviä eroj kiertojn kntorhtulojen nykyrvoihin. Myöskään os-lueittisiss trksteluiss (Keski- Suomi, Pohjois-Pohjnm, Lppi) ei löydetty merkitseviä eroj vihtoehtoisten ensihrvennustpojen mukn lsketuille loppukiertojn kntorhtulojen nykyrvoille (kuv 11). Os-lueittinen trkstelu osoitti, että vuotuisiss tstuotoiss ei ollut merkitseviä eroj vihtoehtojen (,,, j VE 5) välillä. Hintherkkyysnlyysiss trksteltiin kntorhtulojen herkkyyttä mhdollisiin yksikköhintmuutoksiin (suhdnnesyklit) vihtoehtoisill tukki- j kuitupuun hintyhdistelmillä. Vihtoehtoisten kntohintyhdistelmien (KH2 KH4) mukn lsketut koko kiertojn kntorhtulojen nykyrvot (4 % 11
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden Tulukko 5. Tuotos hkkuukerroittin j luonnonpoistum (m 3 h 1 ), vuotuinen keskituotos (m 3 h 1 1 ) sekä kiertoik j ennustejkson pituus eri ensihrvennusvihtoehdoill (... ). Sijinti Ensihrvennus Muu hrvennus Päätehkkuu Luonnon- Kokonis- Tuotos/ Kierto- Ennuste- Käsittely Tukki Kuitu Hukk Tukki Kuitu Hukk Tukki Kuitu Hukk poistum tuotos vuosi ik jkso Keski-Suomi (n = 12) 1,2 37,3 4,1 38,2 49,3 2, 232,1 83,4 2,7 1,8 452, 5,4 84,6 49,5 2,5 35,6 4,1 43,4 61,2 2,4 234,8 82,4 2,6 1,5 47,6 5,5 87,4 52,3 3,1 45,3 5,2 41,2 48,4 1,7 223, 78,2 2,5 1,2 449,8 5,4 84,9 49,8 12,4 73,8 4,5 48,4 45,7 1,6 28,5 74,2 2,3 2,1 473,7 5,5 86,9 51,8 11, 66,6 4,1 42,2 49,2 1,8 224,2 79,9 2,5 2,2 483,8 5,5 88,3 53,2 k. 6, 51,7 4,4 41,3 49,1 1,9 224,5 79,6 2,5 1,8 466, 5,5 86,4 51,3 Pohjois-Pohjnm (n = 8),8 26,9 2,7 29, 45, 1,9 149, 56,2 1,9,4 34,4 3,6 87,1 48,4 4,5 47,4 3,5 41,7 38,5 1,3 137,9 54,5 1,7,5 311,1 3,6 88,3 49,5 3,4 37,4 2,8 32,1 44,3 1,6 137,2 54,2 1,7,5 315,2 3,6 88,8 5, 17,5 72, 3,9 52,7 3,1 1,1 167,6 65,1 2,1,8 339,4 3,8 92,5 53,8 11,2 47,2 2,6 33,9 43,9 1,7 14,2 54,5 1,7,8 337,7 3,8 92, 53,3 k. 7,5 46,2 3,1 34,5 42,7 1,6 146,4 56,9 1,8,6 321,6 3,7 89,7 51, Lppi (n = 7) 4,3 24, 3,4 35, 38,9 1,8 122,6 54,9 1,8,5 243,9 2, 125,6 61,6 3,8 19,4 2,4 3,9 41,8 1,8 127, 6,8 1,9,6 269,1 2,1 132,4 68,4 2,8 15,7 2,2 32,5 4,8 1,8 19,5 54,8 1,6,6 262,3 2,1 13,6 66,6 1, 32,5 3, 35,6 4,7 1,5 124,3 65,3 1,9,7 271,1 2,1 134, 7, 5,6 22,4 2,3 3,6 39,1 1,7 113, 59,4 1,7,8 272,5 2,1 134,1 7,1 k. 5,3 22,8 2,7 32,3 4,3 1,7 119,3 59, 1,8,6 263,8 2,1 131,3 67,3 Kikki k. 6,3 42,7 3,6 37,6 45,6 1,8 174,1 67,5 2,1 1,1 37,8 4,1 99, 55,4 111
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli h 1 18 A 16 14 12 1 8 6 4 2 h 1 18 B 16 14 12 1 8 6 4 2 h 1 18 C 16 14 12 1 8 6 4 2 % 2 % 4 % lskentkorkoknt) eivät poikenneet merkitsevästi lkuperäisen hintyhdistelmän (KH1) mukn lsketuist kntorhtuloist ei koko ineistoss (kuv 12) eikä os-lueittin. 4 Tulosten trkstelu Kuv 11. Eri ensihrvennusvihtoehtojen (...) mukiset koko kiertojn kntorhtulojen nykyrvot %, 2 % j 4 %:n lskentkorkoknnoill eri os-lueill (A: Keski-Suomi, B: Pohjois-Pohjnm, C: Lppi). Jnt kuvvt keskihjont. Eri käsittelyjen välillä ei ollut merkitseviä eroj. h 1 4 35 3 25 2 15 1 5 KH1 KH2 KH3 KH4 Kuv 12. Kntohintyhdistelmien (KH1... KH4) vikutus koko kiertojn kntorhtulojen nykyrvoon koko ineistoss 4 % korkoknnll eri ensihrvennusvihtoehdoill (...). Jnt kuvvt keskihjont. Eri käsittelyjen välillä ei hvittu merkitseviä eroj. Tutkimus perustuu ensihrvennusten metsänhoidollist til kuvvn mstoineistoon j siitä ldittuihin kehitysennusteisiin. Tulosten luotettvuuteen vikutt ineiston edustvuus j ennusteiss käytetyn menetelmän (MOTTI-ohjelmisto) luotettvuus. Kuivhkon knkn männiköiden ensihrvennuksi trksteltiin mn eri osiss; Keski-Suomess, Pohjois-Pohjnmll j Lpiss. Aineisto edust hyvin näiden lueiden hoidettujen kuivhkojen knkiden männiköiden til ensihrvennusviheess. Luotettvuustrkstelu tehtiin riippumttomll ineistoll. Sen perusteell voidn todet, että MOT- TI-ohjelmiston ntmt pohjpint-ln ennusteet ovt luotettvi, mutt keskiläpimitn j erityisesti vltpituuden j tilvuuden kehitys on ennusteiss lirvio. Vikk MOTTI-ennusteet lirvioivt vltpituuden j tilvuuden kehitystä, on hrh sm suuruusluokk eri hrvennusvihtoehdoiss. Joten hrh ei vikut tutkimuksen päätrkoitukseen, eli eri käsittelyvihtoehtojen vertiluun. Vltpituuden lirvio vikutt kuitenkin ensihrvennuksen joitukseen, j näin ollen suositusjnkohtn ennustettu ensihrvennus hiemn viivästyy MOTTI-ohjelmiston ksvuennusteiden lirvioidess todellist vltpituutt. Eron todettiin olevn suuruudeltn n. 1 cm vuodess. Luotettvuustrksteluss ei hvittu systemttist virhettä. Ensihrvennusvihtoehtojen välisissä tilstotesteissä käytettiin metsiköittäisten ennusteiden odotusrvoj, eikä otettu huomioon ennusteeseen sisältyvää stunnisvirhettä. Tämä stt joht siihen, että os nyt hvituist tilstollisesti merkitsevistä eroist ei todellisuudess olisikn tilstollisesti merkitseviä. 112
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden Koko kiertoik koskeviss lskelmiss metsiä käsiteltiin in smojen sääntöjen (hrvennusmlli j päätehkkuukriteeri) mukn ensihrvennuksen jälkeen. Tulokset eivät siten edust optimlist metsän käsittelyä, vn tilnnett, joss ksvtusohjeit noudtetn kirjimellisesti ensihrvennuksen jälkeen. Kiertoik vihteli eri käsittelyjen välillä, mutt kiertoikerot olivt suhteellisen pieniä etenkin Keski-Suomess. Koko kiertoik koskevt tulokset sekä vuotuisen keskituotoksen että vuotuisen tstuoton suhteen olivt smn suuntiset kuin kokonistuotos j tuotto. Kun trkstelln ensihrvennuksen voimkkuuden j viivästämisen vikutuksi, on erotettv kksi seikk: myöhäisen ensihrvennuksen tuom tloudellinen hyöty j hrvennuksen viivästymisestä ti voimkkuudest iheutuvt hitlliset tekijät, kuten tuotostppiot ti tuhoriskit. Ensihrvennuksen viivästäminen lisää hkkuutuloj kun ensihrvennuskertymä j tukkipuuosuus suurenevt. Sen sijn ensihrvennuksen viivästämisen metsänhoidolliset vikutukset tulevt näkyviin metsän kehityksessä pidemmän jn kuluess. Tämän tutkimuksen perusteell ensihrvennuksen viivästäminen 1 vuodell lisää ensihrvennuskertymää j tukkipuuosuutt, mutt ei vikut heikentävästi koko kiertojn tuotokseen. Smnsuuntisiin tuloksiin ovt päätyneet Hynynen j Arol (1999) sekä Hynynen j Srmäki (1995). Edellytyksenä kuitenkin on, että timikonhoito on tehty jlln. Timikonhoidon tärkeyden osn nuoren metsän kehitystä on tuonut tutkimuksiss esille jo iemmin mm. Vrmol (1996). Runkolukuun j pohjpint-ln perustuvt hrvennusmllit eivät poikenneet toisistn hrvennusvoimkkuuden suhteen merkitsevästi. Toteutuneet ensihrvennukset olivt suosituksi voimkkmpi j joittuivt suosituksi ikisemmin. Koko kiertojn trksteluss toteutuneet ensihrvennukset eivät poikenneet merkitsevästi muist käsittelyvihtoehdoist. Liin voimkkt ensihrvennukset johtvt kuitenkin suuriin tuotostppioihin, jot puuston nopeutuv järeytyminen ei riitä korvmn (Vuokil 1981, Hynynen j Niemistö 21). Voimkkn ensihrvennuksen on todettu iheuttvn männikössä Suomess n. 25 % tilvuusksvutppion (Mäkinen j Isomäki 24) j Ruotsiss vstvsti n. 3 % 37 % tilvuusksvutppion (Eriksson j Krlsson 1997, Vlinger ym.2). Vikk tämän j iempienkin nykytutkimusten (Hynynen j Arol, 1999 j Hynynen j Srmäki, 1995) perusteell voidn todet ensihrvennuksen viivästämisen olevn knnttv niin tuotoksen kuin tuotonkin suhteen, liillisell ylitiheydellä on moni hitllisi vikutuksi puuston jtkokehitykseen. Hrventmttomiss, tiheissä metsiköissä ltvussuhde pienenee metsikön ikääntyessä (Heikinheimo, 1953). Hrvennuksen ehkäisevää vikutust elävän ltvuksen osuuden pienenemiseen ovt tutkimuksissn todenneet mm. männiköissä Vrmol (1982), Slminen j Vrmol (199), Hynynen j Srmäki (1995) j ruduskoivikoiss Niemistö (1997). Tämän tutkimuksen perusteell luonnonpoistumn osuus ei vielä ksvnut suureksi, vikk ensihrvennust viivästettiin 1 vuott. Luonnonpoistumn osuus oli pieni siitäkin syystä, että tutkimusmetsiköt olivt hoidettuj j Lpiss jop suhteellisen hrvoj mittushetkellä. Tehdyissä metsikön kehitysennusteiss ei ole otettu huomioon mhdollisi tuhoriskejä. Aikisempien kotimisten tutkimustulosten perusteell männikön myöhäinen ensihrvennus 16 m vltpituudell ei ltistnut ksvtettvi puit lumi- ti tuulituhoille sen enempää kuin suositusjnkohtn tehdyt hrvennukset (Hynynen j Arol, 1999). Sen sijn Persson (1975) j Vlinger ym. (1994) ovt todenneet tuuli- j lumituhoriskin ksvvn tiheissä hoitmttomiss metsiköissä. Toislt voimkkiden hrvennusten on puolestn todettu lisäävän tuulituhojen määrää (Persson 1975, Liho 1987). Tässä tutkimuksess vihtoehtoiset kehitysennusteet noudttivt kuitenkin vrsin mltillisi metsänkäsittelyitä ensihrvennuksest lähtien, joten myös tuhoriskien voitiin olett kohdentuvn smnlisin eri käsittelyvihtoehdoiss. Tloudelliset trkstelut osoittivt vrsin selvästi, että ensihrvennuksen viivästäminen on tloudellisesti perusteltu kuivhkon knkn männiköissä, joiss timikonhoito on tehty jlln. Viivästämällä ensihrvennust esimerkiksi 1 vuodell j tekemällä pohjpint-lperusteinen ensihrvennus voidn ensihrvennus sd metsänomistjlle knnttvksi. Ensihrvennuksen viivästämisellä ei kuitenkn ollut merkittävää vikutust koko kiertojn tuotokseen, vuotuiseen keskituotokseen eikä myöskään kntorhtulojen nykyrvoon, kun lskennss käytettiin %, 2 % ti 4 %:i. Tämä koros- 113
Metsätieteen ikkuskirj 2/25 Tutkimusrtikkeli t päätuloksen merkitystä: Ensihrvennusten järjestelmällinen viivästäminen hoidetuiss metsiköissä (timikonhoito tehty) prnt ensihrvennuksen knnttvuutt. Rtkisu ei kuitenkn vikut negtiivisesti puuston myöhempään kehitykseen eikä koko kiertoikn stviin kntorhtuloihin. Herkkyysnlyysit osoittivt lisäksi, että kuitu- j tukkipuun hintsuhteiss tphtuvt muutoksetkn eivät vikuttneet ensihrvennustpojen knnttvuusjärjestykseen. Prhimmt ensihrvennuksen kntorhtulot sdn edelleen silloin, kun ensihrvennust viivästetään 1 vuodell j suoritetn pohjpint-lperusteinen hrvennus. Tuloksen merkitystä korost se, että 1 vuodell viivästetty pohjpint-lperusteinen ensihrvennus oli tilstollisesti merkitsevästi knnttvmpi kikill lskentkorkoknnoill verrttun suositusten mukiseen hrvennukseen. Vikk kntorhtulojen nykyrvot ( h 1 ) vihtelivt suurestikin eri os-lueiden (Keski-Suomi, Pohjois-Pohjnm, Lppi) välillä, oli kikille oslueille kuitenkin yhteistä se, että loppukiertojn tuotos j tuotto eivät poikenneet merkitsevästi ensihrvennusvihtoehtojen kesken (oliko ensihrvennust viivästetty vi ei). Näin ollen metsänomistjll näyttäisi olevn jonkin verrn liikkumvr joitt ensihrvennus esimerkiksi yleisen kntohinttson nousun yhteyteen ti jnkohtn, jolloin metsänomistjn muitkin leimikoit hktn. Molemmt yllä esitetyt tpukset lisäävät ensihrvennusleimikost mksettvn inespuun hint j smll prntvt ensihrvennuksen knnttvuutt. Kiitokset Tämä tutkimus si lkusysäyksen Metsähllitukselle tehdystä selvityksestä. Kiitämme Metsähllituksest erityisesti MMT Puli Wlleniust j MH Erkki Hllmni hyvästä yhteistyöstä, sekä kikki Metsähllituksen henkilöitä, jotk olivt mukn mstomittuksiss. MOTTI-ohjelmiston teknisiin kysymyksiin simme in nopesti vstukset DI Mik Lehtoselt j tilstotieteellisissä pulmiss neuvoj simme FM Virpi Aleniukselt, kiitokset heille sintuntemuksest. Suuret kiitokset rkentvist keskusteluist j hyvistä korjusehdotuksist käsikirjoitukseen kuuluvt MMT Risto Ojnsuulle j prof. Jri Hynyselle. Kiitokset khdelle trkstjlle j putoimittjlle erittäin hyvistä j vrteenotettvist korjusehdotuksist. Kiitos käsikirjoituksen kielisun trkistmisest Fyo Snn Huuskoselle. Lisäksi hlumme kiittää kikki tutkimuksen vlmistumiseen myötävikuttneit henkilöitä. Tutkimusrportin kirjoittmisen mhdollisti Suomen Luonnonvrin Tutkimussäätiön juhl-purh PURO-konsortiolle. Kirjllisuus Eriksson, H. & Krlsson, K. 1997. Olik gllrings- och gödslingsrerimes effekter på eståndsutvecklingen sert på långliggnde experiment i tll- och grnestånd i Sverige. SLU, Institutionen för skogsproduktion. Report 42. 135 s. Heikinheimo, O. 1953. Puun rungon luontisest krsiutumisest. Communictiones Insituti Forestlis Fennie 41(5). 39 s. Hokjärvi, T. (toim.) 1997. Metsänhoito-ohjeet. Metsähllituksen metsätlouden julkisuj 1. 58 s. Hynynen, J. & Srmäki, J. 1995. Ensihrvennuksen viivästymisen j hrvennusvoimkkuuden vikutus nuoren männikön kehitykseen. Foli Forestli Metsätieteen ikkuskirj 1995(2): 99 113. & Arol, M. 1999. Ensihrvennusjnkohdn vikutus hoidetun männikön kehitykseen j hrvennuksen knnttvuuteen. Metsätieteen ikkuskirj 1/1999: 5 23. & Niemistö, P. 21. Knnttv puuntuotnto tvoitteellist metsänhoito vi tloudellist optimointi. Metsätieteen ikkuskirj 21(1): 45 49. Hyvän metsänhoidon suositukset. 21. Metsätlouden kehittämiskeskus Tpio. 95 s. Lssenho, J. 1982. Tper curve nd volume functions for pine, spruce nd irch. Seloste: männyn, kuusen j koivun runkokäyrä- j tilvuusyhtälöt. Communictiones Instituti Forestlis Fennie 18. 74 s. Liho, O. 1987. Metsiköiden lttius tuulituhoille Etelä- Suomess. Foli Forestli 76. 24 s. Lpplinen, M. 23. Ensihrvennusten metsänhoidollinen til j siihen vikuttvt tekijät Pohjois-Svon metsäkeskuksen lueell. Metsänhoitotieteen pro grdu -tutkielm. Helsingin yliopisto. 56 s. + 2 liitettä. 114
Huuskonen & Ahtikoski Ensihrvennuksen joituksen j voimkkuuden vikutus kuivhkon knkn männiköiden Mtl, J., Hynynen, J., Miin, J., Ojnsuu, R., Peltol, H., Sievänen, R., Väisänen, H. & Kellomäki, S. 23. Comprison of physiologicl model nd sttisticl model for prediction of growth nd yield in orel forests. Ecologicl Modelling 161: 95 116. Mttil, S. 21. Koneellisten ensihrvennusten metsänhoidollinen til, siihen vikuttvt metsikkötekijät j niiden rviointimenetelmät Metsähllituksen mill. Metsänhoitotieteen pro grdu -tutkielm. Helsingin yliopisto. 81 s. + 11 liitettä., Hllmn, E., Hokjärvi, T., Leinonen, K. & Puttonen, P. 22. Koneellisten ensihrvennusten metsänhoidollinen til kesän 2 mstoinventoinnin tulokset. Metsähllituksen metsätlouden julkisuj 45. 58 s. Metsikkökokeiden mstotyöohjeet. 1987. Metsäntutkimuslitoksen tiedonntoj 257. 237 s. Metsäsektorin suhdnnektsus. 23 24. Metsäntutkimuslitos. Metsätilstollinen vuosikirj 23. Metsäntutkimuslitos. 385 s. Männiköitä hrvennetn usein liin kovll kädellä. 28.4.23. [www-dokumentti]. http://www. metsvst.net/index.cfm?docid=7473. [Viitttu 12.5.23]. Mäkinen, H. & Isomäki, A. 24. Thinning intensity nd growth of Scots pine stnds in Finlnd. Forest Ecology nd Mngement 21: 311 325. Niemistö, P. 1997. Ensihrvennuksen jnkohdn j voimkkuuden vikutus istutetun ruduskoivikon ksvuun j tuotokseen. Metsätieteen ikkuskirj Foli Forestli 4/1997: 439 454. Näslund, M. 1936. Skogsförsöksnstltens gllringsförsök i tllskog. Meddelnden från Sttens Skogsförsöksnstlt 29(1). 169 s. Persson, P. 1975. Stormskdor på skog-uppkomstetingelser och inverkn v skoglig åtgärder. Skogshögskoln. Insitutionen för skogsproduktion. Rpporter och Uppstser 36. 294 s. Runikr, R., Buongiorno, J., Prestemon, J.P. & At, K.L. 2. Finncil performnce of mixed-ge nturlly regenerted lololly-hrdwood stnd in the south centrl United Sttes. Forest Policy nd Economics (2): 331 346. Slminen, H. & Vrmol, M. 199. Puolukktyypin kylvömänniköiden kehitys myöhäisestä hrvennuksest nuoren metsän ensihrvennukseen. Foli Forestli 752. 29 s., Lehtonen, M. & Hynynen, J. 25. Reusing legcy FORTRAN in the MOTTI growth nd yield simultor. Computers nd Electronics in Agriculture. (Pinoss). SPSS 11. Syntx Reference Guide. 21. 1474 s. Suomen Tilstollinen Vuosikirj 23. Sttisticl Yerook of Finlnd 23. Tilstokeskus, Sttistics Finlnd. Vol. 98. Vlinger, E., Lundqvist, L. & Brndel, G. 1994. Wind nd snow dmge in thinning nd fertilistion experiment in Pinus sylvestris. Scndinvin Journl of Forest Reserch 9(2): 129 134., Elfving, B. & Mörling, T. 2. Twelve-yer growth response of Scots pine to thinning nd nitrogen fertiliztion. Forest Ecology nd Mngement 134: 45 53. Vrmol, M. 1982. Timikko- j riukuviheen männikön kehitys hrvennuksen jälkeen. Foli Forestli 524. 31 s. 1996. Nuorten viljelymänniköiden tuotos j ltu. Metsäntutkimuslitoksen tiedonntoj 585. 7 s. + 6 liitettä. Vuokil, Y. 198. Metsän ksvtuksen perusteet j menetelmät. 256 s. 1981. Nuoren männikön ksvurektio ensihrvennuksen jälkeen. Foli Forestli 468. 13 s. 32 viitettä 115