Metsätalouden vesiensuojelu Etelä- Karjalan mhy 5.9.2019
Kaakkois-Suomen metsien hakkuukertymä Kymenlaakson ja Etelä-Karjalan maakunnat Toteutunut hakkuukertymä Suurin kestävä hakkuukertymä
1000 m³ 4 000 Poistuma ja kasvu 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 666 1170 733 620 625 1203 1181 1164 150 430 1040 793 794 798 787 1350 1288 1248 1210 200 550 1040 Muu lehtipuu Koivu Lehtipuu Kuusi 500 911 962 1017 1004 890 1281 1274 1261 1301 1060 Mänty 0 p o i s t u m a p o i s t u m a p o i s t u m a p o i s t u m a k a s v u V M I 1 1 / 1 2 p o i s t u m a p o i s t u m a p o i s t u m a p o i s t u m a k a s v u V M I 1 1 / 1 2 2015 2016 2017 2018 2015 2016 2017 2018 K y m e n l a a k s o E t e l ä - K a r j a l a Lähde: Luke SVT ja Smk Amo-seuranta
Metsätalouden vesistökuormitus - kiintoainekuormitus - humus- ja ravinnekuormitus
Metsän vesitase 100 puusto 40 muu kasvillisuus 10 valunta 50
Kiintoainekuormitus, kivennäismaalajit kivennäismaalajit kivennäismaalajit Kiintoaine samentaa, liettää, laskeutuu pohjaan Kivennäismaalajiehin sitoutuu fosforia Valunnan määrä, virtausnopeus, maalaji Sora Hiekka Hieta Hiesu Savi
Kiintoainekuormitus, eloperäiset maalajit Orgaaninen aines kuluttaa happea Hapettomuus vapauttaa pohjasta ravinteita. Eloperäiseen aineeseen on sitoutunut typpeä
Liuenneet ravinteet ja humus Ravinteita (P ja N) liukenee valumaveteen hakkuutähteistä, humuskerroksesta ja suoraan maaperästä. Humus hajoavaa orgaanista ainetta, C 50% kuluttaa hajotessaan happea humuksen hiili lisää perustuotantoa ja rehevöitymistä
Vesistökuormituksen riskitekijät
Riskitekijät Toimenpide Maalaji Topografia Veden määrä Virtausnopeus Ajankohta Sijainti Iso avohakkuu, kantojen nosto Ojitusmätästys Viettävällä, hienojakoisella maalla Puronvarsimetsässä Vesistöongelmia vaikea välttää Pieni harvennushakkuu Tasaisella, karkealla moreenimaalla Talvella umpimetsässä Vesistöongelmia vaikea aiheuttaa
Toimenpide / kuormitus Metsänkäsittely turvemailla Kunnostusojitus Uudistushakkuut metsänuudistaminen Uudistushakkuut kivennäismailla Maanmuokkaus Puunkorjuun maastovauriot Lannoitus
Maalaji / kuormitus Veden virtausnopeus m/s 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 savi hieno hiesu karkea hiesu hieno hieta karkea hieta hieno hiekka karkea hiekka hieno sora karkea sora 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Hiukkasen laskeutumisnopeus m/h
Maalajien tunnistaminen Hieno Keskikarkea Savi Hiesu Hieno hieta Karkea hieta Hiekka Routivat Huonosti kantavat Routimattomat Kantavat Hiekan näkee, hiedan tuntee, hiesun maistaa ja saven haistaa
Kosteusindeksit Märkä ajanjakso: 1 ha:n indeksi Kuiva ajanjakso: 4 ha:n indeksi Kuvaavat maan kosteusolosuhteita ja tätä kautta maaston kantavuutta Auttavat tunnistamaan maastovaurioille alttiit maaston kohdat Heikkous: ei ota huomioon maalajia
Ajourasuunnittelu Kosteusindeksin avulla voidaan vähentää koneilla liikkumista heikoimmin kantavilla alueilla.
Kosteusindeksi: ojan ja puron ylityskohdan valinta Jos laskuoja joudutaan ylittämään, ylitys tehdään mahdollisimman kantavasta kohdasta.
Kosteusindeksi: maanmuokkauksen suunnittelu toteutus Kosteusindeksiä voidaan käyttää apuna maanmuokkausmenetelmän valinnassa.
Kosteusindeksi 2x2m
Kuormituksen ajoitus
Valunnan ja virtaaman suuruus, topografia Pintavesien virtausmalli: valuma-alueen pinta-ala uoman kaltevuus veden virtausnopeusnopeus. Ilmaisee eroosioherkkyyttä
Laskeutusaltaat Teho 20 %, parhaimmillaan 30 50 % Hieta ja sitä karkeammat lajitteet Mitoitus oltava riittävä 3 8 m2/ha Max 50 ha valuma-alue
Putkipadon toimintaperiaate 6.9.2019 Suomen metsäkeskus 25
Rantametsien käsittely
Rantametsää Etelä- Savossa ja Kaakkois- Suomessa 20 % metsäpinta-alasta
Luontainen uudistaminen
Mitä lähempänä vesistöä tai vesistöön johtavaa uomaa toimitaan, sitä suurempi kuormitus
Miksi kuormitusta uudistushakkuun jälkeen Ravinteita vapautuu: hakkuutähteet, juuret, pintakasvillisuus Sadanta ja valunta kasvavat Vähentynyt ravinteiden otto Maanpinnan paljastaminen muokkauksessa, lisääntynyt vesimäärä liuottaa ja huuhtoo Kuormituksen kesto 4 5 vuotta
Mahdollisimman kevyt muokkausmenetelmä 2000 kpl/ha Rikottu maa -% Äestys 27 Kääntömätästys 10 Laikkumätästys 19 Navero- ja ojitusmätästys 13 + naverot
Suojavyöhyke WWF:n raportti 2018: Vesiensuojelu 10-15 m mekaaninen pidätys ravinteiden otto rantaeroosion ehkäisy vaihtelevan levyinen Monimuotoisuus 15-30 m rantametsät luontaisia runsaslajisia vaihettumisvyöhykkeitä vesiekosysteemi: karike, varjostus, lämpötila Maisema näkemä vesistöön/vesistöltä
Suojavyöhykkeet
Suojavyöhykkeet PEFC/FSC PEFC FSC Vesistöt ja lähteet Suojakaistan leveys min 5-10 m EI: maanmuokkaus, lannoitus, kannonnosto, raivaus, torjuntaaineet, latvusmassa Poimintahakkuut sallittuja Kerroksellisuus, pensaskerros ja pienpuusto säilytetään Vesistöt ja pienvedet Suojakaistan leveys min: 10 m järvet ja lammet, 15 m joet ja purot 20 m luonnontilaiset joet ja purot Ei metsätaloustoimenpiteitä Välttämättömät ylitykset ok Selkeästi ennallistavat ja luonnonhoidolliset hakkuut ok Suojakaistan pinta-ala luetaan 5 %:n suojeluvelvoitteeseen Lannoitus: vesistöt 50 m purot 20 m, ojat 5 m
RUSLE2015-eroosiomalli Kuvaa paljastetun maanpinnan eroosioherkkyyttä. Laskee irtoavan kiintoaineen määrää 1. vuonna muokkauksen jälkeen, kg/ha/a. Apuväline rantametsän suojakaistan ja puunkorjuun suunnittelussa Malli toimii kivennäismailla.
RUSLE2015-eroosiomallin laskenta Eroosiopotentiaali lasketaan 2 x 2 metrin rasterille. Eroosiopotentiaali lasketaan viiden tekijän tulona: Rinteen pituus ja kaltevuus Maalaji Kasvipeitteisyys ja käytetty maanmuokkaustekniikka Kiintoainekuorma ensimmäisenä vuonna maanmuokkauksesta, kg/ha/a Sateen keskimääräinen voimakkuus Ihmisen toimet eroosion estämiseksi (tätä ei yleensä lasketa metsäkohteilla)
Rusle2015 eroosiomalli, suojavyöhykkeet
Rusle2015 eroosiomalli
Vesiensuojelu turvemaametsien käsittelyssä
Suometsien kehitysluokkajakauma, KaS
Kunnostusojitus Ravinteisuus: liian karut ennallistumaan Kangasmaiden ojitukset Pohjavesipinnan taso > 35 cm, ei lisäkasvua Puusto: kuutiomäärä 120 m3/ha, puulaji Liian suurien ojien välttäminen, kivennäismaa Kuormituksen kesto 10 v
44 6.9.2019 Natural Resources Institute Finland
Fosforikuorma g/ha/v Avohakkuu nostaa pohjaveden pintaa vedenpinnan nousu lisää huuhtoumaa, kesto 10 v Vedenpinnan syvyys, cm -> P-kuorman lisä: n. 1,5 kg/ha (3 v. aikana hakkuun jälkeen) -> Orgaanisen hiilen lisä: 200-400 kg/ha (3 v. aikana hakkuun jälkeen) -> myös, N, Fe Hannu Hökkä 6.9.2019 45
Turvemaametsien uudistaminen Veden pinnan taso tärkeä hallita Hyvä kuivatus vähentää forforin ja orgaanisen hiilen huuhtoumaa Ojien ulottaminen pohjamaahan ja rikotun maanpinnan suuruus riskejä Kevein mahdollinen muokkaus, muokkaukseen pintavalutusta Ei naveroita kuivatusojiin
Vesiensuojelu turvemaiden avohakkuualoilla Ei ole hyviä ratkaisuja olemassa Muokkaus-/kuivatusmenetelmä ratkaisee paljon Liikkeelle lähteneen kuormituksen kiinni ottaminen on aina vaikeaa, erityisesti liuennut orgaaninen aines Voidaan poistaa vain kemikaaleilla Uudistusala ei saisi vettyä, sillä vesi huuhtoo maasta ravinteita ja liuennutta orgaanista ainetta Paras tapa on pintavalutus tai kosteikko kohdassa, josta vedet poistuvat alueelta Jos ei mahdollista, niin vedet johdetaan perkaamattomaan laskuojaan Ojan riittävä pituus suhteessa valuma-alaan/muokkausalaan! Laskeutusallas usein suurempi päästö kuin mitä se pidättää
Suometsien luontainen uudistaminen Siemenpuuhakkuu kaistalehakkuu (vatkg, ptkg I) Suojuspuuhakkuu pienaukkohakkuu (korvet) Alikasvokset Eri-ikäisrakenteinen kasvatus
Avohakkuu Harvennuksia+kunn.ojitus Avohakkuu Avohakkuu Aika Osittaishakkuu Osittaishakkuu Osittaishakkuu Tärkeää, että ei pohjaveden pinnan ääreviä muutoksia! Aika 6.9.2019 49 Luonnonvarakeskus
Runkoluku, kpl Eri-ikäisrakenteeseen siirtyminen Eri-ikäisrakenteen ainekset valmiina olemassa Korpilähtöiset kohteet Lähtöpuusto 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 Rungon läpimitta, cm Laskennallinen runkolukujakauma säännöllisen eri-ikäisrakenteiselle puustolle tavoitellulla pohjapinta-alalla Jäävä puusto 50 Markku Saarinen Natural Resources Institute Finland
Heinävesi; ppa 21 17 m2
Heinävesi; ppa 22 12 m2
Turvemaiden tuhkalannoitus
Pohjaveden tasoero, cm Tuhkalannoitus alentaa pohjaveden pintaa 18,00 Pohjaveden ero Sievi, Nevajärvi: 2 vierekkäistä sarkaa Padotun saran korkeampi pohjavesi aleni tuhkalannoituksella 16,00 14,00 12,00 Harvennus 10,00 8,00 6,00 Padotus Tuhkalannoitus 4,00 2,00 0,00 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 54 Hannu Hökkä 6.9.2019
Tuhka lisää neulasmassaa ja kasvua Suurempi neulasmassa pidättää sadetta ja haihduttaa maasta enemmän vettä Näkyy syvempänä pohjaveden tasona muutama vuosi lannoituksen jälkeen, 3 4 cm 2 4 vuoden kuluessa Johtaa parantuneeseen kasvuun ja nopeampaan tilavuuden kehitykseen edelleen lisää veden käyttöä ja kuivattaa kasvupaikkaa 55 6.9.2019 Hannu Hökkä Hannu Hökkä
Tuhkalannoituksen puustovaikutukset Runsastyppiset + 2 6 m3/ha/v Niukkatyppiset + 1 3 m3/ha/v Kalium Fosfori 20 25 v 30 40 v
Tuhkalannoituskohteen tunnistaminen Turvekangastyyppi (PtkgII, MtkgII) Turvekerroksen paksuus > 0,5 m Turpeen maatuneisuus (vonpost>4) Mitä korkeampi, sen enemmän typpeä Ulkoiset puutosoireet latvustossa (P, K, B) Neulasten/lehtien ravinneanalyysi
Tuhkalannoituksen hyödyt suhteessa kunnostusojitukseen Suurempi ja pidempi kasvureaktio Kunnostusojitus 15v, lannoitus 40 v. Parempi kannattavuus Parantunut maaston kantavuus ja korjuukelpoisuus tulevaisuudessa Parantunut hiilitase Ei vesistökuormitusta Edistää kuusen luontaista taimettumista? Tuhkan ravinteet hyötykäyttöön Hannu Hökkä
Tuhkalannoituspotentiaali, E-K turvekerros yli 0,5 m ruoho-, mustikka- ja puolukkaturvekankaat ns. II-tyypin turvekankaat Khl 02 ja 03, päätehakkuu > 20 v E-K Koko pinta-ala 7 200 ha Toteutuskelpoiset 6 000 ha
Metsien hiilinielu + 25-30 milj. tn Fotosynteesi Co2 C puustoon CO2 hengitys CO2 hakkuut CO2 puuston lahoaminen C karikkeena maahan CO2 karikkeen lahoaminen Turpeen hajoaminen 8 milj. tn 60 6.9.2019 C turpeeseen Natural Resources Institute Finland CO2 turpeen maatuminen CH4 turpeen hajoaminen hapettomasti
Nykytila ojitusalueilla Maaperän hiilidioksidin tuotanto kohonnut ojituksen jälkeen; sitä enemmän mitä viljavampi suo Kuivatuksen tuloksena parantunut puuston kasvu sitoo ilmakehästä hiiltä maanpäälliseen biomassaan Kasvavan puuston ansiosta suometsät ovat selkeä nielu Vain viljavimmilla soilla Etelä-Suomessa biomassan kasvu ei riitä kompensoimaan maaperän CO2-lähdettä Karuhkoilla soilla myös maaperä voi olla CO2-nielu Hakkuut voivat pitkällä ajalla muuttaa ojitetut suometsät hiilen lähteeksi Hannu Hökkä