POROLAIDUNYMPÄRISTÖ JA SIINÄ TAPAHTUNEET MUUTOKSET Menneestä tähän päivään Miten eri maankäyttö- ja ympäristötekijät vaikuttavat porolaitumiin? Jouko Kumpula Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Kaamanen
59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 Poromäärä x1000 Poronhoitoon liittyvää tietoa Suomen poronhoitoalue (56 paliskuntaa) 300 250 200 150 100 50 Saamelaisalue 13 paliskuntaa 0 Poronhoitovuosi Lähde: Paliskuntain yhdistys Erityisalue 20 paliskuntaa Muu alue 36 paliskuntaa Lähde: http://www.oulu.fi/northnature/finnish/suomi/koti.html
Keskimääräinen vasaprosentti (1993-99) 90 80 70 60 50 40 R=0,862 n=56 P<0,001 30 16 18 20 22 24 26 Vasojen keskimääräinen teuraspaino (1993-99)
EKOLOGISET VUOROVAIKUTUKSET PORONHOIDOSSA JA PORONHOITOYMPÄRISTÖSSÄ Porokannan rakenne Porotiheys Porojen lisäruokinta / Loislääkintä Teuraskäytännöt Teurastetut porot Laidunten käyttötapa Vasatuotto Muu maankäyttö Porolaidunten tila _ Laidunta / poro Kuolleisuus Porojen kunto / teuraspainot Lihantuotanto ym. porotuotteet Lumi- ja sääolosuhteet Pedot / Loiset / Sairaudet
Eloporoa / km 2 maa-alaa (74-95) 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Jäkälälaidunta (%) maa-alasta R 2 = 0,59 N = 55 P < 0,0001
Jäkälälaidunten porotiheyksien vaikutus jäkälämääriin Helle ym. 1990 Kojola ym. 1994 Jäkälän tilavuus jäkälälaitumella (dm 3 /m 2 ) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 + Ulkopuoliset arvot R 2 =0,58 n=56 P<0,001 0 0 10 20 30 40 50 Porotiheys jäkälälaitumella (poroa/km 2 ) Kumpula ym. 2000
Jäkälän vuosituotto (kg/ha) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Poronhoitoalueen jäkäliköiden keskiarvo 1995-96 Maksimituottoinen jäkälikkö Tuottokäyrä Kliimaksivaiheen jäkälikkö 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Jäkälän kokonaisbiomassa (kg/ha)
Vasatuoton vaihtelukertoimen riippuvuus eloporoa kohti lasketusta luppolaidunalasta poronhoitoalueen pohjoisosassa vuosina 1987-95 Vasatuoton vaihtelukerroin (1987-95) 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 10 20 30 40 Luppolaidunta (ha) / poro (1987-95)
Erämaa-, suojelu- ja korkeat alueet
Vasatuotto (vasaa/100 vaadinta) 90 80 70 60 50 40 30 R 2 =0,377 y=0,121x-0,0002x 2 +50,80 n=56 P<0,001 0 50 100 150 200 250 300 350 Rehua (kg/eloporo) (1993-99)
Kesäravinnon määrä eri paliskunnissa vuosina 1997-98 tehdyn kesälaiduninventoinnin perusteella Kesäravintoa kg/km 2 (maa-ala) Kesäravintoa kg/eloporo
Porojen laidunten käytön tutkiminen GPSseurantojen avulla Tutkimuspaliskunnat Porojen sijainti paikannettiin GPSpannan avulla 1-3 kertaa vuoro-kaudessa Ivalo, vuosina 1999-2002 29 vaadinta 11 000 paikannusta Oraniemi, vuosina 2003-2005 40 vaadinta 25 000 paikannusta
GPS paikannukset ja vuodenaikaiset elinpiirit (MCP-alueet) Ivalon paliskunnan tutkimusporoista vuosilta 1999-2002 Marras-tammikuu Marras-tammikuu Helmi-huhtikuu Helmi-huhtikuu Touko-lokakuu Touko-lokakuu
POROJEN LAIDUNTEN VALINTA IVALON PALISKUNNASSA HELMI- HUHTIKUUSSA Kompositioanalyysin tulokset: Elinpiirin valinnassa: Λ=0.184, df=8, n=20, P=0.003 Preferenssijärjestys: Vanha metsät > Suot > Varttunut kasvatusmetsät > Korkeat alueet > Vesi > Taimikot > Nuoret kasvatusmetsät > Metsätiet/linjat/hiekka-alueet >>> Hakkuualueet Elinpiirin käytössä: Λ=0.300, df=8, n=20, P=0.015 Preferenssijärjestys: Vanha metsät >>> Varttunut kasvatusmetsät = Vesi > Metsätiet/linjat/hiekka-alueet > Taimikot > Suot > Nuoret kasvatusmetsät > Korkeat alueet > Hakkuualueet
Oraniemen paliskunta, porojen GPS-paikannukset vuosina 2002-2005 Helmi-huhtikuu, ei luppokaskea 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Koko alue MCP GPS Touko-heinäkuu 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Koko alue MCP GPS
Korkeuden ja rinteen kaltevuussuunnan vaikutus lumen syvyyteen metsämaalla Ivalon paliskunnassa Lumen syvyys (cm) Lumen syvyys (cm) Joulukuu Helmikuu Huhtikuu 90 80 70 60 50 40 Pohjoisrinne Itärinne Etelärinne Länsirinne Tasainen alue 30 20 10 0 Joulukuu Helmikuu Huhtikuu Korkeus merenpinnasta (m)
M u d d u s jä rv e n p a lis k u n ta P a a ts jo e n p a lis k u n ta In a rijä rv i N e llim Ivalon paliskunta H a m m a s tu n tu rin p a lis k u n ta Iv a lo T ö rm ä n en K e v ä jä rv i T sa rm itu nturin e r ä m a a In d e ks ia rv o (m a lli 3, k e s ä ) -3-2 -1 0 1 2 3 Indeksikartat porolaidunten käyttöarvosta. Indeksissä on huomioitu mm. laidunten laatu, lumiolosuhteet ja muun maankäytön vaikutus (Määttä, M. 2004) T ie t H a m m a stu n tu r in e rä m a a S a a ris e lk ä U rh o K e k k o s e n k a n sa llis p u isto L a p in p a lis k u n ta 0 10 20 ³ km M a ria M ä ä ttä M a a n tie te e n la ito s O u lu n ylio p is to 7.1 0.2 0 0 4 Porojen GPS-paikannukset Ivalon paliskunnasta Kesälaidunindeksi M u d d u s jä rv e n p a lis k u n ta P a a ts jo e n p a lis k u n ta In a rijä rv i N e llim H a m m a s tu n tu rin p a lis k u n ta K e v ä jä rv i T sa rm itu nturin e r ä m a a In d e k sia rv o (m a lli 1, ta lvi) Iv a lo -3-2 -1 T ö rm ä n en 0 1 2 3 T ie t H a m m a stu n tu r in e rä m a a U rh o K e k k o s e n S a a ris e lk ä k a n sa llis p u isto Talvilaidunindeksi L a p in p a lis k u n ta 0 10 20 ³ km M a ria M ä ä ttä M a a n tie te e n la ito s O u lu n ylio p is to 7.1 0.2 0 0 4
Viimeisimmän porolaiduninventoinnin tuloksia vuosilta 2005-2008 Miten poronhoito ja eri maankäyttömuodot vaikuttavat laidunten jäkälämääriin?
RKTL:n inventoimat jäkälälaidunten koealueet ja paliskuntien laidunalueet Kumpula, J., Tanskanen, A., Colpaert, A., Anttonen, M., Törmänen, H., Siitari, J. & Siitari, S. 2009: Poronhoitoalueen pohjoisosan talvilaitumet vuosina 2005-2008 ja laidunten tilan muutokset 1990-luvun puolivälin jälkeen. Riista- ja kalatalous, Tutkimuksia 3/2009, 48 s.
Poronjäkälien biomassat jäkäläkankailla 1995-1996 2005-2008
Laidun- ja kasvillisuustulkinnat paliskuntien alueilta Landsat- ja Aster-kuvilta Laidunten pinta-alat paliskunnissa (mm. jäkälälaidunten osuus 10-50 % paliskuntien maa-alasta poronhoitoalueen pohjoisosassa)
Paliskuntien laidunluokitukset
Metsämaiseman rakenteen muutokset Niiden ruutujen (0,5 x 0,5 km) määrä, jossa varttuneita ja vanhoja metsiä on vähintään 40 %: N = 71 000 N = 57 197 Ruutujen määrä on vähentynyt inventointien välillä n. 20 %
Maankäytön peitto- ja vaikutusalueet poronhoitoalueen pohjoisosassa
Tilastomallinnus jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Tilastomallinnukset aineistolle: Tilasto-ohjelma: SAS Malli: Linear mixed model, Random effects covariance structure: Variance components Vapausasteiden korjaus kovariaateille Logaritmimuunnos jäkäläbiomassoille Tutkimuspäällikkö Mika Kurkilahti RKTL, Turku Satunnaismuuttuja: Kiinteät muuttujat: Paliskunta Porotiheys/km 2 (maa-alaa ja jäkälälaidunten pinta-alaa kohti) Laidunalue (talvilaidun, ympärivuotinen laidun, kesälaidun) Laidunluokka (vanhat mäntykankaat, varttuneet mäntykankaat, nuoret mäntykankaat, hakkuualueet ja taimikot, tunturikankaat ja tunturikoivikot) Kasvupaikka (kuivat ja karut kankaat, kuivahkot kankaat) Luppolaidunten, jäkälälaidunten ja varpu- ja heinälaidunten osuus (%) maa-alasta Infrastruktuurin (taajamat, asutus, rakennelmat, tiet, reitit, kaivokset ym.) peitto- ja vaikutusalueiden osuus (%) maa-alasta Etäisyys Nikkeliin (yli 80 km, alle 80 km) Korkeus merenpinnasta (m)
Tilastomallin tuloksia jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Effect Num DF Den DF F Value Prob F Poroa/km 2 jäkälälaidunta 1 19,3 10,683 0,0040 Laidunalue 2 476,4 85,320 0,0000 Laidunluokka 5 619,4 6,413 0,0000 Kasvupaikka 1 611,6 16,150 0,0001 Varttuneiden ja vanhojen metsien määrä 1 26,3 18,785 0,0002 Infrastruktuurin määrä 1 20,2 6,972 0,0156 Etäisyys Nikkelistä 1 75,4 7,340 0,0083
Tilastomallin tuloksia jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Factor Effect Estimate Std Err DF t Value Prob Intercept 6,812 0,369 29,6 18,445 0,0000 Poroa/km 2 jäkälälaidunta -0,081 0,025 19,3-3,269 0,0040 Laidunalue Kesälaidunalue -1,172 0,091 610,2-12,880 0,0000 Ympäri vuoden käytetty laidun -0,861 0,122 345,1-7,062 0,0000 Talvilaidunalue 0,000 Laidunluokka Tunturikangas -0,617 0,150 622,6-4,119 0,0000 Tunturikoivikko -0,379 0,132 624,0-2,867 0,0043 Hakkualueet ja taimikot -0,350 0,141 613,6-2,481 0,0134 Nuoret mäntymetsät -0,370 0,112 616,4-3,316 0,0010 Varttuneet mäntymetsät 0,000 Vanhat mäntymetsät -0,018 0,102 616,7-0,173 0,8626 Kasvupaikka Kuivahko -0,377 0,094 611,6-4,019 0,0001 Kuiva 0,000 Varttuneiden ja vanhojen metsien määrä % maa-alasta 0,025 0,006 26,3 4,334 0,0002 Infrastruktuurin määrä % maa-alasta -0,039 0,015 20,2-2,640 0,0156 Etäisyys Nikkelistä Alle 80 km -0,574 0,212 75,4-2,709 0,0083 Yli 80 km 0,000
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Vanhan ajan metsäpaliskunta Laidunolosuhteet -Porotiheys jäkälälaitumilla: 5 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 40 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 3 % maa-alasta Talvilaidunalueella jäkälää varttuneissa ja vanhoissa mäntymetsissä n. 1480 kg/ha (luottamusväli 1100-1750 kg/ha) Porotiheyden ja laidunten käyttötavan vaikutus jäkälämääriin (varttuneet/vanhat mäntymetsät): Porotiheys Jäkälämäärät jäkälälaitumilla Talvilaidunalue Talvi/syyslaidunalue Kesälaidunalue 5 100 % (1480 kg/ha) 42 % 31 % 10 67 % 28 % 21 % 15 44 % 19 % 14 % 20 29% 12 % 9 % HUOM! Muissa tekijöissä ei muutoksia alun tilanteeseen. Luottamusvälejä ei laskelmissa ilmoitettu erikseen.
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Vanhan ajan metsäpaliskunta Laidunolosuhteet: -Porotiheys jäkälälaitumilla: 5 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 40 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 3 % maa-alasta Talvilaidunalueella jäkälää varttuneissa ja vanhoissa mäntymetsissä n. 1480 kg/ha Metsien rakenteen ja iän vaikutus jäkälämääriin: Luppolaidunta Jäkälämäärät talvilaidunalueella (%) Varttuneet/vanhat mäntym. Nuoret mäntym. Hakkualueet ja taimkot 40 100 % (1480 kg/ha) 69 % 70 % 30 78 % 54 % 55 % 20 60 % 42 % 43 % 10 47 % 32 % 33 % HUOM! Porotiheyksissä, laidunten käyttötavoissa tai muissa tekijöissä ei muutoksia alun tilanteeseen.
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Vanhan ajan metsäpaliskunta Laidunolosuhteet: -Porotiheys jäkälälaitumilla: 5 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 40 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 3 % maa-alasta Talvilaidunalueella jäkälää varttuneissa ja vanhoissa mäntymetsissä n. 1480 kg/ha Infrastruktuurin vaikutus jäkälämääriin: Infrastruktuuria Jäkälämäärät talvilaidunalueella (%) Varttuneet/vanhat mäntym. 3 100 % (1480 kg/ha) 6 89 % 9 79 % 12 70 % 15 62 % 18 55 % 21 49 % 24 44 % HUOM! Porotiheyksissä ja laidunten käyttötavoissa tai luppolaidunten määrissä ei muutoksia alun tilanteeseen.
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Vanhan ajan metsäpaliskunta Laidunolosuhteet: -Porotiheys jäkälälaitumilla: 5 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 40 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 3 % maa-alasta Talvilaidunalueella jäkälää varttuneissa ja vanhoissa mäntymetsissä n. 1480 kg/ha Etäisyys Nikkeliin ja jäkälämäärät: Etäisyysluokka Jäkälämäärät talvilaidunalueella Varttuneet/vanhat mäntymetsät yli 80 km 100 % (1480 kg/ha) alle 80 km 56 % HUOM! Muissa alkuperäisissä oletuksissa ei muutoksia.
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Tyypillinen pohjoisosan metsäpaliskunta Laidunolosuhteet: -Porotiheys jäkälälaitumilla: 10,9 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 33,1 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 8,8 % maa-alasta -Talvi/syyslaidunnus jäkäliköillä (talvilaidunaluetta ei erotettu) Hakkuualueilla ja taimikoissa jäkälää 182 kg/ha Nuorissa mäntymetsissä jäkälää 178 kg/ha Varttuneissa/vanhoissa mäntymetsissä jäkälää 258 kg/ha Porotiheyden ja laidunten käyttötavan vaikutus jäkälämääriin mallissa Jäkälämäärät Hakkual. ja taim. Nuoret mäntym. Vartt./vanhat mäntym. Porotiheyden muutos (vähennys 33 %) 7,3 eloporoa/km 2 244 kg/ha 239 kg/ha 346 kg/ha + Laidunten käytön muutos erillinen talvilaidunalue 577 kg/ha 566 kg/ha 819 kg/ha HUOM! Muissa alkuperäisissä oletuksissa ei muutoksia. Luottamusvälejä ei laskettu erikseen biomassaestimaateille.
Tilastomallin antamia ennusteita jäkälämääriin vaikuttavista tekijöistä Tyypillinen tunturipaliskunta Laidunolosuhteet: -Porotiheys jäkälälaitumilla: 9,4 eloporoa/km 2 -Luppolaidunta: 4,5 % maa-alasta -Infrastruktuurin vaikutusalue: 4,4 % maa-alasta -Talvi/syyslaidunnus jäkäliköillä (talvilaidunaluetta ei erotettu) Jäkäläbiomassat: Tunturikankaat Tunturikoivikot 91 kg/ha 115 kg/ha Porotiheyden ja laidunten käyttötavan vaikutus jäkälämääriin mallissa Jäkälämäärät Tunturikangas Tunturikoivikko Porotiheyden muutos (vähennys 33 %) 6,3 eloporoa/km 2 117 kg/ha 148 kg/ha + Laidunkierto erillinen talvilaidunalue 276 kg/ha 351 kg/ha HUOM! Muissa alkuperäisissä oletuksissa ei muutoksia.
Arktisen alueen ilmaston muuttuminen 2009 2000-2009 Annual temperature anomalies in the Arctic in 2009 and during 2000-2009 compared to average temperatures recorded during 1951-1980. -NASA (http://earthobservatory.nasa.gov/iotd/view.php?id=42392)
Arktisen alueen ilmaston muuttuminen Kaufman et al. 2010 Mean of all proxy climate records in the Arctic transformed to summer temperature anomaly relative to the 1961 1990 reference period, showing the original reconstruction (black line; gray lines encompass 2 standard errors of the proxy values) and the corrected version (red line). (http://www.arcus.org/synthesis2k/synthesis/correction_and_clarification.pdf) Kaufman et al. 2010. Comparison of the Arctic-wide (land area north of 60 N latitude) mean summer (JJA) and annual temperature anomalies (relative to 1961-1990). (http://www.arcus.org/synthesis2k/synthesis/kaufman_et_al_som_corrected.pdf)
Kiitos!