PURO Osahanke 3 Annikki Mäkelä, HY Anu Kantola Harri Mäkinen Edistyminen -mallin adaptointi kuuselle mittaukset kuusen yleisestä rakenteesta, kilpailun vaikutus siihen Anu Kantola kuusen oksamittaukset ja oksamallit Harri Mäkinen ym. kuusen metaboliset parametrit fotosynteesi, hengitys, varjostusominaisuudet kirjallisuudesta yhdistäminen ja kalibrointi käytössä Nynäsin aineisto, josta myös latvusrajapohjapintaalan mittauksia versio 2 valmis

Metsän kasvu ja puiden kilpailu Mallin periaatteita: kasvu seuraa nettofotosynteesistä ja sen jakautumisesta puut ovat sopeutuneet valo- ja ravinneoloihin siten, että metsikön kokonaiskasvu on lähes verrannollista lehtipinta-alaan sopeutuminen rakenneominaisuuksien kautta juuri-versosuhde, latvusraja, lehtien ominaispinta-ala kilpailu resursseista tilan kautta (vrt itseharvenemisen - 3/2 malli!) Metsän kasvu ja puiden kilpailu 1 2 3

Metsän kasvu ja puiden kilpailu Latvusrajan nousu on puun responssi vähenevään kasvutilaan ja resursseihin Johtaa allokaation muutoksiin => pienemmät kuolevat Kilpailu on tasapainoilua kasvutilan saamisen ja koko metsän ahtauden välillä! Puulajit eroavat toisistaan Puiden rakenne Malli perustuu puun rakenteessa havaittuihin säännönmukaisuuksiin Etsitään rakennepiirteitä jotka säilyvät (likimain) riippumatta käsittelystä, iästä, jne vrt. Anun esitys => johdetaan rakenteen dynamiikka

Neulasista ja latvuksen noususta rungon muotoon ja oksiin Assumptions Foliage: W fi = f (x) Active pipes: A Bi = a B (x) W fi A Si = a S (x) Σ W fi Disused pipes : - decreasing foliage in whorl - increasing age From growth model: New height New crown base New foliage mass Heartwood : - 1.% of sapwood turns into heartwood each year Neulasista ja latvuksen noususta rungon muotoon AS (cm 2 ) WF (kg). 4. 3. 2. 1.. 1 2 3 L C (m) 8 6 4 2 Height (m) 3 3 2 2 1 1 2 4 6 8 1 12 Age (years) 1 2 3 L C (m) Spruce (Kantola and Mäkelä 23)

Latvuksen neulasjakauma neulasjakauman muoto riippuu latvuksen koosta: 2v, 6m 6 v, 2 m 6 26 24 22 4 2 3 18 2 16 14 1 12.E+.E- 1.E-4 1.E-4 2.E-4 2.E-4 3.E-4 3.E-4 4.E-4 1.E+ 2.E-4 4.E-4 6.E-4 8.E-4 1.E-3 1.2E-3 Puiden rakenne keskeisiä vakioita ja sääntöjä: mantopuun ja yläpuolisen neulasmassan suhde neulasten määrä latvuksen pituuden / leveyden mukaan neulasmassan jakautuminen latvuksen pituuden yli oksien pituus yläpuolisen latvan pituuden funktiona puuaineen keskitiheydet eri osissa

Oksat Kuusen oksien ominaisuudet implementoitu (Mäkinen et al. 2, Metlan raportti) syntyvien oksien lukumäärä oksien kokojakauma oksien kuoleminen elävän latvan sisällä oksakulma ja sen kehitys oksien karsiutuminen elävän latvan alla Tuloksia: metsikkötaso (Nynäs) Dominant height (m) 3 2 2 1 1 3 3 4 4 6 6 7 3 2 2 1 1 3 3 4 4 6 6 7 Stand volume (m 3 ha -1 ) Stand volume (m 3 ha -1 ) 7 7 6 6 4 4 3 2 1 3 2 1 3 3 4 4 6 6 7 3 3 4 4 6 6 7

Tuloksia: metsikkötaso (Nynäs) Stand basal area (m 2 ha -1 ) Stand basal area (m 2 ha -1 ) 6 6 4 4 3 3 2 1 3 3 4 4 6 6 7 2 1 3 3 4 4 6 6 7 Stocking (ha -1 ) 4 3 3 2 2 1 1 3 3 4 4 6 6 7 Tuloksia: metsikkötaso (Nynäs) Crown ratio Crown ratio.8.8.7.7.6.6...4.4.3.2.1 3 3 4 4 6 6 7.3.2.1 3 3 4 4 6 6 7 Basal area at crown base Basal area at crown base (m 2 ha -1 ) (m 2 ha -1 ) 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 3 3 4 4 6 6 7 3 3 4 4 6 6 7

Tuloksia: rungot 8-v valtapuu, kiehkuran keskioksa Oksan paksuus, cm 4 3. 3 2. 2 1. 1. 1 1 2 2 3 3 Kiehkuran korkeus, m Tiheä Harvennettu 8-v valtapuu, kiehkuran paksuin oksa Oksan paksuus, cm 4. 4 3. 3 2. 2 1. 1. 1 1 2 2 3 3 Kiehkuran korkeus, m Tiheä Harvennettu Tuloksia: rungot 8-v valtapuu 3.E-1 2.E-1 2.E-1 1.E-1 1.E-1 Tiheä Harvennettu.E-2.E+ 1 1 2 2 3 3

Jatkotyöt Seuraavaan kokoukseen mennessä runkojen testaus kuusiaineistoa vasten, kun metsikön kehitys kalibroitu aloitetaan ominaisuusmallien liittäminen kasvumalliin Myöhemmin metsikön kehitys alueellisella tasolla () oksikkuus- ja ominaisuusmallien testaus sovellukset