Kuusen esiintyminen ja leviäminen Lapissa Marja Liisa Sutinen 2, Paavo Närhi 1, Maarit Middleton 1, Kari Mikkola 2, Matti Piekkari 1, Pekka Hänninen 1, Mauri Timonen 2, Raimo Sutinen 1 1 Geologian tutkimuskeskus (GTK) 2 Metsäntutkimuslaitos(Metla)
Polaarinen puuraja Euraasiassa MacDonald et al. 2000. Holocene Treeline History and Climate Change Across Northern Eurasia. Quaternary Research 53, 302 311.
Polaarinen kuusenraja Suomessa
Polaarinen kuusenraja Suomessa
Polaarinen kuusenraja Suomessa 2 7 E 6 9 N L O K M P L GB L G 69 N 67 N LGB 67 N J V S LG TB Magneettinen kartta, kuvastaa magneettisten mineraalien määrää kallioperässä LG Lapin Granuliitti vyöhyke (hapan, vähäravinteinen) TB Tanaelv vyöhyke (emäksinen, ravinteikas) S Sarmitunturi (emäksinen, ravinteikas)
Polaarinen kuusenraja Suomessa Luonnon gamma säteily ja korkeusmalli Gamma säteily indikoi maaperän vesipitoisuutta: punaiset ja ruskeat alueet kuivia, vaaleansiniset märkiä ja tummansiniset soita ja vesistöjä
Puiden esiintyminen ja maan vesipitoisuus Frekvenssi 0,15 0,10 0,05 Mänty n = 3258 Kuusi n = 2818 Koivu n = 1413 0,00 0 10 20 30 40 50 Maan vesipitoisuus/dielektrisyys 60 Sutinen et al. 2002. Can. J. For.Res.32:1158 1170
Puiden esiintyminen ja maan vesipitoisuus 250 Frekvenssi 200 150 100 Mänty n = 1410 Kuusi n = 1910 50 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Maan vesipitoisuus/gammasäteily Hyvönen et al. 2003. Can. J. For. Res. 33:796 806
Puiden esiintyminen ja maan sähkönjohtavuus Frekvenssi 2.0 1.5 1.0 0.5 Mänty n = 3258 Mänty Kuusi Hieskoivu Kuusi n = 2818 Koivu n = 1413 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Maan sähkönjohtavuus Sähkönjohtavuus ms/m Sutinen et al. 2002. Can.J.For.Res. 32:1151-1170
Maan ominaisuuksien luokittelu 500 400 Kuusi Mänty Spruce Pine 600 500 number of classified pines 300 200 400 300 200 number of classified spruces 100 100 0-1 -0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 ANN Output 0 Luokittelu neuroverkolla
Entisiä HMT kuusikoita Gabro Hanhilehto 1 Hanhilehto 2 Mustaliuske Vaalolehto Kloriiti amfiboliliuske
Kaistaleavohakkuu, auraus & viljely männylle. Kuusi uudistunut luontaisesti välialueeseen Siiselkä Sodankylä Kaistaleavohakkuu, Piennarauraus & kuusen viljely pientareeseen Äältövittikko Sodankylä Väljennyshakkuu & kuusen luontainen uudistaminen Järvijoki Sodankylä Avohakkuu, lautasauraus & viljely palteen ulkosyrjään Taaroma Kittilä
Alpiininen metsänraja Lommoltunturi-Keimiötunturi Kuusi muodostaa alpiinisen metsänrajan emäksisillä ja ravinnerikkailla tuntureilla Sarmitunturi
Lommoltunturi 378m 557 m mpy Mg tholeiittinen metavolcaniitti Moreenin paksuus <1m Ounas Pallastunturin kansallispuisto Luonnonmetsä, ei metsäpaloja eikä hakkuita Poron laidun _ Puulajit: Kuusi (Picea abies) Hieskoivu (Betula pubenscens) Mänty (Pinus sylvestris) Raimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010 14 IBFRARaimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010
Lommoltunturi 1947 Lommoltunturi 2003
Muutokset kuusella B C Muutos pohjapinta-alassa D Runkoluku/hehtaari 16 Middleton et al. 2008
Gradienttitutkimus Lommoltunturilla 3 gradienttilinjaa ruutujen väli 50 m A B C D 18
Maastomittaukset Puulajikoostumus ja puiden ikä Kasvipeite Maan lämpötila, ph, vesipitoisuus ja sähkönjohtavuus Maan kemia
Ikä 55 m eteneminen 60 vuodessa Taimettumisvuosi Puun pituus Korkeus, m mpy
Kuusen vuosilustoindeksi ja kesälämpötila
Lumen syvyys Lumen syvyys snow depth m mpy mpy Lumen syvyys
Lämpösumma Lommoltunturin laella (557 m mpy) on 514 d.d. Kuusen kasvua rajoittava lämpösumma 470 d.d. Maan lämpötila ei ole kuusen etenemistä estävä tekijä Maan lämpötila
Mg Ca:Al C:N Ca Huokosveden johtavuus N Al Maan johtavuus C Raimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010 24 IBFRARaimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010
Kuusen puuraja Sarmitunturilla Vuotomaa hyllyjä Maanvyöry
Johtopäätökset Kuusi esiintyy emäksisillä kivilajialueilla Pohjois-Suomessa Kuusen metsänraja Saariselän eteläpuolella on litologinen, ei ilmastollinen tai kehityshistoriallinen Kuusen erilliset esiintymät Inarin länsipuolella johtuvat Palloaivin emäksisen kompleksin aiheuttamasta moreenin korkeasta P ja Ca-pitoisuudesta Kuusen alpiinen puuraja ainostaan emäksisillä tuntureilla (Lommol, Keimiö, Sarmi) Alpiinista puurajaa rajoittavia tekijöitä ovat talvinen tuuli-ilmasto ja ohut lumipeitte, ravinteiden (Ca, Mg) niukkuus ja alumiinin ylimäärä. Maaperän lämpötila ei ole rajoittava tekijä Lommoltunturille kuusi tuli 1850 ja 1920-luvun jälkeen kuusen puuraja on siirtynyt 60ssä vuodessa 55m ylöspäin Kuusen kasvussa näkyy Pohjois-Atlantin (termohaalini) vaikutus 30-33 vuoden (Brucknerin) sykleissä Kuusen uudistamisessa minimoitava muokkauksen aiheuttama ravinnehuuhtouma Raimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010 26 IBFRARaimo Sutinen June 14th, 2010 WD2010
Piennar Äältövittikko kaistalehakkuu
Maan sähkönjohtavuus 0-30 cm