Suunnitelma taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittämiseksi

Samankaltaiset tiedostot
Laatua kuvaavien kasvumallien kehittäminen. Annikki Mäkelä, Anu Kantola, Harri Mäkinen HY Metsäekologian laitos, Metla


PURO Osahanke 3. Elintoimintoihin perustuvat mallit: Tavoitteet. PipeQual-mallin kehittäminen. PipeQual-mallin soveltaminen

Taimikon kehityksen ja käsittelyiden simulointi

Taimikonhoidon menetelmien kehittäminen -tutkimushanke. Sauli Valkonen Metla Vantaa

Prosessimallit ja metsäsuunnittelu: kokeellisen ja teoriapohjaisen tiedon yhdistäminen kasvu- ja tuotosmalleissa

Kasvu-, tuotos- ja uudistamistutkimukset

Metsän kasvu eri hoitovaihtoehdoissa Annikki Mäkelä Ympäristötiedon foorum

Kasvu- ja tuotostutkimus. Tutkimuskohteena puiden kasvu ja metsien kehitys. Luontaisten kasvutekijöiden vaikutukset. Männikköä karulla rämeellä

NUORTEN METSIEN RAKENNE JA KEHITYS

Metsikön kasvatus muuttuvassa ilmastossa yleisen mallisysteemin kehittäminen ja soveltaminen mäntymetsiin

Kuusen kasvun ja puutavaran laadun ennustaminen

Harvennusten vaikutus puuston kasvupotentiaaliin hiilitaseen perusteella

Kuusen kasvun ja puutavaran laadun ennustaminen

Taimikonhoidon laatu ja laadun. Kouvola Kustannustehokas metsänhoito seminaarisarja 2011

Metsään peruskurssi, luento 4 Taimikonhoito ja taimikon varhaishoito

NUORTEN METSIEN RAKENNE JA KEHITYS

Kannattaako metsän uudistamiseen ja taimikonhoitoon panostaa?

PURO Puuraaka-aineen määrän ja laadun optimointi metsänkasvatuksessa ja teollisuuden prosesseissa

Mikä on taimikonhoidon laadun taso?

VMI kasvututkimuksen haasteita

Taimikonhoidon vaikutukset metsikön

Ravinteisuuden vaikutus kasvupotentiaaliin muuttuvassa ilmastossa Annikki Mäkelä Mikko Peltoniemi, Tuomo Kalliokoski

Taimikonhoito. Elinvoimaa Metsistä- hanke Mhy Päijät-Häme

Ilmastoon reagoivat metsän kasvun mallit: Esimerkkejä Suomesta ja Euroopasta

Taimikonhoidon omavalvontaohje

Metsänhoidon keinot biotalouden haasteisiin

Tree map system in harvester

METSÄOMAISUUDEN HYVÄ HOITO

Kiertoaika. Uudistaminen. Taimikonhoito. Ensiharvennus. Harvennushakkuu

Motti-ohjelmisto: metsikön kehityksen simulointi

Taimikonhoitoon vaikuttavat biologiset tekijät

Taimikonhoidon laatu ja laadun. Mikkeli Kustannustehokas metsänhoito seminaarisarja 2011

Taimikonhoidon ja ensiharvennuksen tilanne ja tarve

Kuusen kasvun ja puutavaran laadun ennustaminen

Metsätaloudellinen aikakauslehti N:o 11 marraskuu Julkilausuma

Muuttuvan ympäristön vaikutusten

Jakaumamallit MELA2009:ssä. MELA käyttäjäpäivä Kari Härkönen

Taimikonhoidon ajoituksen kustannus ja kannattavuusvaikutukset

Suomen metsävarat

Taimettuminen ja taimikon hoito männyn luontaisessa uudistamisessa Eero Kubin ja Reijo Seppänen Metsäntutkimuslaitos Oulu

METSÄTALOUDEN HIRVIVAHINGOT Uusi hirvivahinkojen korvausjärjestelmä

HIRVI-INFO Uusi hirvivahinkojen korvausjärjestelmä. Heikki Kuoppala

Taimikon kehityksen ja käsittelyiden simulointi

LAATU NUORISSA MÄNNIKÖISSÄ

Viljelytaimikoiden kehitys VMI:n mukaan

Skenaarioanalyysi metsien kehitystä kuvaavien mallien ennusteiden yhtäläisyyksistä ja eroista

Vaihtoehtoisia malleja puuston kokojakauman muodostamiseen

Energiapuun rooli metsänkasvatusketjun tuotoksessa ja tuotossa

Metsien hoidolla tuulituhojen torjuntaan

hallinta Ville Kankaanhuhta Joensuu Kustannustehokas metsänhoito seminaarisarja 2011

Metsien hiilitaseet muuttuvassa ilmastossa Climforisk-hankkeen loppuseminaari,

Dynamiikkaa ja optimointia metsän kasvussa ja kasvatuksessa Annikki Mäkelä Hans Blombergin oppilaat Brändö

Tuloksia metsikön kasvatusvaihtoehtojen vertailulaskelmista. Jari Hynynen & Motti-ryhmä/Metla

Taimikonhoito. Jari Hynynen, Karri Uotila, Saija Huuskonen & Timo Saksa

ERI METSÄNKÄSITTELY- MENETELMIEN HIILITASE. Timo Pukkala

Pienet vai vähän suuremmat aukot - kuusen luontainen uudistaminen turv la Hannu Hökkä Metla Rovaniemi

Metsäviljelyaineiston käyttöalueiden määrittely. Egbert Beuker Seppo Ruotsalainen

Tentin materiaali. Sivia: luvut 1,2, , ,5. MacKay: luku 30. Gelman, 1995: Inference and monitoring convergence

Kuusen kasvun ja puutavaran laadun ennustaminen

Taimikonhoidon ajoitus ja sen merkitys kuusen uudistamisketjussa. Karri Uotila Kustannustehokas metsänhoito seminaarisarja

Metsänhoito. Metsänomistajat

Metsän uudistaminen. Raudus ja hieskoivu. Pekka Riipinen, Jyväskylän ammattikorkeakoulu Sykettä Keski Suomen metsiin

RAIVAUSSAHAKURSSI 2016 Sisältö:

Taimikoiden hirvituhot: tuhojen määrä, hirvikannan koon vaikutus tuhoihin, taimikoiden toipuminen, torjuntakeinot

Koivun laatukasvatusketjut. Pentti Niemistö

TUTKIMUSTULOKSIA JA MIELIPITEITÄ METSÄNHOIDON VAIHTOEHDOISTA. Timo Pukkala

Tarvitseeko metsäsi hoitoa?

Metsän uudistaminen. Kuusi. Pekka Riipinen, Jyväskylän ammattikorkeakoulu Sykettä Keski Suomen metsiin

Levittääkö metsänhoito juurikääpää? Risto Kasanen Helsingin yliopisto Metsätieteiden laitos

Ektomykorritsalliset lyhytjuuret ja kasvupaikan sekä puuston ominaisuudet kuusikoissa ja männiköissä

Skenaarioanalyysi metsien kehitystä kuvaavien mallien ennusteiden yhtäläisyyksistä ja eroista

TAIMIKON KÄSITTELYN AJOITUKSEN VAIKUTUS TYÖN AJANMENEKKIIN

Kuva: Tavoiteneuvontakansio,Uudistaminen

MUUTOS. Kari Mielikäinen. Metla/Arvo Helkiö

Systemaattisuus työmalleissa puunkorjuussa

Puuston tiheyden ja maanmuokkauksen vaikutus männyntaimien syntyyn ja alkukehitykseen

Taimikonhoidon ajoitus ja sen merkitys kuusen uudistamisketjussa. Karri Uotila Kustannustehokas metsänhoito seminaarisarja

Taimikkosimulaattori: tila, kehittäminen ja yhdistäminen MOTTI- tai MELA -ohjelmistoihin

Riittääkö puu VMI-tulokset

Puun kasvu ja runkomuodon muutokset

Suomalainen ja ruotsalainen mänty rakennuspuusepän-, sisustus- ja huonekalutuotteiden raaka-aineena

- METSÄNHOIDON JA HAKKUIDEN KÄSITTELY-YKSIKKÖ. - PUUSTOLTAAN JA MAAPOHJALTAAN YHTENÄINEN ALUE - JAKOPERUSTEENA MYÖS KEHITYSLUOKKA

OHJE PUIDEN ISTUTTAMISEEN LIITO-ORAVIEN KULKUREITEILLE JA ELINALUEILLE ESPOON YMPÄRISTÖKESKUS Kuva: Heimo Rajaniemi, Kuvaliiteri

Taimikkoinventointien mukaan männyn uudistaminen

Motti-simulaattorin puustotunnusmallien luotettavuus turvemaiden uudistusaloille sovellettaessa

Tikusta asiaa lustotutkimus tutuksi

Taloudellinen kasvatustiheys Taloudellinen kasvatuskelpoisuus

Yhteistyö on vahvistanut pohjoisen metsänhoidon tutkimusta mitä uutta edessä

Taimikonhoito. Mänty Ohjeet omatoimiseen taimikonhoitoon Pekka Riipinen, Jyväskylän ammattikorkeakoulu. Sykettä Keski Suomen metsiin

Suomen metsäkeskus. SMK:n ja VMI:n inventointien yhteistyömahdollisuuksia. Taksaattoriklubin kevätseminaari Helsinki, 20.3.

METSÄ SUUNNITELMÄ

Uudistamistuloksen vaihtelun vaikutus uudistamisen kustannustehokkuuteen metsänviljelyssä. Esitelmän sisältö. Taustaa. Tutkimuksen päätavoitteet

Eri-ikäisrakenteisen metsän kasvatus

Taimikonhoidon perusteet.

Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä

METSÄNHOITO Tero Ojarinta Suomen metsäkeskus

Kestävää luontomatkailua

Tutkimustuloksia poimintaja pienaukkohakkuista

Transkriptio:

Suunnitelma taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittämiseksi Annikki Mäkelä 10.10.2005 Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta

Taimikkosimulaattorin perusajatus Toimenpideohjelma Hoitotoimet Uudistamistapa Kasvupaikka Sijainti Taimikon tila Taimikon tulos Ensiharvennusmetsikön rakenne Yksikkökustannukset Kustannuslaskenta Poistetut puut Talous Taimikonhoidon kannattavuus

Kasvu- ja rakennemallien kehittäminen: Tavoite ja lähestymistapa Sekataimikon kasvumalli Sovellusalue: koko Suomi Ajanjakso: vakiintuneesta taimikosta ensiharvennukseen HYBRIDIMALLI: Prosessipohjainen malli + kalibrointi aineistoon Toimenpideohjelma Hoitotoimet Uudistamistapa Kasvupaikka Sijainti Taimikon tila Poistetut puut Taimikon tulos

Esityksen sisältö ACROBAS-malli periaatteet nykytila Tutkimussuunnitelma Vaihe 1: mallin kehitystyö Vaihe 2: mallin parametrointi koko Suomeen (intensiivinen) Vaihe 3: mallin kalibrointi taimikkoaineistoon (ekstensiivinen) Resurssit ja Aikataulu Yhteenveto

ACROBAS taimikon tilan kuvaajana Puiden kasvu hiilitaseesta CROBAS (Mäkelä 1997) Laskenta yksin puin, naapurit varjostavat Tilajärjestys Gibbsin potentiaaliin perustuva menetelmä (Kokkila et al. 2001) joustava; maastomuodot ym ACROBAS raportoitu Kokkila, Mäkelä & Franc 2005

CROBAS-mallin periaate Alkutila Tuotos vuonna k Sää, paikka k = k + 1 Laji Jako puille Taimikon rakenne Taimen rakenne Jako taimen osiin Taimien uusi tila Taimen asema Kuolleisuus Taimikon uusi tila

ACROBAS-mallin periaatteet geneerinen malli aikaresoluutio = 1 vuosi hiilitase: prosessit fotosynteesi ja respiraatio kasvun allokaatio => puiden rakenne karikesato ravinteidenoton tehokkuus kuolleisuus ulkoinen ympäristö ilmastotekijät kasvupaikka sisäinen ympäristö valokilpailu maaperän vaihtelevuus

ACROBAS-mallin parametrit Parametreilla pääsääntöisesti fysikaalinen määritelmä Parametrityypit: 1. metabolia fotosynteesi, respiraatio, jne 2. puiden rakenne putkisuhde, latvuksen rakenne, juuri-versosuhde, jne 3. vuorovaikutukset valon varjostuminen kasvuresponssi kilpailuun: latvusraja, kuolleisuus, jne

ACROBAS-mallin parametrit Toimivat parametrit Etelä-Suomen männylle Kuusi (E-S) rakenneparametrit (Kantola ja Mäkelä 2005) Metabolia- ja vuorovaikutusparametrit (Kantola et al. käsikirjoitus) Koivu (E-S) rakenneparametrit (Ilomäki et al. 2004)

Rakenneparametreja: esimerkki Parameter Unit Pine Spruce Birch pipe ratio, foliage kg/m 2 450 550 255 pipe ratio, fine roots kg/m 2 135-360 NA NA wood density, stem kg/m 3 400 400 480 wood density, branches kg/m 3 380 580 550 stem form in crown - 0.5 0.42 0.44 branch form - 0.33 0.63 0.49 coarse root fraction - 0.3 NA NA

Tutkimussuunnitelma: taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittäminen Vaihe 1: laadullisesti toimiva malli sekataimikolle Mitattujen parametrien implementointi Puuttuvien parametrien mittaus / estimointi: - koivu: metabolia ja interaktiot - vesasyntyinen koivu: parametrit ja juurivarasto Mallin toimintakyvyn testaus ja kalibrointi - verrataan tuloksia sekataimikon tunnettuihin piirteisiin - tilajärjestys, syntyaika, kilpailu, jne. Resurssit: - Tutkija: ekofysiologia - Tutkija: mallitus - Kohdennettuja mittauksia E-S koealoilla, koivu

Tutkimussuunnitelma: taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittäminen Vaihe 2: sekataimikon mallin alueellistaminen Mä, ku ja ko: rakenteen alueellisen vaihtelun kartoitus - kohdennettuja mittauksia maan eri osissa (~5 aluetta) Metaboliaparametrien alueellisen vaihtelun kartoitus - ympäristömuuttujat ja riippuvuudet (ETS, ravinteisuus, kosteus) Spesifinen fotosynteesi 2.5 2 1.5 Koivu Kuusi Periaatekuva parametrien ympäristöriippuvuudesta 1 500 1000 1500 Lämpösumma

Tutkimussuunnitelma: taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittäminen Vaihe 2: sekataimikon mallin alueellistaminen Resurssit - Tutkija: ekofysiologia - Tutkija: mallitus - Kohdennettuja mittauksia koealoilla eri alueilla, kaikki puulajit - tutkimusapulaisia (Metla, graduntekijät) - suuruusluokka: < 100 puuta intensiivisesti

Tutkimussuunnitelma: taimikon kasvu- ja rakennemallien kehittäminen Vaihe 3: mallin kalibrointi taimikkoaineistoon Käytetään Baeysiläistä menetelmää, jonka avulla ankkuroidaan malli mittausaineistoon Resurssit - Tutkija: ekofysiologia - Tutkija: mallitus - Aineisto: - taimikoita ympäri Suomea, mielellään seurantamitattuja (>1 mittaus / taimikko) - syöttömuuttujat eri puolilta maata

Mallin yhteys mittauksiin Kohdennetut mittaukset prior Alkutila Bayesiläinen metodi Elintoimintoihin liittyvät vakiot Rakenteeseen liittyvät vakiot Laskenta ajan yli Tilan kehityksen ennuste posterior Mittauksia tilan kehityksestä

Yhteenveto: Aikataulu Vuosi 1 Vuosi 2 Vuosi 3 Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3

Yhteenveto: resurssitarve 2 tutkijaa (jatko-opiskelija tai nuori tohtori) eko-fysiologia, metsänhoito ja metsän mittaus - mittausten suunnittelu - mallien sisällöllinen suunnittelu - ympäristötekijöiden ja kasvuparametrien yhteys ohjelmointi, mallitus, laskenta - mallien ja laskennan suunnittelu ja toteutus - Bayesiläisen analyysin toteutus tutkimusapulaisia mittaukset 2 kesänä mitattujen aineistojen esikäsittely ja -laskenta valmiiden aineistojen esikäsittely ja -laskenta

Yhteenveto Taimikon kehitys elintoimintoihin perustuvalla mallilla tutkimustieto ja kohdennetut mittaukset (vaiheet 1&2) Mallin kalibrointi mittaustiedon avulla mittaukset taimikoiden tilan kehityksestä (vaihe 3) Tulos: hybridimalli yhdistää kaiken saatavilla olevan tiedon mittaustarve pienempi kuin emp. mallissa, joustavampi luotettavampi kuin pelkkä elintoimintoihin perustuva malli epävarmuus voidaan kvantifioida Bayesin analyysilla Mahdollisuus uraauurtavaan tutkimukseen maailman mitassa!