Metsän kasvu eri hoitovaihtoehdoissa Annikki Mäkelä Ympäristötiedon foorum 8.5.2014
Taustaa Muuttuneet metsänhoitosuositukset Tutkimuksia eri-ikäismetsien kasvusta ja hoidosta Lähde ym. ERIKA-kokeet, Metla, Valkonen ym. Pukkala ym: kokeellinen kasvatusmalli Muut pohjoismaiset tutkimukset Eri-ikäismetsän tuotosekologiasta edelleen vain vähän tietoa HY: tutkimuksia käynnissä (Nessling eriikäismetsiköiden tuotoksesta ja hiilitaseesta ERIKAkokeilla, eri-ikäismetsien prosessimalli)
Puuntuotos perustuu hiilen sidontaan ja jakautumiseen 1000 G C m -2 Fotosynteesi Hengitys 7.5 m 3 / ha / v 500 Kasvu Muiden osien kasvu 150 Rungon kasvu
Miten metsän rakenne vaikuttaa eri osaprosesseihin? Teoriaa ja tuloksia käynnissä olevista tutkimuksista Kuusen kasvumalli PipeQual eriikäismetsälle Alustavia tuloksia Uumaja: eri-ikäinen männikkö Gradutyö, Jussi Saarinen ERIKA-kuusikot, Lapinjärvi ja Vesijako Väitöstutkimus, Jussi Saarinen, Nessling Grdutyö Atte Kumpu Sauli Valkonen, Frank Berninger
Fotosynteesituotos riippuu valon sieppauksesta homogeeninen satunnainen aukkoinen Tuotos pienenee (Oker-Blom et al. 1989)
Eri-ikäinen männikkö, Uumaja Neulasmassa Ei eroja eri-ikäisen ja varttuneen tasaikäisen välillä Tämän eri-ikäisen latvuspeittävyys on suuri Saarinen 2012 Fotosynteesituotos Valon sidonta
ERIKA-koealat harvennuksen jälkeen ja tasaikäinen kuusikko
ERIKA-koealat harvennuksen jälkeen ja tasaikäinen kuusikko Harvennuksen jälkeen metsän latvuspeittävyys on alentunut Kasvatus harvassa asennossa on välttämätön taimettumisen takia Fotosynteesituotos alenee 10 20% verrattuna varttuneeseen tasaikäiseen
Simuloinnit kuusen kasvumallilla Keski-Suomen kuusikko MT-OMT 40 Pohjapinta-ala m 2 ha -1 35 30 25 20 15 10 5 0-10 10 30 50 70 90 110 130 150 Aika v
Simuloinnit kuusen kasvumallilla Keski-Suomen kuusikko MT-OMT 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 Neulasmassa kg ha -1 0-10 10 30 50 70 90 110 130 150 Aika v TI EI Repola TI Repola EI
Simuloinnit kuusen kasvumallilla Keski-Suomen kuusikko MT-OMT 12000 Yhteytystuotos kg C ha -1 v -1 10000 8000 6000 4000 2000 0-10 10 30 50 70 90 110 130 150 Aika v
Hengitys Fotosynteesituotoksesta noin 50% kulutetaan kasvuja ylläpitohengitykseen Ylläpitohengitys lisääntyy kun elävän puuaineen määrä suhteessa lehtimassaan lisääntyy Teoreettisesti ei eroja tasa- ja eri-ikäisen metsikön välillä Tutkimustietoa on niukasti
Simuloinnit kuusen kasvumallilla Keski-Suomen kuusikko MT-OMT 12000 Kokonaiskasvu kg KA ha -1 v -1 10000 8000 6000 4000 2000 0-10 10 30 50 70 90 110 130 150 Aika v
Kasvun allokaatio runkopuun tuotokseen Kasvusta ohjautuu runkopuuhun enemmän kun Puu on pitkä Puun latvusraja on korkealla Puun latvus on harva Puu kasvaa pituutta tai nostaa latvusrajaa
Simuloinnit kuusen kasvumallilla Keski-Suomen kuusikko MT-OMT 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Rungon osuus kokonaiskasvusta 0-10 10 30 50 70 90 110 130 150 Aika v Allokaation harvennusreaktio riippuu rakenteesta!
Yhteenveto tuotoksesta ja kasvusta Suositusten mukaisessa (ppa 10-20 m 2 ) erirakenteisessa metsässä yhteytys jää tasaikäisen alle (10-20%) Kuusella rungon kasvu ei muutu olennaisesti, koska runkoallokaation lisääntyminen kompensoi kasvun alenemaa Edellyttää vahvaa taimettumista ja onnistunutta korjuuta Pitkäaikaisissa kokeissa havaittu, että erirakenteiset kasvavat 10-20% vähemmän Mänty: valon vaikutus oksaisuuteen => runkoallokaatio Ei riittävästi vielä tietoa varmoihin johtopäätöksiin
Taimettumisen vaikutus kasvuun ja tuotokseen Puiden lukumäärä Pohjapinta-ala 1200 25 1000 20 800 15 600 400 10 200 5 0 0 50 100 150 0 0 50 100 150 Taimettumisnopeus vakio Taimettumisnopeus riippuu runkoluvusta
Metsän aukkoisuuden vaikutus maan hiilen ja ravinteiden kiertoon Maan lämpötila Maan kosteus Karikkeen hajoaminen => vaikutukset hiilen kertymiseen maahan => vaikutukset kasvuun ja taimettumiseen Onko eroja eri-ikäisen ja tasaikäisen välillä? Lapinjärven koeala, opinnäytetyöt (Nessling)
Maan lämpötila Saarinen ym. valmisteilla
Karikkeen hajotus Saarinen ym. valmisteilla
CO2 Maahengitys ja lämpötila CO 2 ja Maaperän lämpötia 0,4500 0,4000 0,3500 0,3000 0,2500 0,2000 0,1500 0,1000 0,0500 0,0000 8 10 12 14 16 18 20 Lap 01 Lap 13 Tasaikäinen Avohakkuu y = 0,0427e 0,1028x R² = 0,184 y = 0,053e 0,0795x R² = 0,1408 y = 0,0954e 0,0268x R² = 0,0139 y = 0,0736e 0,0752x R² = 0,1493 Eksp. (Lap 01) Eksp. (Lap 13) Eksp. (Tasaikäinen) Eksp. (Avohakkuu) Lämpö Kumpu ja Berninger valmisteilla
CO2 Maahengitys ja kosteus CO 2 ja Maaperän kosteus 0,4500 0,4000 0,3500 0,3000 0,2500 Lap 01 y = 0,0708ln(x) - 0,0375 R² = 0,2413 y = 0,0546ln(x) + 0,0123 R² = 0,1618 y = 0,0334ln(x) + 0,0544 R² = 0,1312 y = 0,0501ln(x) + 0,0753 R² = 0,1733 Lap 13 Tasaikäinen Avohakkuu 0,2000 0,1500 0,1000 0,0500 0,0000 0 20 40 60 80 Kosteus Log. (Lap 01) Log. (Lap 13) Log. (Tasaikäinen) Log. (Avohakkuu) Kumpu ja Berninger valmisteilla
Yhteenveto maan prosesseista Ei toistaiseksi havaittu merkitseviä eroja maan ominaisuuksissa ja hajotusnopeuksissa valo-varjo jaottelun mukaan Eroja kasvupaikkatyypin mukaan Tutkimukset kesken!
Yhteenveto Eri-ikäisen metsän hoitosuositukset olemassa, perustuvat laajaan kokeelliseen tutkimukseen Kasvusta ja tuotoksesta ei silti vielä riittävästi tietoa Mänty erilainen kuin kuusi Taimettumisedellytykset epäselvät Kasvu, kuolleisuus ja elpyminen Eri-ikäismetsä on monitavoitteinen vaihtoehto Tuotoskyky vertailukelpoinen (jos taimettuminen onnistuu) Taloudellinen kannattavuus puuntuotos
Kiitos! Kiitokset: Jussi Saarinen, Atte Kumpu, Frank Berninger, Sauli Valkonen