Puuntuotos ja kannattavuus

Puuntuotos ja kannattavuus Jari Hynynen 1), Anssi Ahtikoski 1), Kalle Eerikäinen 1), Eljas Heikkinen 2), Saija Huuskonen 1), Pentti Niemistö 1), Hannu Salminen 1) & Kristian Karlsson 1) 1) Metla 2) Suomen metsäkeskus

Puuntuotos

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät Kuva Metla / Erkki Oksanen Kasvupaikka Puulaji ja alkuperä Puiden elinvoimaisuus Puuston tiheys Puiden kasvureaktiot Puiden tilajärjestys Kuva Metla / Erkki Oksanen

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Kasvupaikan tuotoskyky Ei eroja Puulaji/alkuperä Tasaikäinen: puulaji sama, valittu alkuperä kun istutus/kylvö Eri-ikäinen: puulaji sama, paikallinen alkuperä, koska uudistaminen aina luontaisesti

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puiden elinvoimaisuus Tasaikäinen: kaikissa kasvatusvaiheissa suositaan vallitsevien latvuskerrosten parhaita puita => kasvatettavat puut koko ajan puiden välisessä kilpailussa voittajien puolella metsänhoito on intensiivistä Eri-ikäinen Kasvatuksessa edistetään samanaikaisesti kaikkien latvuskerrosten puiden kehitystä => osa kasvatettavista puista vallitussa latvuskerroksessa metsänhoito ei ole yhtä intensiivistä kuin tasaikäisessä

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puuston tiheys: Tasaikäinen metsä tavoitteena pitää puusto niin tiheänä, että parhaat pää- ja lisävaltapuut hyödyntävät koko kasvutilan mutta kuitenkin säädellen tiheyttä, jotta liika kilpailu ei alenna puiden elinvoimaa, eikä kohtuuttomasti hidasta puiden järeytymistä kasvutila puuntuotannollisesti vajaakäytössä kiertoajan alussa uudistamisen jälkeen

Puuston tiheyden vaikutus kasvuun Tuloksia pitkään seuratuilta tasaikäisten metsien harvennuskokeilta Kuusikot Männiköt Puuston harventaminen alentaa hehtaarikohtaista tilavuuskasvua

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puuston tiheys: eri-ikäinen metsä kestävän puuntuotannon edellytykset riittävä luontainen uudistuminen syntyvillä puilla oltava edellytykset kehittyä aikanaan metsän valtapuiksi alikasvoksella oltava riittävästi valoa ja kasvutilaa vallitseva puusto ei saa olla liian tiheää puuston määrä on pidettävä suhteellisen alhaisella tasolla

Puuston tiheyden vaikutus kasvuun Erika-kuusikkokokeet Tiheyden vaihteluväli tasaikäisissä kasvatusmetsissä Kasvutappio 10 15 % Kasvutappio 30-40 %

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puiden kasvureaktiot hakkuiden jälkeen Tasaikäinen Harvennuksissa vapautetaan valta- ja lisävaltapuita => puilla on hyvät edellytykset vapautuneen kasvutilan nopeaan hyödyntämiseen Harvennus nopeuttaa puiden järeytymisestä, se ei mainittavasti vaikuta pituuskasvuun Eri-ikäinen Poimintahakkuissa vapautetaan varjostetussa asemassa olevia alikasvospuita, joiden latvukset eivät yhtä elinvoimaisia kuin vallitsevilla puilla => niillä kestää kauemmin hyödyntää vapautunut kasvutila

Mittaustuloksia Metlan ERIKA-kokeilta Tilavuuskasvun riippuvuus kasvatettavan puuston pohjapinta-alasta Poimintahakkuuta seuraavan viiden vuoden aikana voimakkaasti hakattujen koealojen tilavuuskasvu selkeästi pienempi kuin tiheämmillä koealoilla

Mittaustuloksia Metlan ERIKA-kokeilta Tilavuuskasvun riippuvuus kasvatettavan puuston pohjapinta-alasta Viiden vuoden jälkeen harvaksi hakatuilla koealoilla puiden kasvu alkaa toipua ja ne pystyvät hyödyntämään hakkuussa vapautunutta kasvutilaa

Mittaustuloksia Metlan ERIKA-kokeilta Tilavuuskasvun riippuvuus kasvatettavan puuston pohjapinta-alasta 10 vuoden jälkeen harvaksi hakatuilla koealoilla puiden kasvu parantuu edelleen. Sen sijaan tiheimmillä koealoilla puiden välinen kilpailu alkaa jo hidastaa tilavuuskasvua

Mittaustuloksia Metlan ERIKA-kokeilta Tilavuuskasvun riippuvuus kasvatettavan puuston pohjapinta-alasta Jos eri-ikäisessä metsässä hakkuukierto on 15 vuotta, niin puuston määrä ja kasvu vaihtelee näissä rajoissa Puuntuotannon kannalta keskeinen kysymys: Riittääkö isojen puiden arvokasvu kompensoimaan voimakkaan harvennuksen aikaansaaman hehtaarikohtaisen tilavuuskasvutappion?

Puuntuotokseen vaikuttavat tekijät tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puiden tilajärjestys Tasaikäinen Kaikissa kasvatusvaiheissa pyritään suhteellinen tasaiseen tilajärjestykseen (uudistaminen, taimikonhoito, harvennukset) Eri-ikäinen Ei mahdollisuutta säädellä puiden tilajärjestystä samassa määrin kuin tasaikäisessä metsässä => puiden ryhmittäisyys on yleisempää

Eri-ikäisen kuusikkokoealan puusto Vesijako (koeala 13) mittausjakso 1991-2006 Puiden lukumäärä ja tilajärjestys = kuusi = mänty = lehtipuu = kuusentaimi Puita yhteensä 10 000 ha -1, joista 1000 yli1.3 m pitkiä 15 vuoden seurantajakson aikana 1,3 metrin pituuden saavutti 600 puuta

Eri-ikäisen kuusikkokoealan puusto Vesijako (koeala 13) mittausjakso 1991-2006 Puiden tilajärjestys: sisäänkasvu

Päätelmät puuntuotoksesta tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä Puuston määrän ja tuotoksen välillä samanlainen riippuvuus tasa- ja eri-ikäisrakenteisessa metsässä: mitä pienempi puustopääoma sitä pienempi kokonaistuotos Eri-ikäisessä metsässä puusto pidettävä harvempana riittävän uudistumisen turvaamiseksi puuntuotoksen kustannuksella puiden kasvunlisäys hakkuun jälkeen on hitaampaa puusto on epätasaista => ryhmittäisyys ei ainakaan paranna tuotosta vaihtelu on suurta sekä metsikön sisällä että metsiköiden välillä Tasaikäisessä metsässä keskimääräinen runkopuun tuotos pitkällä aikavälillä on suurempi kuin eri-ikäisrakenteisessa metsässä

Kannattavuus

Kannattavuus Käsitteitä Metsikkötaso Metsälötaso Taustaoletuksia Kuva Metla / Erkki Oksanen

Kannattavuus Käsitteitä Metsänkasvatuksen taloustulosta tarkastellaan usein vertailemalla päätöksentekohetkeen diskontattuja nettotuloja Nettotulo = puunmyyntitulot - metsänkasvatuksen kustannukset Diskonttaus = tulevaisuudessa saatavien tai maksettavien rahamäärien muuttaminen nykyhetken rahamääriksi eli nykyarvoiksi diskonttaustekijän avulla. Menetelmä ottaa huomioon rahan aika-arvon, jolloin tulevaisuudessa saatavan rahamäärän arvo on aina pienempi kuin nykyhetkenä saatavan samansuuruisen rahamäärän arvo

Kannattavuus Käsitteitä Laskentakorko = pääoman vaihtoehtoiskustannus eli pääoman tuotto parhaassa mahdollisessa vaihtoehtoisessa sijoituskohteessa Paljaan maan arvo = nykyhetkestä ikuisuuteen ulottuvan, jaksollisesti toistuvien hakkuutulojen ja metsänhoitokustannusten erotusten nykyisyyteen diskontattu summa

Diskonttaus, laskentakorko ja aika 62 5 % 75 3% 100 0 v Nykyhetki 10 v 30 v 4100 3% 2300 5 % 10 000

Paljaan maan arvo käytännön esimerkkejä Lehtomaisen kankaan istutuskuusikko, Hauho (Etelä-Suomi:E-S) 25000 20000 15000 10000 5000 0 1 % 2 % 3 % 4 % 5 % 6 % ensiharv muut päätehakk. MÄT 49,2 51,9 55,8 KUT 49,0 52,3 56,7 KOT 40,4 42,6 45,1 MÄK 11,2 13,4 15,4 Laskennan taustaoletukset: Perustamiskustannukset (maanmuokk. + istutus) 1017 /ha Varhaisperkaus (v 6) 200 ja taim.hoito (v 14) 300 /ha Kantohinnat: ks.taulukko KUK 17,9 20,8 23,6 KOK 10,1 12,3 14,7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 m3/ha Käytännön esimerkki (Eljas Heikkinen, 2012) 300 250 Tasaikäismetsätalous: luontaisesti syntynyt kasvatusmetsä, tilavuus 130 m3/ha 200 150 100 Tasaikäinen käsittely Eri-ikäinen käsittely Eri-ikäismetsätalous: optimaalinen eriikäisrakenne, tilavuus 130 m3/ha 50 0 aika, v

Käytännön esimerkki (Eljas Heikkinen, 2012) Tasaikäismetsätalous Vuosi Toimenpide Kassavirta /ha NNA 1 % NNA 3 % NNA 5 % 0 Kasvatus 0 0 0 0 14 2.harvennus 2296 1997 1518 1160 29 Päätehakkuu 14717 11028 6245 3575 30 Uudistamistyöt -1060-786 -437-245 39 Varhaishoito -250-170 -79-37 45 Taimikonhoito -300-192 -79-33 79 1. harvennus 621 283 60 13 83 2. harvennus 2113 925 182 37 98 Päätehakkuu 14789 5578 816 124 Seuraavat kiertoajat 11195 478 39 Nettotulojen nykyarvo 29858 8704 4632 Eri-ikäismetsätalous Vuosi Toimenpide Kassavirta /ha NNA 1 % NNA 3 % NNA 5 % 0 1. poimintahakkuu 2889 2889 2889 2889 15 2. poimintahakkuu 2889 2488 1854 1390 30 3. poimintahakkuu 2889 2143 1190 668 45 4. poimintahakkuu 2889 1846 764 322 60 5. poimintahakkuu 2889 1590 490 155 Seuraavat poimintahakkuut 9879 879 143 Nettotulojen nykyarvo 20835 8066 5567 Tasaikäismetsätalous +714 /ha (+9 %) eriikäismetsätalouteen verrattuna

Kassavirta: metsikkötaso Tasaikäisessä metsikössä tulot ja menot ajoittuvat epätasaisesti. Menot painottuvat kiertoajan alkuun ja tulot kiertoajan loppuun Eri-ikäisrakenteisessa metsiköstä kertyy tasaisesti tuloja

Kassavirta: metsälötaso Tarkastellaan 60 hehtaarin ideaali -metsälöä, jossa 60 kpl yhden hehtaarin kuviota Tasaikäinen: ns. normaalimetsä nuorin kuvio yksivuotias taimikko vanhin kuvio 60-vuotias ja uudistuskypsä Eri-ikäinen 12-vuoden hakkukierto Kuviot jakautuneet tasaisesti hakkuukierron eri vaiheisiin D? Taloustulosta mielekästä vertailla metsälötasolla: Onko kassavirtojen välillä eroa ja jos niin miten paljon

Eri-ikäismetsätalouden kannattavuus (kuusikko) Nettotulojen nykyarvo verrattuna metsikkötalouteen Suomi Tahvonen (2007, 2009): Pukkala ym. (2010) Tahvonen ym. (2010) Norja Andreassen & Öyen (2002): Lexeröd & Gobakken (2006): +30 % (teoreettiset mallit) -4% - +>1000 % (++ etenkin männiköissä, mutta myös kuusikoissa,++pohjois-suomessa > Etelä-Suomessa) (mallien ongelmat) + ( superior mutta riippuu lähtökohdista ja uudistumisesta ) -13 % -27 % (korko 2-3 %; rannikko) 0 % (oma simulointi) -12-34 % (muita tutkimuksia) Lexeröd (2008): +5 % - 23 % (korko 2, 3 tai 4 %) Ruotsi Elfving et al. (2006): -31-34 % (pohjoinen) Eriksson (2006): -26 % (korko 2 %) (julkaisematon: simulointi+ seminaariesitelmä, ks. Wikström 2008) Wikström (2008): -38 % (korko 3 %) Karlsson (2006), Karlsson & Lönnstedt (2006): -40 % (korko 2 %; liian korkeat puustopääomat laskelmissa?)

Esimerkki taloudellisesti optimoidusta eri-ikäisen metsän tasapainotilasta (Tahvonen 2011) Fig. 8. Stand structure in 5 cm size classes, temperature sum 1300 degree-days. (a) Interest rate 0.01; (b) interest rate 0.02. Käsittely: Määrämittahakkuu, jossa poistetaan 60 80 % pohjapinta-alasta Viite: Tahvonen, O. 2011. Can J. For. Res 41:2389-2402

Esimerkki taloudellisesti optimoidusta eri-ikäisen metsän tasapainotilasta Tahvonen (2011) Tutkimuksessa käytetyn mallin (Pukkala et al. 2009) oletukset: Kaikkien puiden oletetaan sijaitsevan siten, että niillä on riittävästi kasvutilaa korjuuseen asti Mittaustulos ERIKA-kokeilta? Viite: Pukkala, T., et al. 2009. Forest Ecology and Management 258:207-216

Esimerkki taloudellisesti optimoidusta eri-ikäisen metsän tasapainotilasta Tahvonen (2011) Tutkimuksessa käytetyn mallin (Pukkala et al. 2009) oletukset: Hakkuissa kasvamaan jäävien puiden kasvunopeus ei riipu puun kasvuhistoriasta eikä metsikön käsittelyhistoriasta Mittaustulos ERIKA-kokeilta? Viite: Pukkala, T., et al. 2009. Forest Ecology and Management 258:207-216

Isojen puiden kasvun ennustevirheen vaikutus talouslaskelmiin Δ Kuinka suuri virhe talouslaskelmiin aiheutuu, jos sovellamme suoraan ylintä kasvuntasoa sen sijaan, että ottaisimme huomioon kasvujaksoittain tapahtuvan muutoksen tilavuuskasvussa?

Laskentaesimerkki Oletukset: ERIKA-koemetsiköt ovat tasapainotilassa Hakkuukierto on 15 vuotta Jokaisella hakkuukerralla hakataan 15 vuoden kasvu Joka hakkuukerralla puusto hakataan pohjapinta-alaan 10 m 2 ha -1 Δ Laskentavaihtoehdot Lasketaan puuston kasvu hakkuukierron aikana kahdella tavalla Mitatut kasvut: kasvu lisääntyy hakkuukierron loppua kohti: 3,2 => 4,4 => 5,8 m 3 ha -1 vuodessa Vakiokasvu koko jakson ajan: 5,8 m 3 ha -1 vuodessa Lasketaan paljaan maan arvot molemmille kasvuoletuksille Kantohinta 30 m -3 (keskihinta tukki+kuitu)

Isojen puiden kasvun ennustevirheen vaikutus talouslaskelmiin Laskentaesimerkki Vakiokasvuoletus johtaa 25%-yksikön yliarvioon taloustuloksessa

Päätelmät kannattavuudesta Talousvertailut edellyttävät luotettavaa tietoa puuntuotoksesta, metsänkasvatuksen kustannuksista ja puun hinnoista hakkuukertymien määrä, rakenne ja ajoitus kantohintataso Luotettavaa mittauksiin perustuvaa pitkän aikajakson tuotostietoa eri-ikäisrakenteisista metsistä ei ole vielä saatavilla Vähän käytännön kokemuksia hakkuukustannuksista ja kantohintatasosta = >talousvertailuihin sisältyy vielä suuri epävarmuus

Kotimaisia tutkimusartikkeleita aiheesta Eerikäinen, K., Valkonen, S. & Saksa, T. 2014. Ingrowth, survival and height growth of small trees in uneven-aged Picea abies stands in southern Finland. Forest Ecosystems 2014(1:5). 10 s. Eerikäinen, K., Miina, J. & Valkonen, S. 2007. Models for the regeneration establishment and the development of established seedlings in uneven-aged, Norway spruce dominated forest stands of southern Finland. Forest Ecology and Management 242(2 3): 444 461. Hynynen, J., Ojansuu, R. ja Eerikäinen, K. 2013. Metsänkäsittelyvaihtoehdot mihin nykyiset kasvu- ja tuotosmallit riittävät? Metsätieteen aikakauskirja 1/2013, s. 91-96. Kolström, T. 1992. Dynamics of uneven-aged stands of Norway spruce: a model approach. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 411. 21 s. Pukkala, T., Lähde, E. & Laiho, O. 2009. Growth and yield models for uneven-sized forest stands in Finland. Forest Ecology and Management 258: 207 216. Saksa, T. & Valkonen, S. 2011. Dynamics of seedling establishment and survival in uneven-aged boreal forests. Forest Ecology and Management 261(8): 1409 1414. Tahvonen, O. 2011. Optimal structure and development of uneven-aged Norway spruce forests. Canadian Journal of Forest Research 41: 2389 2402. Tahvonen, O, Pukkala, T., Laiho, O., Lähde E. & Niinimäki S. 2010. Optimal management of uneven-aged Norway spruce stands. Forest Ecology and management 260:106-115.

Kiitos