Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm ISBN 978-951-40-2287-6 (PDF) ISSN 1795-150X Metsän uudistminen mustikkturveknkll luontisesti vi viljellen? Mikko Moilnen, Jorm Isskinen & Heikki Vesl www.metl.fi
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Metln työrporttej / Working Ppers of the Finnish Forest Reserch Institute -srjss julkistn tutkimusten ennkkotuloksi j ennkkotulosten luonteisi selvityksiä. Srjss voidn julkist myös esitelmiä j kokouskoosteit yms. Srjss ei käytetä tieteellistä trkstusmenettelyä. Srjn julkisut ovt stviss pdf-muodoss srjn Internet-sivuilt. http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/ ISSN 1795-150X Toimitus PL 18 01301 Vnt puh. 010 2111 fksi 010 211 2101 sähköposti julkisutoimitus@metl.fi Julkisij Metsäntutkimuslitos PL 18 01301 Vnt puh. 010 2111 fksi 010 211 2101 sähköposti info@metl.fi http://www.metl.fi/ 2
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tekijät Moilnen Mikko, Isskinen Jorm & Vesl Heikki Nimeke Metsän uudistminen mustikkturveknkll luontisesti vi viljellen? Vuosi 2011 Sivumäärä 30 Alueyksikkö / Tutkimusohjelm / Hnkkeet ISBN 978-951-40-2287-6 (PDF) Pohjois-Suomi / SUM-tutkimusohjelm / 3484 Suometsien uudistminen Hyväksynyt Mrkku Srinen, hnkkeen vetäjä, 15.1.2011 Tiivistelmä ISSN 1795-150X Tutkimuksess seurttiin vo- ti suojuspuusentoon hktun j muoktun kuusivltisen turveknkn luontist timettumist j timikon lkukehitystä 15 vuoden jn. Avoln viljelyvihtoehtoj olivt kuusen j männyn kylvö j istutus j muokkusvihtoehtoj mätästys, likutus j konetllus. Tutkimuskohteen ollut pksuturpeinen korpikuvio oli ojitettu lpiotyönä 1930-luvull j kunnostusojitettu metsäoj-urll 1960- j 1980-luvull. Kuivtuksen seuruksen ksvupikk oli muuttunut mustikkturveknkksi. Hkttess puuston vltpituus oli 18 m j runkotilvuus 200 250 m 3 h -1. Vltpuuston ll esiintyneen kuusiliksvoksen tiheys vihteli 11 000 4 000 kpl h -1. Hkkuut seurnneen vuoden ikn suojuspuuloille syntyi luontisi kuusen timi 3 400 kpl h -1 j hieskoivun timi 7 000 kpl h -1. 15 vuoden kuluttu hkkuust suojuspuuloill oli kuusi lähes 7 000 kpl h -1, hieskoivuj lähes 16 000 kpl h -1 j mäntyjä 200 kpl h -1. Muokkmttomill vohkkuuloill kuusen timi oli lähes 17 000 kpl h -1, hieskoivun timi noin 20 000 kpl h -1 j männyn timi vjt 500 kpl h -1. Mnpinnn rikkominen j muokkus edistivät merkittävästi niin hvupuiden kuin hieskoivun luontist timettumist. Kuusen j männyn kylvö tuottivt runsn timiineksen etenkin mätäspinnoill. Myös istutustimet ksvoivt mättäillä premmin kuin muill muokkuspinnoill. Kikki vertiltvin olleet metsänuudistmisvihtoehdot tuottivt tiheän lehtipuusekoitteisen kuusitimikon 1 2 vuodess. Metsänhoitosuositusten mukinen vähimmäistimitiheys täyttyi luontisen kuusiliksvoksen j hkkuut seurnneen täydentävän timettumisen nsiost. 14 vuoden kuluttu uudistmistoimist ksvtuskelpoinen kuusen timitiheys vihteli viljely- j muokkustvst riippuen 1 930 2 920 kpl h -1. Ksvtuskelpoinen männyn timitiheys männyn istutusloill vihteli 670 930 kpl h -1 j männyn kylvöloill 450 1 750 kpl h -1. Ksvtuskelpoisten luontisten hieskoivujen määrä vihteli 0 730 kpl h -1. Muokkus- j viljelytoimet osoittutuivt tutkitull kohteell trpeettomiksi. Välittömien uudistmiskustnnusten (muokkus, siemen- j timimterili) ohell kustnnuksi iheutui työläämmästä timikonhoidost, sillä muoktulle vohkkuullle syntyi runssti luontist hieskoivu. Noin 10 vuoden iässä timikoss hvittiin kliumin puutosoireit, jotk yleistyivät seurvien vuosien kuluess. On pääteltävissä, että rvinne-epätspino rjoitt puuston ksvu j että ksvutppioiden ehkäisemiseksi trvitn kliumlnnoitust. Asisnt vohkkuu, mätästys, likutus, metsänviljely, turvem, timitiheys Julkisun verkko-osoite http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tämä julkisu korv julkisun Tämä julkisu on korvttu julkisull Yhteydenotot Mikko Moilnen, Metsäntutkimuslitos, Muhoksen toimipikk, Kirkkosrentie 7, 91500 MUHOS mikko.moilnen@metl.fi Muit tietoj 3
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Sisältö Johdnto...5 2. Aineisto j menetelmät...7 2.1 Tutkimusmetsikkö... 7 2.2 Koejärjestelyt... 8 2.3 Aineiston keruu... 10 2.4 Aineiston käsittely... 12 3. Tulokset...12 3.1 Mn kosteusolot j muokkuspintojen ksvillisuus... 12 3.2 Luontinen timiines... 13 3.3 Kylvötimet... 14 3.4 Istutustimet... 17 3.5 Timikon ksvtuskelpoisuus j ulkoinen ltu... 19 3.5.1 Ksvtuskelpoinen timitiheys... 19 3.5.2 Timikon tekninen ltu j terveydentil... 20 3.6 Pintturpeen rvinteisuus j puiden rvinneolot... 21 3.6.1 Ksvulustn rvinnemäärät... 21 3.6.2 Timikon rvinnetil... 21 4. Tulosten trkstelu j johtopäätökset...23 Johtopäätökset... 27 Viitteet... 27 4
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Johdnto Metsätlouskäytössä olevist ojitetuist turvemist korpien osuus on noin neljännes eli 1,5 miljoon hehtri (Hökkä ym. 2002). Ennen 1950-luku tvnomisi ojituskohteit olivt puustoiset eli idot korpityypit (ruoho-, mustikk- j kngskorvet). 1960 70-luvuill ojitustoimint suunnttiin myös vähäpuustoisille sektyypeille eli nevkorpiin (Keltikngs ym. 1986). Korpisoiden puusto on joko puhdst kuusikko ti kuusen j lehtipuiden, etenkin hieskoivun muodostm sekmetsää (Heikurinen 1971, Hörnerg 1995, Norokorpi ym. 1997). Ojituskohtein idot korpityypit omvt korkemmn puuntuotospotentilin rämeisiin verrttun (Hånell 1988, Gustvsen ym. 1998, Zlitis & Indriksons 2004). Nykyisten metsänhoito-ohjeiden kriteerien mukn lähes 10 % ojitusluemetsistä (n. 400 000 h) on vrttunut uudistmisviheeseen. Vnhemmill korpien ojituslueill puustot ovt jo suurelt osin svuttneet ikänsä ti järeytensä perusteell uudistmiskypsyyden (Hökkä ym. 2002). Korpimetsää uudistettess pääpuuljin pyritään säilyttämään kuusi, jok onkin tukkipuuksvtust jtellen hieskoivu ti mäntyä sopivmpi puulji. Nuorill ojituslueill suoksvillisuus on vielä vllitsev j ksvulust timettumisolot luontist uudistmist jtellen hyvät (Multmäki 1937, 1939, 1942, Lukkl 1946, Heikurinen 1954, Peltonen 1986). Koste rhksmmlpint onkin herkkä timettumn (Lukkl 1938, Plce 1955, Heinselmn 1957, Srsto & Seppälä 1964, Mnnerkoski 1971, Johnston 1977, Wood & Jeglum 1984, Groot & Adms 1994). Ojituksest kuluvn jn myötä ksvulustn kosteutt suosiv j ylläpitävä suoljisto häviää j korvutuu turvekngsviheess kivennäismille tyypillisillä ksviljeill. Smll turpeen pinnlle syntyy puiden krikkeest j vrpujen juurihuovstost ilmvn kuiv nk. rkhumuskerros, jok eristää kpillrist vedennousu j smll timettumist etenkin puolukk- j vrputurveknkill (Kunisto & Päivänen 1985, Srinen 1997, Srinen & Hotnen 2000). Ilmn mnpinnn rikkomist luontinen timettuminen ti kylvötulos on tällisill kohteill heikko (Kunisto 1984, Moilnen & Isskinen 1984, Kunisto & Päivänen 1985). Vstvi selvityksiä korpiojituslueiden timettumisedellytysten muutoksist pitkällä ikvälillä ei liene olemss. On kuitenkin ilmeistä, että korviss rkhumuskerros jää ohuemmksi j suotuisempien kosteusolojen nsiost timettumisherkkyys säilyy prempn kuin rämeillä. On siis epäselvää, missä määrin korpimetsien uudistmisess trvitn mnmuokkust. Avosoiden j korpien luontist uudistumist kuuselle on tutkittu melko vähän Suomess (esim. Multmäki 1939, Lukkl 1946) ti Ruotsiss (Hånell 1991, 1992, 1993). Pienilisess vohkkuuss reunmetsän oletetn tuottvn pääosn hkkuullle syntyvästä timiineksest (Lukkl 1946). Jos metsikössä kuusen timiinest, voidn sitä täydentää ennen vrsinist päätehkkuut nk. suojuspuuhkkuull, joss metsikköön jää hehtrille 150-200 siementävää puut (Hånell 1993, Holgén & Hånell 2000). Smll suojuspuusto vähentää pintksvillisuuden j veskoitumisen kilpiluvikutust. Vrjostust sietävänä puuljin kuusell on hyvät edellytykset uudistu luontisesti vltpuuston lle nk. liksvoksen. Kun liksvostimi on riittävästi j niiden tiljärjestys tsinen, voidn liksvos vputt ylispuuhkkuull ilmn timettumiseen tähtäävää kistle- ti suojuspuuhkkuut (Moilnen & Sks 1998 j siinä minitut viitteet). Turvemill kuusiliksvoksi esiintyy kuusivltisiss korviss j etenkin ruohoisten j sristen rämeojituslueiden männiköissä j hieskoivikoiss (Seppälä & Keltikngs 1978). 5
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Metsänhoitosuosituksiss kuusen kylvöä pidetään epävrmn j ei suositeltun menetelmänä niin turve- kuin kivennäismidenkin uudistmisess (Hyvän metsänhoidon suositukset turvemille 2007). Vrhisiss turvemiden metsityskokeiluiss kylvöt epäonnistuivt muokkusln roustevurioiden (Multmäki 1939) ti krhunsmmloitumisen vuoksi (Lukkl 1951). Korpikuusikoiss uudistmisloill pintksvillisuus rehevöityy nopesti vohkkuun jälkeen j muokkusjälki smmloituu nopesti, mikä vikeutt niin kylvö- kuin luonnontimien lkukehitystä (Hnnerz & Hånell 1993, Moilnen ym. 1995). Kuusen kylvöstä korpikuusikon uudistmisess on kuitenkin stu myös hyviä kokemuksi: hjkylvö voimperäisesti muoktuill ohutturpeisill kohteill on tuottnut runssti timiinest (Moilnen ym. 1995). Korpimetsien yleisin uudistmismenetelmä viime vuosin on ollut vohkkuu, mätästysmuokkus j kuusen istutus, mikä on myös tutkimuksiss osoittnut toimivksi menetelmäksi. Timikuolleisuutt ovt iheuttneet lähinnä rouste j hllvuriot (Hånell 1991, 1992, 1993, Moilnen ym. 1995). Muoktulle pinnlle on stu täydennykseksi runssti luontist hvu- j lehtipuun timiinest (Mnnerkoski 1975, Moilnen & Isskinen 1984, Kunisto 1985). Viljvll ksvupikll ovt tehoks mnmuokkus j kookkiden kuusentimien käyttö usein trpeen, jott timet selviytyvät rehevöityvän ksvillisuuden j lehtipuuveskon kilpilust (Hytönen & Jylhä 2008). Lisäksi heinittymisen torjunt (Hytönen 2008) j perkus ovtkin trpeen usein jo timikon kehityksen lkuviheiss. Nämä metsikön perustmisjnkohtn joittuvt työt lisäävät uudistmisen kokoniskustnnuksi j vikuttvt merkittävästi metsikön koko ksvtusjn tloustulokseen. On myös todennäköistä, että vohkkuu j mnmuokkus lisäävät etenkin viljviss kohteiss kiintoines- j rvinnehuuhtoumi (typpi j fosfori) lpuolisiin vesistöihin (Nieminen 2004). Korpimetsien uudistmisess olisikin pyrittävä kustnnustehokkisiin j ympäristöä mhdollisimmn vähän kuormittviin menetelmiin. Käytännön metsänuudistmislojen mnmuokkuksiss yleisimmin käytettyä nveromätästystä huokempi j kevyempiä vihtoehtoj (likkumätästys, jyrsintä ti likutus) on tutkittu vähän. Kngsmiden lutsurjälkeä muistuttv muokkuspint tekevällä jyrsinmuokkuksell on kruhkoill ksvupikoill stu ikn täystiheä männyntimikko (Kunisto 1984, Srinen 2002). Korpimetsän uudistmiseen on esitetty erääksi vihtoehdoksi kuusen istutust suojus- ti verhopuuston (usein koivikko) lle muokkmttomn mnpintn (Hyvän metsänhoidon suositukset turvemille 2007), jolloin vältytään heinäntorjunnlt j veskonperkukselt j jolloin myös rvinnehuuhtoumt jäänevät vähäisiksi. Suometsien rvinnetil vihtelee riippuen suon lkuperäisestä päämuodost (korpi, räme, nev), turvekngstyypistä j turpeen pksuudest (Westmn & Liho 2003, Liho & Alm 2005, Moilnen ym. 1996, Srinen 1997, Moilnen ym. 2010). Turpeess on runssti typpeä, mutt niuksti kivennäisrvinteit (fosfori, klium) verrttun kngsmihin. Fosforin heikko stvuus (hids minerlisoituminen) rjoitt yleisesti puiden ksvu turvemill (esim. Moilnen 1992, Hytönen & Kokko 2006, Silfvererg & Moilnen 2008). Pksuturpeisill, lkun märillä j nevpintisill nk. sektyypin soill puut kärsivät myös kliumin puutoksest jo ensimmäisen ojituksen jälkeisen puusukupolven ikn (Kunisto & Tukev 1984, Pietiläinen ym. 2005, Silfvererg & Moilnen 2008). Riski rvinnepuutosten ilmntumiselle j puiden ksvutppioille on suurin ksvupikoill, jotk ovt kehittyneet ti kehittymässä mustikk- ti puolukkturveknkiden II-tyypeiksi (MtkgII j PtkgII, ks. Vsnder & Line 2008). Toislt runsiden typpi- j klsiumvrojen nsiost niiden puuntuotospotentili on korke. Rvinnepuutoksist kärsiviä suometsiköitä on Suomess rviolt miljoon hehtri, mikä on noin viidennes koko metsäojitetust turvemlst (Kunisto 1997). 6
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Rvinnepuutoslueill voi toisen puusukupolven ksvtus ilmn lnnoitust muodostu ongelmlliseksi jo metsikön lkuviheiss. Tutkimustieto turvemn rvinteiden riittävyydestä usemmn puusukupolven ksvttmiseen on kuitenkin hyvin vähäistä. Uudistmislojen timikoiss pikoin hvitut rvinnepuutosten ulkoiset oireet kuitenkin viittvt siihen, että rvinnelisäys inkin tietyillä ksvupikoill on välttämätöntä puiden ksvukunnon ylläpitämiseksi. Lnnoituksell puuntuotost voidn myös merkittävästi lisätä (esim. Moilnen 2005), mutt smll ksvvt myös metsikön ksvtuskustnnukset, vrsinkin jos metsikön ksvtusikn lnnoitus joudutn uusimn 1 2 kert (Silfvererg & Moilnen 2008). Tässä tutkimuksess selvitettiin mustikkturveknkn timettumist j timikon lkukehitystä kuusivltisess korven uudistmiskohteess vo- j suojuspuuhkkuun jälkeen. Uudistmismenetelminä verrttiin keskenään kuusen j männyn kylvöä, kuusen j männyn istutust sekä luontist uudistumist eri tvoin muoktull j muokkmttomll ksvulustll. Smoin selvitettiin metsikköön ennen päätehkkuut syntyneen liksvoksen määrä j ksvtuskelpoisuus uuden timikon täydentäjänä. Hkkuullle vkiintuneen timikon tiheys- j pituuskehitystä sekä rvinnetil seurttiin 15 vuott uudistmishkkuun jälkeen. 2 Aineisto j menetelmät 2.1 Tutkimusmetsikkö Tutkimuskohde oli Vln kunnss Kinuuss metsähllituksen mll sijitsev 9,3 hehtrin ljuinen Hyrynpuron korpikuvio (KKJ 64 36, 17 56 ). Perusojitus oli tehty lpiotyönä 1930-luvull j kunnostusojitukset metsäoj-urll 1960-luvull j vuonn 1989. Turpeen pksuus vihteli 0,4 metristä yli metriin (keskirvo 75 cm). Puuston vltpituus ennen hkkuut vuonn 1988 oli 18 m j runkotilvuus 200 250 m 3 h -1. Metsikön runkotilvuudest kuust (Pice ies Krst.) oli 65 %, mäntyä (Pinus sylvestris L.) 25 % j hieskoivu (Betul puescens Ehrh.) 10 %. Vltpuuston ll esiintyi kuusivltist, pikoin tiheää mutt ryhmittäistä j vihtelevnkokoist liksvost. Alunperin Hyrynpuro oli ollut osksi nevkorpe (VSK-RhSK), osksi mustikkkorpe (MK) (suotyyppien kuvus ks. Vsnder&Line 2008). Kuivtuksen seuruksen korpi oli 1980-luvulle tultess muuttunut lihnpuoleiseksi mustikkturveknkksi (MtkgI-MtkgII). Elokuuss 1988 ennen hkkuut suosmmlljistost näkyvimpänä esiintyi vrvikkorhksmml (Sphgnum russowii); muit yleisiä ljej olivt korpirhksmml (Sphgnum girgensohnii), rämerhksmml (Sphgnum ngustifolium) j rämekynsismml (Dicrnum ergeri). Kngssmmlist seinäsmmlen (Pleurozium schreeri) peittävyys oli keskimäärin 30 50 % (monin pikoin jop 90 %) j selvästi suurempi kuin kerrossmmlen (Hylocomium splendens) peittävyys. Myös kngskynsismmlt (Dicrnum polysetum) esiintyi tsisesti koko lueell. Kenttäkerroksess etenkin mustikk (Vccinium myrtillus) mutt myös puolukk (Vccinium vitis-ide) olivt yleisiä, smoin hill (Ruus chmemorus). Sroist tvttiin hrvkseltn pllosr (Crex gloulris) j hrmsr (Crex cnescens). Metsälvejuurt (Dryopteris crthusin) esiintyi likuittin. 7
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm 2.2 Koejärjestelyt Tutkimusmetsikön ojverkosto muodostui 10 kuivtussrst, joiden pituus oli 150 250 m j ojväli eli srkleveys oli 50 55 m. Uudistmishkkuut tehtiin metsurityönä tlvell 1989: khdeksn srk vohkttiin j khdell srll tehtiin suojuspuuhkkuu (jäävä puusto 200 kpl h -1, vltos kuusi). Alueelt korjttiin vin inespuu, jolloin ltvukset, hkkuutähteet j rivuspuu jäivät uudistusllle. Srkojsto perttiin kivinkoneell syksyllä 1989. Mnmuokkukset tehtiin kivinkoneell lok-mrrskuuss 1989. Avohktuille sroille rvottiin stunnisesti khten toiston neljä mnpinnn käsittelyvihtoehto. Kksi srk si smn muokkuskäsittelyn (kuv 1): A. Vertilu eli muokkmton B. Konetllus teloill vrustetull kivurill (mnpinnn tiivistäminen/rikkominen). Kivuri kulki mutkitellen pitkin srk j tiivistäen j osksi rikkoen mnpint. Tlltun pinnn osuus koko lst oli 60 70 %. C. Likutus kivurin kuhosll (elävän ksvillisuuden j rkhumuksen poisto/ turvepinnn pljstminen). Turvepintisi 1 2 m²:n likkuj tehtiin noin 2000 kpl h -1. Likkujen keskios jäi usein reunosi syvemmäksi lkeksi kuopksi eikä toivottu tsist pint läheskään in stu. Muoktun pinnn osuus oli 45 55 %. D. Mätästys kivurill (kohoumien iknsminen/piklliskuivtuksen tehostminen). Mättäiden korkeus vihteli välillä 20 50 cm j tiheys 2 500 3 000 kpl h -1. Piklliskuivtuksen prntmiseksi tehtiin pienojt 10 metrin välein. Muokttu pint syntyi 70 80 % koko lst. Suojuspuusroill mnmuokkuksi ei tehty. Avohktuille j eri tvoin muoktuille sroille rjttiin kullekin srn pituussuunnss kksi riviä neliönmuotoisi koeloj (koko 0,05 0,08 h). Koeln yksi sivu rjutui srkojn j vstkkinen sivu srn keskelle. Koeloj tuli lueelle kikkin 102 kpl. Kukin srk jettiin pituussuunnss 2 3 lohkoon, jotk kukin muodostivt eri viljelykäsittelyille kksi toisto. Lohkotuksen vull vrmistettiin se, että eri käsittelyt jkntuvt tsisesti uudistmislueelle. Kullekin lohkolle rvottiin 4 6 toiston seurvt käsittelyt: 0 ei viljelyä 1 männyn kylvö 1 hjkylvö 1 likkukylvö 2 männyn istutus 3 kuusen kylvö 3 hjkylvö 3 likkukylvö 4 kuusen istutus Jätepuuston rivus j viljelytyöt tehtiin 4. 11.6.1990. Yksivuotit männyn j kksivuotit kuusen istutustimet olivt 10 12 cm:n pituisi pkkutimi (siementunnukset mänty M29 88 0292 j kuusi M29 83 0699). Timet istutettiin pottiputkill tiheyteen (3 500 kpl h -1 ). Muoktuill sroill kuusen j männyn kylvökoelt jettiin khteen oskoeln, joist toisell tehtiin käsinlevityksenä hjkylvö j toisell likkukylvö. Likkukylvössä siemenet levitettiin ympyrän (0,25 m²) llle muokkmttomn j eri tvoin muokttuun pintn. 8
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Muokkmttomill sroill kylvölt jettiin smoin khteen oskoeln, joist toisell tehtiin joko hj- ti likkukylvö luonnonpintn j toisell likkukylvö kuokll tehtyihin 0,25 m²:n suuruisiin turvepintisiin likkuihin. Näin likkukylvöille stiin mukn viides muokkusvihtoehto eli kuokklikutus. Siemenmäärä oli hjkylvöissä n. 2 kg h -1 j likkukylvöissä n. 1 kg h -1. Shnpuruihin sekoitetut siemenet kylvettiin käsityönä. Suojuspuusroill viljelytoimenpiteitä ei tehty. 3 3 2 3 0 4 3 1 0 4 1 0 3 2 4 0 2 1 1 4 3 0 4 0 4 1 0 1 2 3 2 3 4 0 3 4 0 1 2 2 3 2 3 0 4 1 1 0 Suojuspuusrk 2 1 0 1 3 4 4 3 0 0 2 4 3 2 3 2 4 1 0 1 4 1 2 0 0 2 1 4 3 Suojuspuusrk 3 2 4 0 4 1 3 1 0 1 2 2 3 4 1 0 0 3 4 3 3 1 2 0 4 Mittkv 1 : 2500 Muokkmton Konetllus Likutus Mätästys 0 = Ei viljelyä 1 = Männyn kylvö 2 = Männyn istutus 3 = Kuusen kylvö 4 = Kuusen istutus = Hjkylvö = Likkukylvö Kuv 1. Hyrynpuron uudistmiskohteen koejärjestelyt. 9
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm 2.3 Aineiston keruu Tutkimusineisto koostui uudistushkkuut ennen j sen jälkeen 15 vuoden ikn tehdyistä pohjvesimittuksist, turve- j neulsnlyyseistä j timimittuksist. Timikko perttiin j hrvennettiin syksyllä 2006, jolloin kokeen perustmisest oli kulunut 17 vuott (kuv 2). Hkkuut edeltävänä syksynä 1988 sennettiin kolmelle srlle niiden pituussuunnss 44 pohjvesiputke, joiden etäisyys toisistn oli 20 m j srkojn reunst 12 m. Pohjvesimittukset (syvyys mnpinnst, cm) tehtiin ennen hkkuut, hkkuun jälkeisenä kesänä ennen kunnostusojitust j kunnostusojituksen jälkeisinä khten kesänä (3 4 kert ksvukuden ikn kesä-elokuuss). Ilmtieteen litoksen säähvintoihin j kohteen koordintteihin perustuv lskentmlli (Ojnsuu & Henttonen 1983) osoitti viljelyvuoden 1990 sdemäärän kesä-elokuuss olleen 213 mm, mikä on lähellä pitkän ikvälin keskirvo 201 mm. Alkukevät 1990 oli kuitenkin poikkeuksellisen kuiv, sillä toukokuuss stoi vin 6 mm. Ksvukuden tehois lämpösumm vuosijksoll 1985 2005 oli Hyrynpuroll keskimäärin 1067 d.d.. Ennen hkkuut, helmikuu 1989 Mätästetty srk, kesäkuu 1990 Mnmuokkuksest 5 vuott, elokuu 1995 Perttu kuusen kylvöl, mliskuu 2009 Kuv 2. Hyrynpuron tutkimuskohde vuosin 1989 2009. Kuvt: Jorm Isskinen. 10
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Metsikköön vltpuuston lle vkiintuneen luontisen liksvoksen määrä inventoitiin ennen hkkuut syyskuuss 1988. Mittusympyrät (säde 3 4 m) sijoitettiin kolmelle srlle pohjvesikivojen j turvenäytteiden keruukohtien läheisyyteen, jolloin niitä tuli srk kohti 10 22 kpl. Mittusympyrältä luettiin puuljeittin kikki elävät liksvostimet (erikseen kokoluokt < 0,5 m j 0,5 1,3 m). Hkkuun j viljelyn jälkeen timi-mittukset tehtiin kolme kert: yhden (kesäkuu 1991), neljän (toukokuu 1994) j 14 (kesä 2004) vuoden kuluttu timikon perustmisest. Khdess ensimmäisessä mittuksess päähuomio oli kokeen perustmisen jälkeen eri muokkuspinnoille syntyneissä luonnon- j viljelytimiss, kolmnness mittuksess mukn otettiin myös ennen uudistmishkkuut syntyneet timet. Ensimmäisessä j toisess mittuksess luontisesti syntyneet j hjkylvötimet luettiin koeloille tsvälein sijoitetuilt 1 m²:n suuruisilt 12 mittusympyrältä. Koko uudistusllle mittusympyröitä tuli 902 kpl. Mittusympyrältä lskettiin puuljeittin kokeen perustmisen jälkeen syntyneiden timien määrä j vuonn 1994 lisäksi kolmen pisimmän timen pituus (cm). Muoktuill sroill rvioitiin rikotun pinnn osuus ympyrän pint-lst. Muokkmttomill sroill mittusympyrän pohjksvillisuus luokiteltiin vllitsevn ksvillisuuden mukn kuuteen luokkn: turve, krike-hkkuutähde, seinä-kerrossmml, kynsi-krhunsmml, rhksmml, ruoho-heinä. Likkukylvö- j istutusloill timet inventoitiin koellle tsvälein sijoitetuist 12 mittuspisteestä siten, että mukn otettiin 4 kutkin mittuspistettä lähinnä olev kylvölikku ti istutustint (= 48 kylvölikku ti istutustint/koel. Kikkin inventoitiin 965 kuusen j 975 männyn istutustint sekä 1 200 kuusen j 1 200 männyn kylvölikku. Kylvölikuist lskettiin viljellyn puuljin sirkktimet 0,2 m²:n llt j rvioitiin pohjksvillisuus kuten hjkylvöloill. Istutustimist mitttiin timen pituus (cm) j rvioitiin vuoden 1990 ksvimen j neulsten värin perusteell timen kuntoluokk steikoll: terve, kituv, kuollut (vuonn 1991); hyvä, tyydyttävä, välttävä, huono, kuollut (vuonn 1994). Vuonn 1994 istutustimist määritettiin myös tuhoniheuttjt j tuhojen ste. Jos istutustimi oli kuollut ennen mittust ti kylvölikku oli jäänyt timettumtt, tillle otettiin sitä lähinnä olev elävä istutustimi ti timettunut kylvölikku, joist tehtiin em. mittukset j luokitukset. Kolmnness mittuksess timet inventoitiin koellle sijoitetuilt 2 3 mittusympyrältä (20 m², säde 2,52 m). Ympyrän keskipistettä lähinnä olevst suon tspinnst määritettiin turpeen pksuus j pohjkerroksen ksvillisuuden peittävyys steikoll 1 4 (luokt: turvekngs-, rhksmml-, krhunsmml- ti krikepint). Ympyrän sisään rjttiin sm keskipistettä käyttäen pienempi 10 m²:n ympyrä (säde 1,78 m). Isommlt mittusympyrältä luettiin puuljeittin kikki vähintään 1,5 m:n pituiset timet. Pienemmältä ympyrältä luettiin puuljeittin myös pienet timet (kokoluokk 0,3 1,5 m). Pienemmältä ympyrältä rvioitiin myös ksvtuskelpoisten puiden määrä (minimi 0, mksimi 3 kpl) puuljeittin. Ksvtuskelpoisuutt määritettäessä kriteerinä oli, että enintään 3 000 puut/hehtri svutt ensihrvennusviheess kuitupuun mitt. Ksvtuskelpoisten puiden välisen minimietäisyyden tuli oll 80 cm j puun pituuden yli 30 cm. Kultkin mittusympyrältä vlittiin puidenluvun yhteydessä otnnll 10 15 koepuut, joist määritettiin silmävrisesti kuntoluokk, tuhoniheuttjt j tekninen ltu sekä mitttiin läpimitt (d1.3, mm) j pituus (dm). Lisäksi vähintään khden metrin pituisist mäntykoepuist mitttiin elävän ltvuksen pksuimmn sivuverson tyviosn läpimitt (mm). Mäntykoepuist mitttiin myös vuotuiset pituusksvut (cm) tnnehtivsti tksepäin (koepuiden luokitukset ks. Metsikkökokeiden mstotyöohjeet 1987). 11
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Ksvulustn (30 cm:n pksuinen pintturve) rvinnemäärät nlysoitiin ennen hkkuut syyskuuss 1988. Kolmelt srlt otettiin turvekirll (poikkileikkusl 25 cm²) yhteensä 22 turvenäytettä. Kukin näyte koostui neljästä osnäytteestä, jotk otettiin srn keskiosn j ojnreunn puoliväliin sijoitetun neliönmuotoisen ln (sivu 2 m) kulmpisteistä j jotk nlyysiviheess yhdistettiin. Elävä ksvillisuus j mtumton krike poistettiin näytteistä ennen niiden nlysointi. Turvenäytteet nlysoitiin kerroksittin (0 5 cm, 5 15 cm j 15 25 cm). Kuivtuksen (70 C 2 vrk) j punnituksen jälkeen näytteistä määritettiin tilvuuspino. Typpipitoisuus (N) määritettiin Kjeldhl-menetelmällä (Hlonen ym. 1983) j kivennäisrvinnepitoisuudet kuivpoltetuist j HCl-uutetuist näytteistä: klium (K), klsium (C), mgnesium (Mg), rut (Fe), mngni (Mn), sinkki (Zn) j kupri (Cu) tomisorptiospektrofotometrillä (As), oori (B) tsometiini- H menetelmällä j fosfori (P) vndo-molydtti-menetelmällä (Hlonen ym. 1983). Tilvuuspinojen vull rvinnepitoisuudet muunnettiin rvinnemääriksi (kg h -1 ). Kuusen j männyn istutusloilt kerättiin mliskuuss 2006 neulsnäytteet timikon rvinnetiln selvittämiseksi. Näytteet edustivt luonnonpintn, konelikkuun j mättäälle istutettuj timi. Kuusen neulsnäyte koostui koeln 12 15 puun j männyn neulsnäyte 8 puun sivuversojen (1 2 kpl/puu) nuorimmist neulsist, jotk otettiin toiseksi ti kolmnneksi ylimmästä okskiehkurst. Molempien puuljien neulsnäytteitä nlysoitiin 16 kpl j ne edustivt eri tvoin muokttuj istutusloj. Rvinnemääritykset (N, P, K, C, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu j B) tehtiin smoill menetelmillä kuin turvenäytteiden rvinnemääritykset. Lisäksi punnittiin 100 neulsen kuivmss. 2.4 Aineiston käsittely Luokkmuuttujien jkumi j niiden välisiä riippuvuuksi tutkittiin Khin-neliö-testillä (χ 2 -testi). Timitunnusten j timien rvinnetiln riippuvuutt uudistmistvst j/ti mnmuokkuskäsittelystä testttiin vrinssinlyysillä (SPSS 15.0-ohjelmisto). Käsittelyjen preittisess vertiluss käytettiin Bonferron-testiä. 3 Tulokset 3.1 Mn kosteusolot j muokkuspintojen ksvillisuus Kunnostusojituksen on hvittu lentvn pohjvesipint 5 15 cm (Ahti 1995) j korpikuusikon vohkkuun vstvsti kohottvn sitä 20 25 cm (Päivänen 1982). Hyrynpuroll pohjvesipinnn syvyys mnpinnst oli elokuuss 1988 ennen hkkuut välillä 15 25 cm. Tlvihkkuun jälkeen seurvn kesänä 1989 pohjveden syvyys oli 20 30 cm, siitä vuott myöhemmin 25 55 cm j kht vuott myöhemmin 45 65 cm. Säähvintojen mukn kesä-elokuun sdemäärä oli jksoll 1988 1991 vuosittin sm suuruusluokk (vihtelu 211 241 mm). Näin ollen on luultv, että pohjvesipinnn leneminen neljäntenä mittusvuonn 1991 oli seurust syksyllä 1989 tehdystä kunnostusojituksest. Pohjveden pint ei ehtinyt vohkkuun seuruksen juuri noust, kun kunnostusojitus tehtiin heti hkkuun jälkeen. Mnmuokkustp vikutti vohktull lll pohjkerroksen ksviljiston koostumukseen j kehittymiseen. Syksyllä 1993 hkkuust neljä ksvukutt tehdyssä silmävrisess timikkotrkstuksess hvittiin muokkmttomlle j konetlltulle llle ilmntuneen uutt rhksmmlksvusto, likutussllle myös krhunsmmlt. Mätäspinnll ei rhksmmlksvus- 12
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm to juurikn ollut. Kun mnpinnn käsittelystä oli kulunut 15 vuott, rhksmmli esiintyi edelleen muokkmttomll, konetlltull j likutuslll. Mätästysllt rhksmmlet olivt väistyneet j pohjkerros edusti lähes poikkeuksett kngssmmlljien dominoim turvekngspint. Muokkmttomll lll turvekngspinnn osuus oli 75 %, konetlltull lll 65 % j likutuslll 25 %. Krhunsmmlksvusto tvttiin lähinnä vin likutusllt. 3.2 Luontinen timiines Vltpuuston ll ksvneen lle 0,5 metrin mittisen kuusiliksvoksen tiheys ennen hkkuut oli n. 10 000 kpl h -1 (tulukko 1). Kookkmpi liksvos (pituus 0,5 1,3 m) oli vltosin hieskoivu j sen tiheys vihteli n. 700 2 000 kpl h -1. Männyn timi esiintyi vin stunnisesti (< 200 kpl h -1 ). Suojuspuullle syntyi khden ksvukuden ikn hkkuust kuusen timi 3400 kpl h -1 (tulukko 2). Avohkkuulll kuusen timi oli muokkust seurnneen ensimmäisen ksvukuden jälkeen muokkustvst riippuen 2 800 11 400 kpl h -1. Muoktuill loill timitiheys oli 3 4-kertinen muokkmttomn verrttun. Kolmen seurvn vuoden ikn kuusen timitiheys leni huomttvsti, mutt erot muokkustpojen välillä säilyivät. Kuusen timien keskipituus oli 5 vuoden kuluttu hkkuust 9 11 cm. Hieskoivun timi oli suojuspuulll ensimmäisessä inventoinniss 7 000 kpl h -1 j muoktuill voloill 4 700 24 000 kpl h -1. Konetlltull j likutetull lll hieskoivu oli merkitsevästi enemmän kuin mätästys- ti muokkmttomll lll (tulukko 2). Seurvn kolmen vuoden ikn hieskoivun määrä leni tuntuvsti kikill muokkusvihtoehdoill. Hieskoivun timien keskipituus oli 5 vuoden kuluttu hkkuust 30 40 cm. Männyn timi syntyi kokeen perustmisen jälkeen hyvin vähän muokkustvst riippuen 0 400 kpl h -1, eikä niitä tvttu enää 4 vuoden kuluttu kokeen perustmisest. Suojuspuulll männyn timi löytyi vuoden kuluttu suojuspuuhkkuust 1000 kpl h -1. Suojuspuulll oli 15 vuoden kuluttu hkkuust kuusi lähes 7 000 kpl h -1, hieskoivuj lähes 16 000 kpl h -1 j mäntyjä noin 200 kpl h -1. Muokkmttomll vohkkuulll kuusen timi oli lähes 17 000 kpl h -1, hieskoivun timi noin 20 000 kpl h -1 j männyn timi vjt 500 kpl h -1 (kuv 3). Muoktuill vohkkuuloill kuusen timi oli merkitsevästi vähemmän kuin muokkmttomll lll. Hieskoivu oli likutuslll merkitsevästi enemmän kuin muill muokkusvihtoehdoill. Suojuspuulll kuusen keskipituus oli 2,3 m j hieskoivun 3,5 m. Avohkkuuln kuuset olivt keskimäärin 1,9 metrin j hieskoivut 3,1 metrin pituisi. Tulukko 1. Aliksvoksen tiheys (kpl h -1 ) puuljeittin ennen uudistmishkkuut syksyllä 1988. Srk Kuusi Hieskoivu Mänty <0,5 m 0,5 1,3 <0,5 m 0,5 1,3 <0,5 m 0,5 1,3 2 9 950 550 450 2 200 100 0 4 10 000 150 50 750 0 0 7 10 900 300 0 1 850 200 100 13
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 2. Timitiheys (kpl h -1 ) suojuspuuston ll j eri tvoin muoktuill vohkkuuloill yhden j neljän vuoden kuluttu muokkuksest, hkkuun jälkeen luontisesti syntynyt timiines. - = ei mittust. Smll kirjimell merkityt rvot eivät poikke merkitsevästi toisistn (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin j jnkohdittin, Bonferron testi). 1 vuosi muokkuksest 4 vuott muokkuksest Kuusi Hieskoivu Mänty Kuusi Hieskoivu Mänty SUOJUSPUUSTO Muokkmton 3 400 7 000 1 000 - - - AVOALA Muokkmton 2 800 4 700 < 400 2 200 1 300 0 Konetllus 9 100 24 000 < 400 5 700 14 000 0 Likutus 11 400 17 300 < 400 8 500 9 400 0 Mätästys 10 300 4 700 < 400 5 800 1 700 0 kpl h -1 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 Ei muokkust Konetllus Likutus Mätästys 10 000 5 000 0 Kuusi Mänty Hieskoivu Kuv 3. Luonnontimien tiheys mnmuokkuskäsittelyittäin (kpl h -1, keskirvot j -virheet) Hyrynpuron vohkkuuloill. Hkkuust 15 vuott, mnmuokkuksest 14 vuott. Mukn kikki yli 0,3 m pituiset timet. Smll kirjimell merkityt pylväiden rvot eivät poikke merkitsevästi toisistn (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin, Bonferron testi). 3.3 Kylvötimet Kuusen timitiheys kuusen hjkylvöloill oli vuoden kuluttu kylvöstä muokkuskäsittelystä riippuen 17 900 84 900 kpl h -1 j männyn timitiheys männyn hjkylvöloill 10 400 10 5000 kpl h -1 (tulukko 3). Luvuiss ovt mukn myös ne luonnontimet, joit inventoinniss ei voitu erott kylvötimist. Kuusen timitiheys hjkylvetyllä lll oli muokkuskäsittelystä riippuen 4 8-kertinen kylvämättömän ln kuusen timitiheyteen verrttun. Muoktull hjkylvölll kuusentimi oli 2 5-kertisesti j männyntimi 5 10-kertisesti muokkmttomn hjkylvöln verrttun (tulukko 3). Kuusen j männyn timi oli syntynyt eniten mätästetylle llle, joll myös muokttu pint oli muit mnmuokkusvihtoehtoj enemmän. Seurvn kolmen vuoden kuluess kuusen timitiheys hjkylvölll leni lle puoleen j männyn timitiheys kolmsosn. 14
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 3. Kuusen j männyn timitiheys (kpl h -1 ) hjkylvöloill 1 j 4 vuoden kuluttu muokkuksest j kylvöstä. Smll kirjimell merkityt rvot eivät poikke merkitsevästi toisistn ko. vuonn (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin, Bonferron testi). 1 vuosi kylvöstä 4 vuott kylvöstä Kuusi Mänty Kuusi Mänty Muokkmton 17 900 10 400 12 700 2 900 Konetllus 40 000 53 700 25 000 17 700 Likutus 60 600 57 000 26 200 20 800 Mätästys 84 900 105 000 35 700 35 500 Kuusen kylvötimet olivt neljän vuoden kuluttu kylvöstä muoktull lll merkitsevästi pitempiä (8 11 cm) kuin muokkmttomll (6 cm). Männyn kylvötimien pituus oli muoktull lll 14 16 cm j muokkmttomll 11 cm. Kuusen timitiheys likkukylvölojen muoktull pinnll oli vuoden kuluttu kylvöstä muokkuskäsittelystä riippuen 11 109 kpl m -2 j männyn timitiheys 8 100 kpl m -2 (tulukko 4). Kuusen timi oli muoktull pinnll 5 10-kertisesti j männyn timi 6 12-kertisesti muokkmttomn luonnonpintn verrttun. Sekä kuusen että männyn kylvötimi oli mättäillä merkitsevästi enemmän kuin muill pinnoill. Muokkmttomll pinnll jok viides kuusen kylvölikku j jok neljäs männyn kylvölikku oli jäänyt timettumtt. Muoktull pinnll riippumtt muokkustvst lähes kikiss kylvöpisteissä oli vuoden kuluttu kylvöstä vähintään yksi elävä timi. Ensimmäisen j neljännen kylvön jälkeisen vuoden välillä timitiheys leni lle puoleen kikill kylvöpinnoill (tulukko 4). Eniten timimäärät vähenivät konelikuiss. Muokkmttomn luonnonpinnn kylvökohdist noin puolet oli timettomi j muoktuill pinnoill timettomi kylvökohti oli puuljist j muokkustvst riippuen vin 7 63 %, kun kylvöstä oli kulunut 4 vuott (tulukko 5). Eloss olevien hvupuiden timien kunto oli lähes poikkeuksett hyvä ti tyydyttävä. Kuntoluokltn välttävien j huonojen timien osuus jäi lle 5 %:n. Tulukko 4. Kuusen j männyn timitiheys (kpl m -2 ) likkukylvölojen eri muokkuspinnoill 1 j 4 vuoden kuluttu muokkuksest j kylvöstä. Smll kirjimell merkityt rvot eivät poikke toisistn ko. vuonn (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin, Bonferron testi). 1 vuosi kylvöstä 4 vuott kylvöstä Kuusi Mänty Kuusi Mänty Luonnonpint 11 8 6 4 Kuokklikkupint 55 48 15 18 Konetlluspint 57 58 17 de 19 de Likkupint 62 53 8 10 Mätäspint 109 c 100 c 50 f 31 f 15
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 5. Timettomien kylvökohtien suhteellinen osuus (%) likkukylvössä 1 j 4 vuoden jälkeen eri kylvöpinnoill. 1 vuosi kylvöstä 4 vuott kylvöstä Kuusi Mänty Kuusi Mänty Luonnonpint 23 51 28 51 Konetlluspint 0 36 0 27 Likkupint < 1 63 < 1 43 Mätäspint 0 7 0 14 Kuusen timien pituus oli 4 vuoden kuluttu kylvöstä mättäällä 11 cm, muill muokkuspinnoill 8 9 cm j luonnonpinnll 6 cm. Myös männyn timet olivt kookkimpi mättäillä (18 cm) kuin muill muokkuspinnoill (14 16 cm) ti luonnonpinnll (pituus 10 cm). 14 vuoden kuluttu kylvöstä kuusen timitiheys vihteli kuusen kylvöloill muokkustvst riippuen vjst 11 000:st reiluun 25 000:een kpl h -1 (kuv 4). Eri muokkustpojen väliset erot eivät olleet merkitseviä, vikk timi oli muoktull lll yleensä enemmän kuin muokkmttomll. Hjkylvöloill kuusentimi oli kikiss muokkusvihtoehdoiss enemmän kuin likkukylvöloill. Muoktuill hjkylvöloill kuusen timitiheys oli yli kksinkertinen verrttun viljelemättömiin muokkusloihin, mutt muokkmttomill loill erot kylvön j luontisen uudistumisen välillä jäivät vähäisiksi (vrt. kuvt 3 j 4). Myös männyn hjkylvö tuotti yleensä enemmän timi kuin likkukylvö (kuv 4). Mänty näytti olleen niin hj- kuin likkukylvössäkin herkin timettumn konetlltuill loill. Männyn kylvöloill männyn timitiheys oli merkitsevästi suurempi kuin viljelemättömillä loill. Kuusen timien keskipituus kylvöloill 14 vuoden iässä oli keskimäärin 1,7 metriä eli lähes sm kuin luontisten kuusten pituus. Männyn timien pituus oli 1,8 metriä j edellisen 10-vuotiskuden keskimääräinen vuotuinen pituusksvu 17 cm. kpl h -1 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 Ei muokkust Konetllus Likutus Mätästys 10 000 5 000 c 0 Hjkylvö, kuusi Likkukylvö, kuusi Hjkylvö, mänty Likkukylvö, mänty Kuv 4. Kuusen j männyn timitiheys kylvöloill mnmuokkuskäsittelyittäin (kpl h -1, keskirvot j -virheet) 14 vuoden kuluttu viljelystä. Mukn kikki yli 0,3 m pituiset timet. Smll kirjimell merkityt pylväiden rvot eivät poikke merkitsevästi toisistn (Bonferron testi, muokkuskäsittelyjen väliset erot). 16
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm 3.4 Istutustimet Viljelykesän lopull kuusen istutustimet olivt silmävrisesti rvioitun huonokuntoisi, männyn istutustimet puolestn elinvoimisi. Vuoden kuluttu kuusen timist 57 68 % oli terveitä j lähes kikki timet olivt eloss (tulukko 6). Männyn istutustimist vstvsti 68 85 % oli terveitä j kuolleiden osuus oli vähäinen. Seurvn kolmen vuoden ikn kuusen timist kuoli 15 21 % j männyn timist 14 33 %. Kuusen timet olivt 4 vuoden kuluttu istutuksest etenkin muoktuill loill selvästi prempikuntoisi kuin männyn timet (tulukko 7). Mättäälle istutetut timet olivt elinvoimisempi kuin muille muokkuspinnoille istutetut timet. Istutustimi kohdnneist lkuviheen tuhoist merkittävimpiä olivt kuusell hll j männyllä hirvet. Hlln vikuuttmi kuusi löytyi jo khden vuoden kuluttu viljelystä, smoin hirvien tllmi j ktkomi mäntyjä j hieskoivuj. Neljän vuoden kuluttu viljelystä kuusen istutustimist lähes kolmsos oli hlln vikuuttmi. Hllvurioiden yleisyys vihteli muokkustvoittin: tspinnll vurio ilmeni 49 %:ll, konetlluspinnll 39 %:ll, likkupinnll 27 %:ll j mätäspinnll 12 %:ll. Hllst siis kärsivät eniten muokkmttomn pinnn timet j vähiten mätästimet. Erot eri muokkustpojen välillä olivt myös Khin-neliö-testin mukn tilstollisesti merkitsevät ( =84,2; df = 3; p = 0.000). Männyllä hirven iheuttmi vikoj esiintyi 8 %:ll j hrmkristett 7 %:ll timist, kun istutuksest oli kulunut 4 vuott. Tulukko 6. Kuusen j männyn istutustimien kuolleisuus (% timist) 1 j 4 vuoden kuluttu viljelystä. Kuusi Mänty 1 vuosi 4 vuott 1 vuosi 4 vuott Muokkmton 1 15 0 19 Konetllus 1 24 4 21 Likutus 0 33 1 22 Mätästys 1 18 2 17 Tulukko 7. Kuusen j männyn istutustimien elinvoimisuus (% timist) 4 vuoden kuluttu viljelystä. Mänty (n=959) Hyvä Tyydyttävä Välttävä Huono Muokkmton 42 43 13 2 Konetllus 41 46 10 3 Likutus 31 45 16 8 Mätästys 52 41 6 1 Kuusi (n=954) Hyvä Tyydyttävä Välttävä Huono Muokkmton 45 50 4 1 Konetllus 59 40 1 < 1 Likutus 58 39 2 1 Mätästys 71 26 3 < 1 17
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm kpl h -1 25 000 20 000 Ei muokkust 15 000 10 000 Konetllus Likutus Mätästys 5 000 0 Kuusen istutus Männyn istutus Kuv 5. Kuusen j männyn timitiheys 14 vuoden kuluttu istutuksest eri mnmuokkuskäsittelyillä (kpl h - 1, keskirvot j -virheet). Mukn kikki yli 0,3 m mittiset timet. Smll kirjimell merkityt pylväiden rvot eivät poikke merkitsevästi toisistn (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljettin, Bonferron testi). Kuusen istutusloill kuusen timi oli 14 vuoden kuluttu viljelystä 6 300 14 600 kpl h -1 j männyn istutusloill männyn timi 2 400 2 750 kpl h -1 (kuv 5). Kuusen timitiheys oli muokkmttomill j konetlltuill sroill selvästi suurempi kuin likutus- ti mätästysloill. Männyntimien määrään muokkuskäsittely ei vikuttnut. Kuusen istutustimien pituus 4 vuott viljelyn jälkeen oli muokkustvst riippuen 21 32 cm j männyn istutustimien pituus 43 53 cm (tulukko 8). Mättäällä ksvneet timet olivt merkitsevästi (6 7 cm) pitempiä kuin muill muokkuspinnoill ksvneet timet, jotk puolestn poikkesivt merkitsevästi luonnonpintn istutetuist timist. Sekä kuusen että männyn timien pituus- j läpimitn kehitys oli jtkosskin nopeint mätästysloill (tulukko 8). 14 vuoden kuluttu viljelystä kuusten keskipituus vihteli välillä 1,7 2,3 metriä j istutusmäntyjen pituus välillä 2,5 3,1 metriä. Kuuset olivt istutusloill keskimäärin 20 cm j istutusmännyt keskimäärin 70 cm kookkmpi kuin kylvöloill. Männyntimien pituusksvu istutusloill oli viimeisen 10-vuotiskuden ikn 23 cm v -1, eli 6 cm v -1 kylvötimien ksvu nopemp. Männyn vuotuinen pituusksvu oli mätästysloill 2 4 cm suurempi kuin muill muokkusloill. Myös hieskoivu oli kookkint mättäillä (3,7 m) j pienintä likutus- j konetllusloill (2,8 3,0 m). 18
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 8. Kuusen j männyn pituus yhden j neljän vuoden kuluttu istutuksest sekä pituus j läpimitt 14 vuoden kuluttu istutuksest. Smll kirjimell merkityt rvot eivät poikke toisistn ko. vuonn. (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin j jnkohdittin, Bonferron testi). 1 vuosi viljelystä 4 vuott viljelystä Pituus (cm) Pituus (cm) Kuusi Mänty Kuusi Mänty Luonnonpint 10 10 21 43 Konetlluspint 11 10 24 47 Likkupint 12 12 26 47 Mätäspint 11 11 32 c 53 c 14 vuott viljelystä Pituus (dm) Läpimitt (d1.3, cm) Kuusi Mänty Kuusi Mänty Luonnonpint 1,4 3,4 1,8 2,5 Konetlluspint 1,3 2,9 1,7 2,5 Likkupint 1,3 2,9 1,8 2,7 Mätäspint 2,3 4,8 2,3 3,1 3.5 Timikon ksvtuskelpoisuus j ulkoinen ltu 3.5.1 Ksvtuskelpoinen timitiheys Hkkuut j uudistmist seurnneell 10-vuotisjksoll Hyrynpuron tutkimuskohteelle muodostui täystiheä hvu- j lehtipuusekoitteinen timikko. Hieskoivun runsus j nope lkukehitys hittsivt pikoin hvupuiden etenkin männyn kehitystä. 2000-luvun lkuvuosin kuusen timiss hvittiin kliumin puutosoireit, jotk voimistuivt vuoden 2006 timikonperkuksen jälkeen. Männyn kylvö- j istutusloill hirvet tekivät usen vuonn huomttv vhinko. Suojuspuuloill puusto hrveni tuulenktojen vuoksi; loput suojuspuut poistettiin jo 5 vuoden kuluttu kokeen perustmisest. 14 vuoden kuluttu timikon perustmisest rvioitiin niiden timien määrä, joiden rvioitiin voivn tiljärjestyksen puolest ksv kuitupuumittoihin, kun timikko pertn j hrvennetn metsänhoito-ohjeen mukisesti. Lskelmss suurin hyväksytty ksvtustiheys oli 3 000 kpl h -1. Kikki uudistmisvihtoehdot tuottivt täystiheän hieskoivusekoitteisen kuusitimikon. Ksvtuskelpoinen kuusen timitiheys vihteli viljely- j muokkustvst riippuen 1 930 2 920 kpl h -1. Erot viljelylojen (kylvö, istutus) j luontisesti uudistuneiden lojen (vol, suojuspuusto) välillä eivät olleet merkittäviä (tulukko 9). Männyn istutusloill ksvtuskelpoinen männyn timitiheys vihteli 670 930 kpl h -1 j männyn kylvöloill 450 1 750 kpl h -1. Luontisen hieskoivun vstv timitiheys vihteli muokkuskäsittelystä j viljelytvst riippuen 0 730 kpl h -1 j luontisen männyn timitiheys 0 280 kpl h -1. 19
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 9. Ksvtuskelpoinen timitiheys puuljeittin j muokkus- j viljelytvoittin. Uudistmistoimenpiteistä kulunut 14 vuott. MUOKKAAMATON Kuusi Mänty Hieskoivu Yhteensä Suojuspuusto 2 215 25 355 2 595 Ei viljelyä 2 780 60 170 3 010 Kuusen kylvö 2 600 0 0 2 600 Kuusen istutus 2 800 70 0 2 870 Männyn kylvö 1 750 800 0 2 550 Männyn istutus 1 400 930 200 2 530 KONETALLAUS Kuusi Mänty Hieskoivu Yhteensä Ei viljelyä 1 930 130 730 2 790 Kuusen kylvö 2 690 0 125 2 815 Kuusen istutus 2 920 80 0 3 000 Männyn kylvö 810 1 750 375 2 935 Männyn istutus 2 170 670 170 3 010 LAIKUTUS Kuusi Mänty Hieskoivu Yhteensä Ei viljelyä 2 670 280 60 3 010 Kuusen kylvö 2 700 160 80 2 940 Kuusen istutus 2 610 60 60 2 730 Männyn kylvö 1 665 1 170 40 2 875 Männyn istutus 1 890 720 280 2 890 MÄTÄSTYS Kuusi Mänty Hieskoivu Yhteensä Ei viljelyä 2 400 70 70 2 540 Kuusen kylvö 2 850 0 0 2 850 Kuusen istutus 2 470 0 270 2 740 Männyn kylvö 1 850 450 50 2 350 Männyn istutus 1 600 730 0 2 330 3.5.2 Timikon tekninen ltu j terveydentil Mnmuokkus ti viljelytp eivät merkittävästi vikuttneet kuusten ulkosuun ti tekniseen ltuun. Kylvetyistä kuusist 87 % j istutetuist kuusist 81 % luokiteltiin 14 vuoden iässä ulkoiselt ldultn normleiksi, luontisesti syntyneistä kuusist 80 %. Jok viidennellä kuusell ilmeni moniltvisuutt ti ltvnvihto, jok kolmnnell kuusell neulskto. Muokkmttomien j konetlluslojen kuusentimiss hvittiin enemmän neulsten poikkev kellertävää värisävyä (14 % timist) kuin likutus- ti mätästyslojen kuusentimiss (2 4 %:ll). Ulkosultn normlien mäntyjen osuus kikist männyistä oli muokkustvst riippuen 30 50 %, loput olivt eristeisesti oksikkit j mutkisi. Istutusmännyistä 10 % j kylvömännyistä 5 % luokiteltiin oksikkiksi. Mätästyslojen männyt olivt muit mäntyjä selvästi oksikkmpi: jok neljäs luokiteltiin normli oksikkmmksi. Oksikkuus näkyi männyllä myös pksuim- 20
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm mn elävän oksn läpimitss, jok oli mätästysloill 21 mm j muill muokkuskäsittelyillä 13 15 mm. Muokkustvst riippuen 77 94 %:ll männyistä esiintyi moniltvisuutt ti ltvn vihto. Yli 90 %:ll todetuist vuriotpuksist kyseessä oli hirven ktkom ltv ti oks. Hirvi oli käyttänyt rvinnokseen myös kuust j hieskoivu - syöntijälkiä hvittiin jok kolmnness hieskoivuss j jok kuudenness kuusess. 3.6 Pintturpeen rvinteisuus j puiden rvinnetilt 3.6.1 Ksvulustn rvinnemäärät Turpeen pinnlle oli Hyrynpuroll kuivumissukkession seuruksen muodostunut 4 6 cm:n pksuinen rkhumuskerros. Rkenteeltn löyhän j lähes mtumttomn rkhumuksen ll olev turve oli kohtlisen runsstyppinen (N-pitoisuus 2,2 2,6 % turpeen kuiv-ineest). 15 vuoden kuluttu uudistmishkkuust j kunnostusojituksest pintturpeen (5-1 0 cm:n kerros) mtuneisuus oli muokkmttomill sroill keskimäärin 3 j muoktuill 4 5 (von Post). Turpeen rvinnemäärät ennen uudistmishkkuut elokuuss 1988 olivt sm suuruusluokk kuin iemmiss tutkimuksiss on mustikkturveknklle esitetty (tulukko 10) (Kunisto & Pvilinen, Kunisto & Moilnen 1998, Westmn & Liho 2003). Rkhumuskerros mukn lukien puiden ksvulustss oli typpeä, fosfori j kliumi enemmän, mutt klsiumi vähemmän kuin Kuniston j Pvilisen (1988) ti Kuniston j Moilsen (1996) rportoimiss vnhoilt ojituslueilt kerätyissä turvenäyteineistoiss. Tulukko 10. Ksvulustn rvinnemäärät (kg h -1 ) kerroksittin (srt 2, 4 j 7). Rvinne Rkhumus (5 cm) Turve (10 cm) Turve (10-20 cm) N 540 665 3 590 4 245 4 410 4 730 P 40 42 225 300 185 230 K 25 30 45 75 10 30 C 185 245 430 500 500 940 Mg 20 25 55 80 55 120 Fe 70 190 1 750 3 200 1 765 2 060 Mn 11 15 8 9 7 18 Zn 1,0 1,4 1,2 1,5 0,6 0,9 Cu 0,1 0,2 0,6 0,8 0,7 1,0 B 0,10 0,15 0,14 0,20 0,10 0,80 3.6.2 Timikon rvinnetil Kuusen timiss lkoi esiintyä n. 10 vuoden iällä rvinnepuutosten ulkoisi oireit, jotk viittsivt kliumin stvuuden ongelmiin. Seurvin vuosin myös os männyn istutustimist näytti kärsivän kliumpulst. Kun metsikön perustmisest oli kulunut 15 vuott, kliumin puutokseksi tulkittu kuusen neulsten keltisuutt ilmeni vrsinkin muokkmttomill (21 28 % timist) j konetlltuill loill (25 % timist). Selvästi vähemmän neulsten keltisuutt esiintyi likutusloill (8 % timist) j mätästysloill (3 % timist). 21
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Neulsnlyysin mukn kuusen j männyn istutustimien rvinnetil oli 15 vuoden iällä yleensä hyvä ti tyydyttävä (kuv 6, tulukko 11). Poikkeuksen oli klium, jonk lhinen pitoisuus osoitti vrsinkin kuusell mutt myös männyllä voimkst puutostil, etenkin muokkmttomill j likutetuill loill. Kuusen neulsten K-pitoisuus oli keskimäärin 3,5 mg g -1 j männyn neulsten 3,7 mg g -1, kun sen tulisi oll kuusell yli 5 mg g -1 j männyllä yli 4 mg g -1 (Reinikinen ym. 1998, Moilnen ym. 2005). Neulsten B-pitoisuus oli molemmill puuljeill puutosrjojen (kuusi 7 mg kg -1, mänty 5 mg kg -1 ) yläpuolell. Käytetty mnmuokkustp vikutti tiettyjen rvinteiden pitoisuuksiin. Kuusen neulsten N- j K-pitoisuus olivt mätästysloill merkitsevästi korkemmt kuin muokkmttomill ti likutusloill (kuv 6). Männyllä tulos oli smnsuuntinen. Kuusen neulsten B-pitoisuus olivt mätästysloill merkitsevästi lemmt (8 mg kg -1 ) kuin likutusloill (11 mg kg -1 ), j männyn neulsten Cu-pitoisuus oli mätästysloill merkitsevästi lempi (2,3 mg kg -1 ) kuin muill mnkäsittelyloill (2,7 2,9 mg kg -1) (tulukko 11). Männyn neulsten kuivmss oli mätästysloill merkitsevästi korkempi kuin likutusloill. % 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Kuusi Typpi Mänty 2,5 2 1,5 1 0,5 0 mg g -1 Kuusi Fosfori Mänty mg g -1 5 4 3 2 Klium 14 12 10 8 6 4 % c c Boori 1 2 0 Kuusi Mänty 0 Kuusi Mänty Ei muokkust Likutus Mätästys Kuv 6. Kuusen j männyn istutustimien neulsten N-, P-, K- j B-pitoisuudet 15 vuoden iällä. Smll kirjimell merkittyjen pylväiden rvot eivät poikke toisistn merkitsevästi (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin, Bonferron testi). Puninen viiv osoitt ko. rvinteen puutosrjn. 22
Metln työrporttej 192 http://www.metl.fi/julkisut/workingppers/2011/mwp192.htm Tulukko 11. Kuusen j männyn istutustimien neulsten C-, Mg-, Fe-, Mn-, Zn- j Cu-pitoisuudet sekä neulsten kuivpino (100 kpl) 15 vuoden iällä. Smll kirjimell merkityt rvot eivät poikke toisistn merkitsevästi (muokkuskäsittelyjen väliset erot puuljeittin, Bonferron testi). KUUSI MÄNTY Muokkmton Likutus Mätästys Muokkmton Likutus Mätästys C, mg g -1 3,18 2,98 3,07 2,12 2,12 2,12 Mg, mg g -1 1,14 1,23 1,25 1,35 1,35 1,39 Fe, mg kg -1 21 22 24 28 27 28 Mn, mg kg -1 591 778 659 630 653 562 Zn, mg kg -1 19 23 21 46 43 36 Cu, mg kg -1 2,3 2,4 2,4 2,9 2,7 2,3 Neulspino, g 0,40 0,37 0,42 2,42 2,22 3,04 4 Tulosten trkstelu j johtopäätökset Timettumisolot Käytetty mnmuokkustp vikutti Hyrynpuroll ksviljiston koostumukseen j ljien välisiin runsussuhteisiin käsittelyjä seurnneen 14 vuoden ikn. Muokkmttomll, konetlltull j etenkin likutetull pinnll esiintyi rhksmmlksvusto, jok jn myötä pikoin yleistyi. Tämä viitt siihen, että huolimtt kunnostusojituksest pohjveden pint viipyi keväisin j syksyisin lähellä mnpint j turvsi rhksmmlelle suotuisn ksvulustn, kun käytettiin em. kevyitä muokkutpoj. Sitä vstoin kivurimättäät lienevät säilyneen kuivempin, kosk niillä rhksmmli ei juuri tvttu timikon vkiintumisen jälkeen j ksvillisuus edusti lähes poikkeuksett kynsi-krhunsmmlsekoitteist turvekngspint. Mätästykseen liitetty pienojitus lienee sekin voimistnut piklliskuivtust. On pääteltävissä, että luontisen timettumisen edellytykset kosteusolojen oslt säilyivät kohtuullisin useiden vuosien jn käytettäessä kevyitä mnmuokkustpoj, joiss vältettiin selvästi tspint korkempien kohoumien tekemistä. Mätäspinnn itämisolot voivt etenkin kuivin kesinä heikentyä (Srinen 2005). Tuoreet muokkuspinnt niin likuiss kuin mättäissä tosin timettuivt Hyrynpuroll kylvön jälkeen erittäin hyvin. Missä määrin luontist timettumist eri muokkus- j ksvillisuuspinnoill myöhempinä vuosin tphtui, ei erikseen selvitetty. Luontinen uudistuminen Luontisesti syntyneitä kuusi oli vohktull uudistuslll 15 vuoden kuluttu hkkuust 17 000 kpl h -1 j hieskoivuj 20 000 kpl h -1. Päätehkkuujnkohtn verrttun kuusen timi oli puolitoistkertinen j hieskoivun timi kymmenkertinen määrä. Männyn luontinen timettuminen jäi heikoksi siementävän mäntypuuston vähäisyyden j osltn myös ksvupikn rehevyyden tki. Hieskoivut syntyivät pääosin hkkuun jälkeen, mutt kuusist vltos oli olemss jo hkkuuvuonn. Aiemmiss inventointitutkimuksiss on tehty smnsuuntinen hvinto: vkiintuneen timikon ksvtuskelpoisist puist merkittävä os oli syntynyt emopuuston lle ennen hkkuut (Hänninen ym. 1972, Räsänen ym. 1985). Myös Lukkln (1946) tutkimuksess uuden puusukupolven muodostneist kuusist yli 60 % oli syntynyt jo ennen uudistmiseen tähtäävää kistlehkkuut. 23