Effects of forest management on sustainability of integrated timber and energy wood production - scenario analysis based on ecosystem model simulations
Routa J. (2011). Effects of forest management on sustainability of integrated timber and energy wood production - scenario analysis based on ecosystem model simulations. https://doi.org/10.14214/df.123
Tiivistelmä
Metsänhoidon vaikutukset kestävään yhdistettyyn aines- ja energiapuun tuotokseen- skenaarioanalyysi perustuen ekosysteemimalli simulointeihin Väitöskirjan tavoitteena oli tutkia metsänhoidon vaikutusta kestävään aines- ja energiapuun yhdistettyyn tuotantoon kuusella (Picea abies (L.) Karst.) ja männyllä (Pinus sylvestris L.) erilaisilla kasvupaikoilla. Työssä tutkittiin ekosysteemimallilla tehtävien simulointien avulla metsänhoidon vaikutusta aines- ja energiapuun tuotokseen, käyttäen erilaisia taimikonhoidon jälkeisiä lähtöpuuston tiheyksiä, harvennusten ajoituksia ja voimakkuuksia sekä typpilannoitusta eri kiertoajoilla. Lisäksi tutkittiin kuusella alkuperän vaikutusta maanpäällisen biomassan tuotokseen kokeellisen aineiston avulla. Tutkimuksessa havaittiin, että metsänhoitoskenaariot, joissa taimikonhoidon jälkeinen tiheys oli suurempi kuin perusmetsänhoitoskenaarioissa ja käytettiin typpilannoitusta, tuottivat selvästi enemmän sekä aines- (tukki- ja kuitupuu) että energiapuuta (hakkuutähteet, pieniläpimittainen runkopuu, kannot ja juuret). Myös metsänkasvatuksen taloudellinen kannattavuus oli korkeampi kiertoajan yli laskettuna sekä kuusella että männyllä riippumatta kasvupaikkatyypistä tai käytetystä kiertoajasta. Aines- ja energiapuun tuotokseen vaikutti myös energiapuuhakkuun ajoitus. Vaikka typpilannoitus lisäsi tuotosta, käytetyllä lannoitteen määrällä (100-200 kgN/ha) tai lannoituskertojen lukumäärällä (2-3 kertaa kiertoajalla) oli hyvin vähän vaikutusta. Energiapuun käytöstä aiheutuneet hiilidioksidipäästöt olivat selvästi alhaisempia silloin kun taimikonhoidon jälkeinen tiheys oli suuri ja typpilannoitusta käytettiin riippumatta puulajista, kasvupaikkatyypistä tai käytetystä kiertoajan pituudesta. Korkea puuntuotos indikoi myös keskimäärin korkeampaa taloudellista kannattavuutta ja matalampia hiilidioksidipäästöjä energiayksikköä kohden. Metsäaluetasolla suurin aines- ja energiapuun tuotos sekä paras taloudellinen kannattavuus saatiin kuusella silloin kun metsäalueella oli paljon vanhoja metsiä. Toisaalta alhaisimmat hiilidioksidipäästöt saatiin kun metsäalueella oli paljon nuoria metsiä ja käytetty kiertoaika oli 60 ja 80 vuotta. Kiertoajan ollessa 120 vuotta saatiin alhaisimmat hiilidioksidipäästöt puuston normaalijakaumaa noudattavalla ikärakenteella. Tämän tutkimuksen mukaan, taimikonhoidon jälkeisiä puuston kasvatustiheyksiä voitaisiin pitää ainakin jonkin verran nykyisiä metsänhoitosuosituksia korkeammalla männyllä ja kuusella. Tämä yhdessä ajallaan tehtyjen puuston harvennusten ja lannoitusten kanssa voisi lisätä merkittävästi puuntuotosta ja metsänkasvatuksen taloudellista kannattavuutta. Samalla myös energiapuun käytön hiilidioksidipäästöt energiayksikköä kohden pienenisivät. Lisäksi eri alkuperien biomassan tuotantopotentiaalia tulisi selvittää jatkossa tarkemmin, sillä sopivia alkuperiä käyttäen voisi olla mahdollista lisätä puuntuotosta huomattavasti yhdistetyssä aines- ja energiapuun kasvatuksessa.
Avainsanat
biomassa;
metsänhoito;
lannoitus;
energiapuu;
CO2;
päästöt
-
Routa,
University of Eastern Finland, School of Forest Sciences
Sähköposti
johanna.routa@metla.fi
Julkaistu 24.5.2011
Katselukerrat 3163
Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.123 | Lataa PDF
Osajulkaisut
Kilpeläinen, A., Routa, J., Peltola, H., Zubizarreta, A., Pulkkinen, P. and Kellomäki, S. 2010. Effects of genetic entry and competition on above ground biomass production of Norway spruce grown in southern Finland. Forest Ecology and Management 259: 2327-2332.
https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.03.005
Routa, J., Kellomäki, S., Peltola, H. and Asikainen, A. 2011. Impacts of thinning and fertilization on timber and energy wood production in Norway spruce and Scots pine: scenario analyses based on ecosystem model simulations. Forestry 84: 159-175.
https://doi.org/10.1093/forestry/cpr003
Routa, J., Kellomäki, S., Kilpeläinen, A., Peltola, H. and Strandman, H. 2011. Effects of forest management on the carbon dioxide emissions of wood energy in integrated production of timber and energy biomass. Global Change Biology Bioenergy, in Press. https://doi.org/10.1111/j.1757-1707.2011.01106.x
Routa, J., Kellomäki, S. and Peltola, H. 2011. Impacts of intensive management and landscape structure on timber and energy wood production and net CO2 emissions from energy wood use of Norway spruce. Bioenergy Research,in Press.
