Osmo Heikkala

Emulation of natural disturbances and the maintenance of biodiversity in managed boreal forests: the effects of prescribed fire and retention forestry on insect assemblages

Heikkala O. (2016). Emulation of natural disturbances and the maintenance of biodiversity in managed boreal forests: the effects of prescribed fire and retention forestry on insect assemblages. https://doi.org/10.14214/df.222

Tiivistelmä

Intensiiviset metsänhoitotoimet ja tehokas luontaisten häiriöiden torjunta ovat aiheuttaneet muutoksia metsäekosysteemeissä ja johtaneet monien lajien ja elinympäristöjen uhanalaistumiseen. Säästöpuuhakkuilla ja kulotuksella pyritään muuttamaan metsätalouden vaikutuksia luonnollisemmiksi ja ylläpitämään monimuotoisuutta talousmetsissä. Väitöskirjassa on selvitetty näiden kahden menetelmän pitkäaikaisia vaikutuksia monimuotoisuuteen tutkimalla säästöpuiden dynamiikkaa sekä kovakuoriais- ja latikkalajiston muutoksia. Tutkimukset perustuvat yli 10-vuotiseen 24 metsikössä toistettuun kenttäkokeeseen itäsuomalaisissa boreaalisissa metsissä. Aineisto sisältää 2758 säästöpuuyksilöä, joita seurattiin 10 vuoden ajan, sekä 60 879 hyönteisyksilöä 468 lajista. Metsäpaloihin verrattavissa oleva hakkaamattoman metsän kulotus lisäsi lahopuusta riippuvaisten kovakuoriaisten lajimäärää.. Lajimäärän nousu näkyi lähes koko 10-vuotisen jakson ajan. Hakkuutkin nostivat lahopuusta riippuvaisten kovakuoriaisten lajimäärää, mutta vain lyhytaikaisesti. Säästöpuualoilla lajimäärä palasi 10 vuodessa lähtötasolle, mutta avohakkuilla lajimäärä putosi jopa lähtötasoa alemmaksi. Lahopuulajiston funktionaalis-fylogeneettinen koostumus oli hakkaamattomissa metsissä erilainen kuin hakatuilla, ja erosi myös säästöpuuhakkuiden ja avohakkuiden välillä. Säästöpuuhakkuilla lajisto oli ryhmittynyttä siten, että lajit olivat fylogeneettisesti lähempänä toisiaan ja niiden elinympäristövaatimukset olivat samankaltaisia: avoimia elinympäristöjä ja tuoretta lahopuuta vaativat lajit vallitsivat. Avohakkuilla lajisto oli satunnaista eikä erityisiä preferenssejä ollut havaittavissa. Avoimia alueita yleisesti suosivien maakiitäjäisten lajimäärät nousivat hakkuiden ja polton surauksena. Säästöpuuryhmät olivat liian pieniä pystyäkseen ylläpitämään hakkaamattoman metsän lajistoa. Polttaminen lisäsi pyrofiilisten sekä harvinaisten ja uhanalaisten lahopuukuoriaisten ja latikoiden lajimääriä, mutta vaikutus jäi lyhytaikaiseksi. Avohakkuuseen verrattuna säästöpuuhakkuut tai metsän polttaminen eivät kumpikaan lisänneet ytimennävertäjätuhoja ympäröivissä metsissä. Tämän väitöskirjan tulokset korostavat avohakkuun ja palaneen metsän yhteisöjen välisiä eroja. Avohakkuun ja metsäpalon vaikutukset ovat erilaiset, eikä avohakkuu siten jäljittele palon vaikutuksia. Tulosten mukaan metsänhoidon vastaavuutta luonnonhäiriöihin ja metsien sekä lajiston monimuotoisuuden suojelua voidaan parantaa säästöpuiden ja kulotuksen avulla. Säästöpuiden korkean kuolleisuuden vuoksi tarvitaan kuitenkin suhteellisen suuria säästöpuumääriä, että voidaan turvata säästöpuiden ylläpitämien elinympäristöjen jatkuva saatavuus myös pidemmällä aikavälillä.

Avainsanat
pitkän ajan vaikutukset; säästöpuudynamiikka; lahopuukovakuoriaiset; latikat; maakiitäjäiset

Julkaistu 12.7.2016

Katselukerrat 4504

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.222 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Heikkala, O., Suominen, M., Junninen, K., Hämäläinen, A., Kouki, J., 2014. Effects of retention level and fire on retention tree dynamics in boreal forests. Forest Ecology and Management 328: 193-201.

https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.05.022

Heikkala, O., Martikainen, P., Kouki, J., 2016. Decadal effects of emulating natural disturbances in forest management on saproxylic beetle assemblages. Biological Conservation 194: 39-47.

https://doi.org/10.1016/j.biocon.2015.12.002

Heikkala, O., Seibold, S., Koivula, M., Martikainen, P., Müller, J., Thorn, S., Kouki, J., 2016. Retention forestry and prescribed burning result in functionally different saproxylic beetle assemblages than clear-cutting. Forest Ecology and Management 359: 51-58.

https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.09.043

Heikkala, O., Martikainen, P. Kouki, J. Prescribed burning is an effective and quick method to conserve rare pyrophilous forest-dwelling flat-bugs (Heteroptera: Aradidae). Manuscript.

Martikainen, P., Kouki, J., Heikkala, O., 2006. The effects of green tree retention and subsequent prescribed burning on ground beetles (Coleoptera: Carabidae) in boreal pine-dominated forests. Ecography 29: 659-670.

https://doi.org/10.1111/j.2006.0906-7590.04562.x

Martikainen, P., Kouki, J., Heikkala, O., Hyvärinen, E., Lappalainen, H., 2006. Effects of green tree retention and prescribed burning on the crown damage caused by the pine shoot beetles (Tomicus spp.) in pine-dominated timber harvest areas. Journal of Applied Entomology 130: 37-44.

https://doi.org/10.1111/j.1439-0418.2005.01015.x

---