Juha Honkaniemi

Integrating mechanistic disturbance models and stand dynamics of Norway spruce

Honkaniemi J. (2017). Integrating mechanistic disturbance models and stand dynamics of Norway spruce. https://doi.org/10.14214/df.241

Tiivistelmä

Abioottiset ja bioottiset häiriöt ovat ajallisesti hetkellisiä ja satunnaisia tapahtumia, jotka muuttavat ekosysteemiä vähentäen sen biomassaa. Ne ovat avainasemassa metsäekosysteemissä, mutta kasvatusmetsissä aiheuttavat riskin metsän tuottavuudelle. Ilmastonmuutos tullee lisäämään eri metsätuhojen riskiä boreaalisissa metsissä. Euroopassa merkittävimmän tuhoriskin kuusivaltaisille metsille (Picea abies) aiheuttavat juurikääpä (Heterobasidion annosum s.l.), tuuli ja kirjanpainaja (Ips typographus). Juurikääpä aiheuttaa metsiköissä kasvutappioita, kuolleisuutta sekä vähentää puutavaran arvoa. Lisäksi se vähentää puiden mekaanista vastustuskykyä tuulta vastaan ja lisää metsiköin alttiutta tuulituhoille. Kirjanpainajat hyötyvät heikoista puista, kuten tuulenkaadoista, silloin kun niiden kanta on pieni ja voivat hyvissä olosuhteissa aiheuttaa massiivisiakin tuhoja. Väitöskirja esittää uuden WINDROT-mallikonaisuuden, jonka avulla voidaan simuloida eri tuhoaiheuttajien välisiä yhdysvaikutuksia. WINDROT-mallikokonaisuus koostuu neljästä simulaatiomallista, joista jokainen vastaa joko metsikön tai tuhonaiheuttajan dynamiikasta. MOTTI-ohjelmisto simuloi metsikön kasvua ja dynamiikkaa ottaen huomioon metsänhoidon. Hmodel-, HWIND- ja BBDYN –mallit simuloivat kukin yhden tuhonaiheuttajan kehitystä metsikkötasolla. Mallikokonaisuuden tarkastelu puu- ja metsikkötasolla osoitti, että: i) juurikäävän dynamiikkan merkittävin tekijä ovat itiö- ja juuristotartunnat suuriin kantoihin, ii) juurikäävän lisääntyvä määrä metsikössä lisää metiskön alttiutta tuulituhoille; sekä iii) tuulituhojen määrä vaikutti niitä seuraaviin kirjanpainajatuhoihin. Mallikokonaisuutta voidaan jatkossa käyttää eri metsänkasvatusketjujen riskiarviointiin erilaisissa skenaarioissa.

Avainsanat
Picea abies; tuuli; metsätuho; juurikääpä; kirjanpainaja; mekanistinen mallinnus

Julkaistu 12.5.2017

Katselukerrat 5135

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.241 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Honkaniemi J., Ojansuu R., Piri T., Kasanen R., Lehtonen M., Salminen H., Kalliokoski T., Mäkinen H. (2014). Hmodel, a Heterobasidion annosum model for even-aged Norway spruce stands. Canadian Journal of Forest Research 44(7): 796–809.

https://doi.org/10.1139/cjfr-2014-0011

Honkaniemi J., Piri T., Lehtonen M., Siipilehto J., Heikkinen J., Ojansuu R. (2017a). Modelling the mechanisms behind the key epidemiological processes of the conifer pathogen Heterobasidion annosum. Fungal Ecology 25: 29–40.

https://doi.org/10.1016/j.funeco.2016.10.007

Honkaniemi J., Lehtonen M., Väisänen H., Peltola H. (2017b). Effects of wood decay by Heterobasidion annosum on vulnerability of Norway spruce stands to wind damage: a mechanistic modelling approach. Canadian Journal of Forest Research 47(6): 77-87.

https://doi.org/10.1139/cjfr-2016-0505

Honkaniemi J., Ojansuu R., Kasanen R., Heliövaara K. (2017c). Integrating mechanistic model for bark beetle dynamics to simulation framework WINDROT to simulate the interactions between root rot, wind damages and bark beetles. Manuscript.

---