Artikkelit jotka sisältävät avainsanan 'harvennus'.

Karri Uotila. (2017). Optimization of early cleaning and precommercial thinning methods in juvenile stand management of Norway. https://doi.org/10.14214/df.231

Väitöskirjan tarkoituksena oli kehittää kustannustehokkaan taimikonhoidon toimintamalli kuusen (Picea abies L. Karst) istutustaimikoihin. Taimikonhoitoon haettiin tuottavuutta soveltamalla uudistamisketjuun aikaan perustuvan tuotantojohtamisen (TBM) periaatteita. Näitä periaatteita hyödyntäen uudistamisketju integroitiin hyödyntämään arvoa lisäävä työ mahdollisimman tehokkaasti ja minimoitiin ketjun päätöksenteon hallintaan tarvittavaa arvoa lisäämätön työ. Maanmuokkauksen ja varhaisperkauksen vaikutusta taimikon kehitykseen tutkittiin intensiivisin maastokokein. Sen sijaan laajamittaisilla maastoinventoinneilla tähdättiin menetelmäkehitykseen, jolla voidaan tehostaa taimikonhoidon päätöksentekoa, kuten varhaisperkaustarpeen tai taimikonharvennuksen työajanmenekin arviointia. Tulokset osoittivat, että taimikonhoidon työajanmenekki vaihteli huomattavasti työn ajoituksen mukaan. Taimikonharvennuksen viivästyminen nosti toimenpiteeseen tarvittavaa työmäärää vuosittain 8,3 %. Siksi taimikonharvennus kannattaa toteuttaa kuusikoissa heti, kun toimenpiteen jälkeen syntyvä vesakko ei enää uhkaa kuusikon kehitystä. Toisaalta 61–70 % kuusentaimista tarvitsi varhaisperkausta jo vuosia ennen kuin taimikonharvennus on ajankohtainen toimenpide. Varhaisperkaus oli myös tehokas toimenpide, se paransi kuusten läpimitan kasvua 21—32 %. Varhaisperkauksen ja taimikonharvennuksen sisältävä kaksivaiheinen taimikonhoito, osoittautui toisaalta jonkin verran työläämmäksi kuin ainoastaan taimikonharvennuksen sisältämä vaihtoehto. Myös maanmuokkausmenetelmä vaikutti paljon perattavan puuston syntyyn ja kasvuun, ja siten taimikonhoidon kokonaiskustannuksiin. Vaikutus taimikonhoitokustannuksiin voi olla huomattavan suuri verrattuna itse maanmuokkauksen kustannuksiin. Tulosten perusteella uudistamisketjun toimenpiteiden välisten vaikutusten tunnistaminen ja ymmärtäminen on ehdottoman tärkeää, kun tavoitteena on tuottava metsätalous. Myös kohteen ennakkotiedot voivat olla taimikonhoidon käytännön päätöksenteossa hyödyllisiä. Muutamat kasvupaikka- tai metsikkötekijät selittivät joko varhaisperkaustarvetta tai taimikonharvennuksen työajanmenekkiä. Toisaalta käytännön päätöksenteko tarvitsee luotettavampia malleja. Luotettavien mallien rakentamiseen tarvitaan metsäsuunnitelmatiedon lisäksi muita muuttujia. Tulevaan kehitystyöhön big data tarjoaa lupaavia vaihtoehtoja.

  • Uotila, University of Helsinki, Department of Forest Sciences ORCID ID:Sähköposti karri.uotila@luke.fi (email)
Paula Jylhä. (2011). Harvesting of undelimbed Scots pine (Pinus sylvestris L.) from first thinnings for integrated production of kraft pulp and energy. https://doi.org/10.14214/df.133

Karsimattoman männyn korjuu ensiharvennuksilta integroituun sulfaattisellun ja energian tuotantoon Tutkimuksessa arvioitiin karsimattoman männyn (Pinus sylvestris L.) soveltuvuutta integroituun sellun ja energian tuotantoon sulfaattisellutehtaassa. Tuotantoprosessin (ml. puunhankinta) kustannustehokkuuden lisäksi otettiin huomioon teknisiä ja ympäristönäkökohtia. Huomiota kiinnitettiin erityisesti kokopuun paalauksen mahdollisuuksiin ensiharvennusmännyn korjuuratkaisuna. Karsimattoman puun soveltuvuutta sellunvalmistukseen selvitettiin tehdasmittakaavaisen kuorintakokeen ja laboratoriossa tehtyjen koekeittojen avulla, käyttäen verrokkina tavanomaista ensiharvennuksilta korjattua karsittua kuitupuuta. Tulokset osoittivat, että mäntyosapuuta voidaan käyttää havusellun raaka-aineena seoksena tavanomaisen ensiharvennusmännyn kanssa heikentämättä massan laatua. Karsimaton puu voi kuitenkin lisätä kuituhävikkiä sellunvalmistuksen eri vaiheissa. Tuontantoprosessin kustannustehokkuuden mittarina käytettiin suhteellista puustamaksukykyä tehtaalta kannolle. Laskelmat tehtiin kolmelle keskisuomalaiselle ensiharvennusmännikölle, joissa poistetun puuston rinnankorkeusläpimitta oli 6−12 cm. Vertaillut puunhankintaketjut perustuivat tavaralajihakkuuseen, kokopuuhakkuuseen ja kokopuun paalaukseen. Kokopuun paalauksen tuottavuustiedot saatiin kokopuupaalaimen toisella prototyypillä tehdystä tuottavuustutkimuksesta. Tulosten mukaan nykyisellä sellun ja energian hintasuhteella sellutehtaan puustamaksukyky heikkeni raaka-aineen energiajakeen osuuden lisääntyessä. Kuitupuun loppukäyttäjän näkökulmasta tavaralajimenetelmä oli kustannustehokkain vaihtoehto, joka johti yleensä suurimpaan jäännösarvoon kannolla. Sellun hinnan lasku ja energian hinnan nousu kuitenkin paransivat kokopuuhakkuun ja kokopuun paalauksen kilpailukykyä. Alhaisilla sellun hinnoilla ja erittäin lyhyillä kuljetusmatkoilla kokopuu voi tuottaa pieniläpimittaisissa mäntyleimikoissa suuremman jäännösarvon kannolla kuin kuitupuun korjuu karsittuna. Paalausmenetelmällä pystyttiin alentamaan kokopuun kuljetuskustannuksia, mutta saavutetut säästöt metsä- ja kaukokuljetuksessa eivät kattaneet kohonneita hakkuu- ja paalauskustannuksia. Metsä- ja kaukokuljetusmatkojen piteneminen paransi kokopuupaalauksen suhteellista kilpailukykyä muihin korjuumenetelmiin verrattuna. Karsimattoman puun korjuu lisää ravinnehävikkiä, mikä voi heikentää kasvupaikan puuntuotoskykyä. Sen vuoksi kokopuumenetelmiä ei suositella karuille kangasmaille ja soille. Kokopuukorjuu vähentää ajouralla maaperää suojaavan ja kantavuutta parantavan latvusmassan määrää. Lisäksi kokopuukorjuu kasvattaa hakkuukertymää, mikä puolestaan lisää ajokertoja ja kasvattaa paalausvaihtoehdossa kuormakokoa. Nämä tekijät voivat lisätä maastovaurioiden riskiä, erityisesti heikosti kantavilla turvemailla. Laskelmissa käytetyillä oletuksilla puunhankinnan aiheuttamat hiilidioksidipäästöt olivat 13−27 kg kuutiometriä kohti. Kokopuun paalaus vähensi puutavaran metsä- ja kaukokuljetusten hiilidioksidipäästöjä muihin menetelmiin verrattuna 30−39%, mutta kuljetuksen päästövähennykset eivät kompensoineet hakkuu- ja paalaustyövaiheen alhaisesta tuottavuudesta johtuvia ja siitä syystä kilpailevia menetelmiä suurempia päästöjä.

  • Jylhä, University of Helsinki, Department of Forest Sciences ORCID ID:Sähköposti paula.jylha@metla.fi (email)
Tianjin Cao. (2010). Silvicultural decisions based on simulation-optimization systems. https://doi.org/10.14214/df.103

Metsänkäsittelyn päätökset simulointi-optimointijärjestelmiin perustuen

Metsien hoito kohtaa uusia haasteita ilmastonmuutoksesta johtuen. Muokkaamaalla harvennusohjelmia perinteinen metsänhoito voidaan mukauttaa metsävarojen käytön erilaisiin tavoitteisiin, kuten puuaineen laatu, metsäbioenergia ja hiilen sidonta. Tässä väitöskirjassa kehitetään optimointi-simulointijärjestelmä, jolla voidaan saavuttaa monitieteinen ymmärrys puutieteen, metsäekologian ja metsäekonomian vuorovaikutuksista.

Työssä kehitettiin OptiFor-sovellus metsänkäsittelyä varten. OptiFor-simulointi-optimointijärjestelmä yhdistää prosessipohjaisen PipeQual-kasvumallin, puuaineen laadun mallit, biomassan tuotannon ja hiilipäästöjen mallit sekä energiapuu- ja korjuukustannusmallit yhdeksi optimointimalliksi. Optimointialgoritmina päätösmuuttujien optimiarvojen määrittämiseksi käytettiin Osyczkan suora- ja satunnaishakualgoritmia.

Tämän väitöskirjan numeeriset tutkimukset laajensivat nykytietämystä ja ymmärrystä puutieteen, metsäekologian ja metsäekonomian suhteista. Puuntuotantoa koskevat tulokset osoittavat, että optimaalinen harvennusohjelma riippuu kasvupaikasta ja nuoren metsikön ominaisuuksista. Puun laadun kohdalla tulokset osoittivat, että kasvava harvennusvoimakkuus johti alempaan puun tiheyteen ja lyhyempiin kuituihin. Ravinteiden lisääminen kiihdytti tilavuuskasvua mutta alensi puun laatua kuusella.

Kun energiapuuharvennusta tarkasteltiin yhdessä perinteisen metsänkasvatuksen kanssa, todettiin, että perinteinen metsänkasvatus ilman energiapuun korjuuta oli edullisin tapa alhaisen tiheyden männiköissä. Energiapuun korjuu ensiharvennuksissa oli sen sijaan edullista tiheissä metsiköissä. Kun metsän hiilitasapaino otetaan huomioon, tulosten mukaan eri hiililaskennan menetelmät johtavat hyvin poikkeaviin optimaalisiin harvennusohjelmiin ja keskimääräisiin hiilivarantoihin. Hiilen hinnan nostaminen johti pidempiin kiertoaikoihin ja korkeampaan keskikasvuun sekä huomattavasti korkeampaan hiilivarantoon kiertoajan kuluessa.

  • Cao, Helsingin yliopisto, Metsätieteiden laitos ORCID ID:Sähköposti tianjian.cao@helsinki.fi (email)
Janne Miettinen. (2009). Capercaillie (Tetrao urogallus L.) habitats in managed Finnish forests – the current status, threats and possibilities. https://doi.org/10.14214/df.90

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa soveltamiskelpoista tietoa siitä, miten metson elinympäristöt voidaan ottaa huomioon metsänhoidossa, ja siten edistää ekologisesti kestävää metsätaloutta. Metso on arvostettu riistalaji, mutta sillä on myös indikaattori- ja sateenvarjolajin ominaisuuksia. Siten se on läheisesti kytkeytynyt myös moniin muihin lajeihin.

Tutkimus keskittyi kysymykseen: mitkä metsän ominaispiirteet ovat metsolle tärkeitä? Jotta saavutettaisiin kokonaiskuva metson elinympäristövaatimuksista, erilaisia metsohabitaatteja tutkittiin useilla mittakaavoilla Suomessa 1990- ja 2000-luvuilla. Lajiaineistot pohjautuivat pääosin riistakolmiolaskentoihin. Maisema-aineistoina käytettiin Metsähallituksen kuviotietoaineistoa ja valtakunnan metsien inventoinnin (VMI) aineistoja.

Metsotiheyden ja nuorten kasvatusmetsien osuuden välillä havaittiin positiivinen yhteys suurella mittakaavatasolla (2500 km2 tutkimusyksiköt) läpi koko Suomen. Metson ja nuorten kasvatusmetsien välillä oli positiivinen yhteys myös metson kesä- ja talvielinympäristöissä sekä soidinympäristöissä Pohjois-Suomessa, jossa havaittiin myös positiivinen yhteys metsän tiheyden ja metson kesäisen elinympäristövalinnan välillä. Metson ja uudistuskypsien metsien välillä positiivinen yhteys havaittiin 1990-luvun alussa, mutta sen jälkeen tämä yhteys oli heikko. Boreaalinen talousmetsä kehittyy metsolle soveliaaksi nopeasti, 30–40 vuodessa. Nykymuotoisen metsätalouden alkuaikoina, 1950- ja 1960-luvuilla avohakatut laajat alueet palasivat lajin kannalta käyttökelpoisiksi pääosin 1990-luvulla. Mutta elinympäristön laatu voi myös laskea talousmetsän myöhemmissä kehitysvaiheissa. Harvennushakkuiden lyhyen aikajänteen vaikutus metson elinympäristön laatun voi vaihdella riippuen metsikön ominaispiirteistä ja vuodenajasta, sekä aikuisten lintujen ja poikueiden välillä, mutta pidemmällä aikajänteellä vähäinen peitteisyys maanpinnan läheisyydessä voi olla tekijä, joka laskee elinympäristön laatua metsikkötasolla vanhemmissa talousmetsissä erityisesti vähätuottoisilla alueilla ja karuilla kasvupaikoilla.

Maisematason metsäpeitteisyys, metsikkötason peitteisyys (latvuspeitto) sekä peitteisyys maanpinnan läheisyydessä ovat metsolle tärkeitä metsän rakennepiirteitä. Pidemmät kiertoajat, alikasvoksen hoito ja eri-ikäisrakenteisen metsänkasvatuksen käyttö ovat soveliaita menetelmiä metson elinympäristöjen tarjollaolon ja laadun parantamiseksi talousmetsissä. Alueellinen suunnittelu metsolle suotuisten laikkujen yhdistämiseksi sekä männyn tarjollaolon turvaaminen lajin talviravinnon turvaamiseksi ovat tarpeen erityisesti Etelä-Suomessa. Myös hakkuutähteiden käsittelyn hyödyt ja kustannukset, sekä kunnostusojitusten toistuvuuden ja laajuuden vähentämisen mahdollisuudet ansaitsevat jatkossa tulla huolellisesti arvioiduiksi. Lisäksi metsolle tärkeiden metsän rakennepiirteiden ja muiden lajien välisien yhteyksien selvittäminen tarjoaa mielekkään jatkotutkimuskohteen.

  • Miettinen, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences ORCID ID:Sähköposti janne.miettinen@rktl.fi (email)
Saija Huuskonen. (2008). Nuorten männiköiden kehitys - taimikonhoito ja ensiharvennus. https://doi.org/10.14214/df.62

Tutkimuksessa tarkastellaan metsikön sijainnin, kasvupaikan, syntytavan ja taimikonhoidon vaikutusta nuorten tasaisten ja puhtaiden männiköiden metsänhoidolliseen tilaan ja kehitykseen. Lisäksi työssä arvioidaan ensiharvennuksen ajoituksen ja voimakkuuden tuotos- ja tuottovaikutuksia aina kiertoajan loppuun asti.

Nuorten männiköiden tiheys, ulkoinen laatu ja metsikkötason kasvumallien laadinta perustuvat Metsäntutkimuslaitoksen talousmetsien taimikoiden inventointikokeisiin (TINKA) (kolme mittauskertaa, 192 metsikköä). Taimikonhoidon vaikutus metsikön kehitykseen pohjautuu Metsäntutkimuslaitoksen järjestettyihin taimikkokokeisiin (13 metsikköä, 169 koealaa). Ensiharvennuksen ajoituksen ja voimakkuuden vaikutus metsikön tuotokseen ja tuottoon perustuu Metsähallituksen 27 ensiharvennusmetsikön mittauksiin ja metsikön jatkokehityksen ennusteisiin MOTTI-ohjelmistolla. Työ koostuu neljästä osajulkaisusta ja niiden yhdistelmästä.

Tutkimuksessa laadittiin koko maan kattavat metsikkötason kasvumallit, joilla pystytään kuvaamaan luotettavasti nuorten, kasvatuskelpoisten mäntyjen kehitys ensiharvennusvaiheeseen saakka.

Nuorten, 1970–1980-luvulla perustettujen, männiköiden tiheys on kohtalaisen alhainen. Lisäksi nuorissa männiköissä on paljon ulkoisia laatuvikoja. Heikko laatu yhdistettynä kohtalaisen alhaiseen tiheyteen johtaa laatuharvennustarpeeseen, mikäli halutaan kasvattaa laatupuuta. Pohjois-Suomessa metsikön valtapuista vain 20 % on hyvälaatuisia. Tämä tarkoittaa sitä, että hyvälaatuisia valtapuita ei ole tarpeeksi kasvatettavaksi kiertoajan loppuun asti.

Aikainen ja lievä taimikonhoito (valtapituus 3 metriä, tiheys 3000 puuta hehtaarilla taimikonhoidon jälkeen) lisää ensiharvennuskertymää 40 % verrattuna myöhäiseen ja voimakkaampaan taimikonhoitoon (valtapituus 7 metriä, tiheys 2000 puuta hehtaarilla taimikonhoidon jälkeen). Taimikonhoidon ajoituksen ja voimakkuuden vaikutusta ensiharvennuksen ainespuukertymään voidaan tarkastella työssä laadituilla malleilla käytännön metsäsuunnittelutilanteissa.

Ensiharvennuksen ainespuukertymä kaksinkertaistuu, kun ensiharvennusta viivästetään 12 metrin valtapituusvaiheesta 16 metrin valtapituusvaiheeseen tai vastaavasti 10 vuodella. Ensiharvennuksen viivästäminen 10 vuodella lisää ensiharvennuksen kantorahatuloja 65 % (330 €/ha, 4 %:n laskentakorkokannalla). Kantohintojen vaihtelu tai laskentakorkokannan muutokset eivät heikennä ensiharvennuksen viivästämisen kannattavuutta hoidetuissa nuorissa metsissä. Ensiharvennuksen viivästäminen edellyttää, että taimikonhoito on tehty ajallaan eikä metsikön laatunäkökohtiin tarvitse kiinnittää erityistä huomiota. Ensiharvennuksen viivästämisellä 10 vuodella ei ole merkittävää vaikutusta koko kiertoajan tuotokseen (m3/ha) tai kantorahatulojen nykyarvoon (€/ha) 0–4 %:n laskentakorkokannoilla.

  • Huuskonen, Helsingin yliopisto, Metsäekologian laitos ORCID ID:Sähköposti saija.huuskonen@helsinki.fi (email)
Elemer Briceño-Elizondo. (2006). Stand level analysis on the effects of management and climate change on the growth and timber yield with implications on carbon stocks in boreal forest ecosystem: a model based approach. https://doi.org/10.14214/df.24

Tutkimuksessa analysoitiin mallisimulointien perusteella, miten metsänhoito ja ilmastonmuutos vaikuttavat boreaalisen metsän kasvuun ja kehitykseen sekä sen kykyyn tuottaa ainespuuta ja sitoa hiiltä. Laskelmat koskivat mänty- (Pinus sylvestris), kuusi- (Picea abies) koivu- (Betula sp) metsiköitä sekä Etelä- että Pohjois-Suomessa. Laskelmissa käytettiin kahta erilaista ilmastonmuutosskenaariota sekä sovellettiin kahdeksaa erilaista harvennusohjelmaa. Harvennusohjelmien laadinnassa puuston pohjapinta-alaan ja valtapituuteen perustuvia harvennussuosituksia muunneltiin siten, että puuston keskimääräinen määrä kiertoajan yli vaihteli nykysuosituksiin verrattuna.

Laskelmat osoittivat, että harventamattomissa metsiköissä kasvu ja hiilensidonta olivat aina suurempia kuin harvennetuissa metsiköissä kasvupaikasta, puulajista ja ilmastoskenaariosta riippumatta. Toisaalta harvennusohjelmat, joissa puuston keskimääräinen määrä säilyi nykyisiä suosituksi korkeampana, tuottivat runsaammin ainespuuta ja sitoivat hiiltä kuin sovellettaessa nykyisiä suosituksia. Ilmastonmuutos lisäsi kasvua, ainespuun tuotosta ja hiilensidontaa, Pohjois-Suomessa suhteellisesti enemmän kuin Etelä-Suomessa puulajista riippumatta. Puuston määrän lisääminen harvennusmetsissä saattaa olla perusteltu vaihtoehto metsästä saatavan kokonaishyödyn lisäämiseksi yhdistäessä ainespuun tuotanto ja hiilensitominen toisiinsa. Samalla voidaan luoda otollisia olosuhteita metsien monimuotoisuuden suojelemiseksi.

  • Briceño-Elizondo, University of Joensuu, Faculty of Forestry ORCID ID:Sähköposti elemer.briceno@joensuu.fi (email)
Diego Pérez. (2005). Stand growth scenarios for Tectona grandis plantations in Costa Rica. https://doi.org/10.14214/df.1

Nopeakasvuiset ja tuottoisat istutusmetsät muodostavat yhä tärkeämmän puun lähteen tropiikissa, ja siellä puuntuotoksen lisääminen onkin tärkeä taloudellinen tavoite. Costa Ricassa tai muissa Väli-Amerikan maissa ei useimpienkaan istutusmetsien, eikä etenkään iäkkäämpien istutusmetsien, tuottoisuus ole vastannut odotuksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella metsänkäsittelytapojen ja laatupuun tuottamisen välisiä suhteita ja sitä kautta kehittää tehostettuja metsänhoitoskenaarioita, joiden avulla vaihtoehtoisilla puuntuotantotavoilla päästäisiin hyviin taloudellisiin tuloksiin. Tutkimusaineisto kerättiin eri puolilta Costa Ricaa, kattaen lähes kaikki ne ilmastotyypit, joissa T. grandis-metsiköitä on istutettu ja joihin laji on sopeutunut hyvin. Metsikkötasolla tutkimus koostui periaatteessa kasvu- ja tuotosparametrien mittaamisesta ja puutasolla puun ominaisuuksien analysoinnista sekä metsänkäsittelytapojen ja kasvupaikkojen välisten suhteiden tutkimisesta. Hyvin intensiiviset ja oikein ajoitetut harvennukset lisäsivät sekä yksittäisten puiden että metsikön tilavuutta, toisin sanoen mahdollisimman suuren kasvun tavoitteleminen puutasolla ei suurestikaan vähentänyt metsikkötason tuotosta. Karsinta kohtuulliselle korkeudelle ja oikeaan aikaan ei pienentänyt puun kasvua tai metsikön tuotosta. Karsinta saattaa lisäksi parantaa rungon muotoa (korkeampi muotoluku, hitaampi rungon kapeneminen) sekä lisätä sydänpuun osuutta. Tärkeiden ominaisuuksien, kuten sydänpuun osuuden ja puun tiheyden, havaittiin riippuvan enemmän puiden iästä kuin metsänkäsittelytavoista, etenkin nuorissa istutusmetsiköissä. Tutkimuksessa laadittiin kasvuskenaarioita 20 ja 30 vuoden kiertoajoilla korkean, keskitason ja matalan viljavuuden kasvupaikoille tavoitteena korkea kasvu sekä puu- että metsikkötasolla. Erilaiset kasvupaikkatyypit, tuotantotavoitteet, kiertoajat ja diskonttokorot johtivat selviin kannattavuuseroihin kasvuskenaarioiden välillä.

  • Pérez, University of Helsinki, Department of Forest Ecology ORCID ID:Sähköposti diegoperez@racsa.co.cr (email)

Rekisteröidy käyttäjäksi
Paina tätä linkkiä Metsätieteen aikakauskirjan käsikirjoituksen tarjoamis- ja seurantajärjestelmään (OJS) kirjautumiseen.
Kirjaudu sisään
Jos olet kirjautunut käyttäjäksi, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta.


Valitsemasi artikkelit