Artikkelit jotka sisältää sanan 'runko'

Kasvit tuottavat osana sekundaarimetaboliaansa tuhansia erilaisia haihtuvia orgaanisia yhdisteitä eli VOC-yhdisteitä, joita ne hyödyntävät erityisesti puolustusyhdisteinä. Alhaisista pitoisuuksistaan huolimatta nämä yhdisteet osallistuvat ilmakehässä moninaisiin kemiallisiin prosesseihin, jolloin niiden vaikutus ulottuu paljon yksittäisen kasvin kasvuympäristöä laajemmalle. Mänty (Pinus sylvestris L.) tuottaa erityisesti mono- ja seskviterpeenejä, joista valtaosa varastoituu pihkaan. Pihka on tiehyissä paineenalaisena. Tässä tutkimuksessa paineen havaittiin korreloivan positiivisesti sekä ilman lämpötilan että versojen transpiraationopeuden kanssa. Lisäksi sekä korkean pihkanpaineen että ilman korkean lämpötilan havaittiin lisäävän monoterpeenien haihduntanopeutta rungosta.

Monoterpeenisyntaasiaktiivisuus kuvaa neulasten maksimaalista kykyä tuottaa monoterpeenejä. Ympäristötekijöiden vuodenaikaisvaihtelun ja neulasten iän todettiin selittävän suurimman osan neulasten monoterpeenisyntaasiaktiivisuuksien sekä monoterpeenivarastojen ja -päästöjen vaihtelusta. Männynneulasten monoterpeenipitoisuuden vaihtelu vuodenaikojen, eri-ikäisten neulasten ja eri puiden välillä oli puolestaan verrattain pientä. Monoterpeenisyntaasiaktiivisuus oli suurempaa alle vuoden ikäisillä neulasilla kuin tätä vanhemmilla. Saman puun neulasten monoterpeenisyntaasiaktiivisuuksien ja monoterpeenivarastojen yhdistekohtainen koostumus ei heijastunut päästöjen koostumukseen: esimerkiksi δ-3-kareenia oli päästöissä selvästi suurempi osuus kuin varastoissa ja syntaasiaktiivisuuksissa. 

VOC-yhdisteiden päästöjä on mitattu puiden yhteyttävistä osista jo pitkään, mutta tässä tutkimuksessa seurattiin ensikertaa puiden puuosien päästöjä usean vuoden ajan. Mittaukseen käytettiin automaattista kammiomittausjärjestelmää ja siihen liitettyä protoninvaihtoreaktiomassaspektrometriä.

Männyn rungosta havaittiin vapautuvan ilmaan monoterpeenejä ja metanolia. Kummankin aineen päästöissä näkyi vuodenaikaisvaihtelua: Metanolipäästöt olivat suurimmillaan keskellä kasvukautta. Monoterpeenipäästöt puolestaan olivat korkeimmillaan paitsi kesien kuumimpina päivinä, myös keväällä puiden yhteytyskapasiteetin palautuessa lepokauden jälkeen. Tutkittujen puiden monoterpeenipäästöjen enantiomeerikoostumuksessa esiintyi vuorokausivaihtelua. Puiden vapauttamien yhdisteiden määrän, yhdisteiden reaktiivisuuden, metsän puulajikoostumuksen ja puiden eri kemotyyppien runsauden havaittiin heijastuvan latvuskerroksen yläpuolisen ilman terpeenikoostumukseen.

• Vanhatalo, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Institute for Atmospheric and Earth System Research / Forest Sciences Sähköposti: anni.vanhatalo@alumni.helsinki.fi

Puunkorjuun johtamisen ja kustannuslaskennan kehittyminen Karjalan Tasavallassa Neuvostoliiton aikana Karjalan Autonomisessa Sosialistisessa Neuvostotasavallassa puunkorjuu oli keskittynyt valtion omistamille puunkorjuuyrityksille, lespromkhozeille, joiden puunkorjuutyöt perustuivat vähitellen lähes täysin mekanisoituun kokorunkomenetelmään. Yritysten johtaminen oli Neuvostoliiton suunnitelmatalouden kaudella myös täysin keskitettyä, ja puun hankintamäärät ja sen hinnat määriteltiin Metsätalouden ja metsäteollisuuden ministeriössä. Kustannukset laskettiin ministeriön sisäisesti sovittujen standardikustannuslaskennan menetelmien mukaisesti. Neuvostoajan suunnitelmatalouden päätyttyä, markkinatalouteen siirtymisen aikana 1990-luvun alkupuolella suurin osa Karjalan puunhankintayrityksistä ajautui taloudelliseen kriisiin. Pääsyinä olivat puunkorjuun kustannusten ja muiden markkinoista johtuvien kustannustekijöiden kasvu. Lisäksi vanha teknologia sekä kehittymätön infrastruktuuri vaikuttivat kannattavuuteen alentavasti. Neuvostoliiton aikaisten valtion omistamien puunkorjuuyrityksien omistusmuoto vaihtui osakeyhtiöiksi ja myös monia pieniä korjuuyrityksiä perustettiin. Tutkimus kuvaa ja analysoi sekä puunkorjuun johtamisjärjestelmän muutoksia Karjalan tasavallassa että kustannuslaskennan teorian ja käytännön kehitystä Neuvostoliiton ja Venäjän Federaation puunkorjuussa poikkeuksellisen tuntuvan taloudellisen ja sosiaalisen transformaation olosuhteissa. Nykyään Venäjällä, ja erityisesti Luoteis-Venäjällä sekä kokorunkomenetelmä että tavaralajimenetelmä ovat yleisessä käytössä. Karjalan Tasavallassa viimeisen 10-15 vuoden aikana pohjoismainen tavaralajimenetelmä on vallannut kasvavan osan puunkorjuussa. Vaikka myös kokorunkomenetelmää on jonkin verran uudistettu, perinteiset koneet ja menetelmät ovat edelleen vallitsevat. Tutkimuksessa on tehty kustannuslaskelmia kumpaankin menetelmään perustuville puunkorjuuketjuille hakkuutyömailta puuta käyttäville tehtaille tai vientiin saakka. Kaikki korjuuoperaatiot metsässä, kuljetuksessa ja puunkäsittelyterminaaleissa on jaettu keskeisiin toimintoihin logistisessa ketjussa. Puunkorjuun kustannuslaskelmat molemmissa puunkorjuumenetelmissä pohjautuvat edelleen muutamiin vaihtoehtoisiin työvaiheisiin sisältäen venäläisen tai pohjoismaisen koneiden ohella myös manuaalisia työvaiheita. Kustannuslaskennan teorian kannalta tutkimus perustuu omakustannushinnan laskentaan. Suunnitelmatalouden ja nykyisen venäläisen omakustannuslaskennan ja pohjoismaissa sovelletun puunkorjuun kustannuslaskennan menetelmien eroja ja yhtäläisyyksiä on kuvattu, analysoitu, ja verrattu keskenään. Yhtäläisyyksiä esiintyy molempien menetelmien kustannuskategorioissa sekä jaossa kiinteisiin ja muuttuviin kustannuksiin. Yhtenä peruserona on korjuukoneen vaihtoarvon laskeminen, jolla on tärkeä merkitys pohjoismaisessa konekustannuslaskennassa, mutta jota venäläisessä menetelmässä ei ole sovellettu. Vuosille 2000-2005 laaditut kustannuslaskentamallit osoittavat kokorunko- ja tavaralajimenetelmien puunhankintakustannusten kasvaneen Karjalan Tasavallassa reaalisesti 2.5-kertaisiksi. Puunkorjuukustannukset riippuvat paitsi puunhakkuumenetelmistä myös paljon raakapuun kuljetusetäisyyksistä. Vuonna 2005 tavaralajimenetelmän yksikkökustannuksiksi laskettiin 11-35 €/m3 ja vastaavasti kokorunkomenetelmälle 13-42 €/m3. Näyttääkin siltä, että skandinaaviseen teknologiaan perustuvan tavaralajimenetelmän lisääntynyt käyttö on monessa tapauksessa yhtä paljon kuin kustannuslaskelmista ollut seurausta puunkorjuun uusista organisaatio- ja johtamismalleista.

• Tyukina, Itä-Suomen yliopisto, Metsätieteiden osasto Sähköposti: olga.tyukina@uef.fi

Suomalaisen metsäsektorin toimivuuden ja kilpailukyvyn kannalta ensisijaisen tärkeää on saada oikeanlaista puuraaka-ainetta metsistä jatkojalostukseen. Tätä silmälläpitäen erilaisia metsän kasvua ja puiden rakennetta sekä puuraaka-aineen laatua ennustavia simulaattoreita on lisääntyvässä määrin kehitetty. Kun edellä mainittuja simulaattoreita yhdistetään puuraaka-aineen jalostusprosessia mallintaviin simulaattoreihin (esim. sahaussimulaattorit), voidaan kehittää koko jalostusketjua kuvaavia ohjelmistoja. Tässä tutkimuksessa on muunnettu männyn kolmiulotteista rakennetta ennustavat simulaattorit PipeQual ja RetroSTEM kuvaamaan kuusen runkorakennetta (runkokäyrät, oksaisuus ja puuaineen tiheys). PipeQual ennustaa metsikön kasvua ja yksittäisten runkojen kolmiulotteisen rakenteen kehitystä dynaamisesti taimesta alkaen, aina metsikön kiertoajan loppuun. RetroSTEM rekonstruoi yksittäisille puille rungon kolmiulotteisen rakenteen, puun iän ja koon (pituus, rinnankorkeusläpimitta, latvussuhde) perusteella, aloittaen rakenteen muodostamisen taimesta ja päätyen puun olemassa oleviin mittoihin. Molemmat simulaattorit voidaan liittää sahaussimulaattoriin. PipeQual ja RetroSTEM simulaattorit perustuvat molemmat teoreettiseen kuvaukseen puun rakenteesta. Tutkimuksessa selvitettiin, missä määrin latvan rakenteen tai rungon, oksien ja latvan välisten rakennesuhteiden kehitys noudattaa tiettyjä säännönmukaisuuksia iältään ja kasvutilaltaan erilaisissa metsiköissä. Säännönmukaisesti käyttäytyviä tai vakioiksi havaittuja suhteita puun eri rakenteiden välillä voidaan hyödyntää simulaattorissa, kun kasvun jakautumista puun eri rakenteiden välillä ohjataan kiertoajan eri vaiheissa, tiheydeltään erilaisissa metsiköissä. Esimerkiksi puun neulasmassan suhde rungon pohjapinta-alaan latvusrajalla havaittiin olevan vakio iältään erilaisissa metsiköissä, ja puun neulastiheyden todettiin saavuttavan maksimitiheyden noin viidessä metrissä latvan kärjestä alas, riippumatta puun iästä tai sen asemasta latvuskerroksessa. Viiden metrin alapuolella latvan pituus ja leveys sekä samalla neulastiheys vaihtelevat puun iän ja kasvutilan mukaan. Tutkimuksessa testattiin PipeQual ja RetroSTEM simulaattoreiden ennustuskykyä vertailemalla simuloituja tunnuksia mitattuihin vastaaviin tunnuksiin. Molemmat simulaattorit ennustivat yksittäisten puiden runkokäyrän ja oksien läpimitan sekä tiheyden testiaineiston perusteella melko harhattomasti. Runkoläpimitta- ja oksaisuusennusteet rungon eri korkeuksilla osoittivat kuitenkin lievää yli- tai aliarviota ja vaativat näin ollen lisätestausta ja jatkotoimenpiteitä simulaattoreiden kehittämisessä. RetroSTEM simulaattori liitettiin edelleen InnoSIM sahaussimulaattoriin ja tämän pilottitutkimuksen perusteella voidaan todeta, että kyseisellä yhdistelmällä on mahdollista ennustaa nopeasti ja tehokkaasti kuusisahatavaran laatujakaumaa eritavoin käsitellyissä metsiköissä.

• Kantola, University of Helsinki, Department of Forest Ecology Sähköposti: anu.kantola@metla.fi

Työn tavoitteena oli tutkia männyn (Pinus sylvestris L.) ja kuusen (Picea obovata Lebed.) pitkäaikaista kasvunvaihtelua Komin tasavallassa Luoteis-Venäjällä muuttuvissa ympäristöolosuhteissa. Pitkäaikainen nouseva kasvutrendi havaittiin sekä männyllä että kuusella empiirisissä lustoaineistoissa ja pituuskasvuaineistoissa boreaalisen havumetsävyöhykkeen etelä-, keski- ja pohjoisosissa sekä vaihettumisvyöhykkeellä tundraan. Pituuskasvussa tilastollisesti merkitsevä lisäys oli kuusella 40 % ja männyllä 30 % koko Komin alueella. Havumetsävyöhykkeen keskiosissa kuusen pituuskasvun lisäys oli 240 % ja männyn 140 %. Pohjoisosissa kuusen pituuskasvun lisäys oli 164 %. Läpimitan kasvussa (sädekasvussa) kasvunlisäys oli kuusella 134 % vaihettumisvyöhykkeellä tundraan ja havumetsävyöhykkeen pohjoisosissa se oli 35 % kahden viimeisen 50 vuoden ajanjakson aikana (periodit 1901 – 1950 ja 1951 – 2000). Havumetsävyöhykkeen keskiosissa kuusen sädekasvussa havaittiin 76 % lisäys viimeisen sadan vuoden aikana mutta vastaavaa tilastollisesti merkitsevää kasvunmuutosta ei vyöhykkeen eteläosissa havaittu. Männyn sädekasvussa havaitut kasvunlisäykset olivat pohjoisosissa 32 % ja keskiosissa 55 %. Havumetsävyöhykkeen eteläosissa ei myöskään männyllä havaittu tilastollisesti merkitsevää kasvunmuutosta. Viimeisen 20 vuoden aikana ilman lämpötilan nousu on rekisteröity Komin tasavallan kaikilla ilmastoasemilla ja vastaavasti sademäärät ovat nousseet viimeisen 40 vuoden aikana. Nämä muutokset ovat nähtävissä kuusen ja männyn sädekasvussa. Muutos ilmastossa osin selittää lisääntynyttä kasvupaikan tuottokykyä. Lämpötila selitti 22 – 42 % kokonaisvaihtelusta ja sademäärä 19 – 28 %.

• Lopatin, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: eugene.lopatin@joensuu.fi