Dissertationes Forestales

Beñat Olascoaga. (2018). Leaf optical properties and dynamics of photosynthetic activity. https://doi.org/10.14214/df.247

Avainsanat: absorptio; fluoresenssi; ei-valokemiallinen vaimeneminen (NPQ); valokemiallinen reflektanssi-indeksi (PRI); valokemiallisen reaktion saanto (ɸP); reflektanssi

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Fotosynteesin edellytyksenä on sen valoriippuvaisten ja -riippumattomien reaktioiden välinen tasapaino, jolloin valokemian kautta tapahtuva energian sisäänvirtaus vastaa kulutusta. Biokemialliset ja fysiologiset prosessit edesauttavat tasapainon muodostumista, sillä jotkut prosessit säätelevät valoriippuvaisten valokemialllisten reaktioiden aktiivisuutta, kun taas toiset säätelevät lämpötilariippuvaisten biokemiallisten reaktioiden aktiivisuutta. Biokemialliset ja fysiologiset prosessit mukauttavat myös fotosynteesiin käytettävissä olevaa absorboidun energian määrää ohjaamalla osan energiasta ei-valokemiallisille reaktiopoluille, jotka hajauttavat energiaa lämpönä ja fluoresenssina. On kiinnostavaa, että tietyt fotosynteesin dynamiikkaan vaikuttavat biokemialliset ja fysiologiset prosessit korreloivat fotosynteesin dynamiikkaa luonnehtivien lehden optisten ominaisuuksien (LOP) kanssa. Mutta kuinka tukevalla pohjalla näihin ominaisuuksiin vaikuttavia biokemiallisia ja fysiologisia prosesseja koskeva tietämyksemme on, ja miten hyvin lehtien optiset ominaisuudet ja fotosynteesin dynamiikan taustalla vaikuttavat biokemialliset ja fysiologiset prosessit korreloivat, kun niitä tarkastellaan erilaisilla spatiotemporaalisilla skaaloilla? Tässä väitöskirjassa tutkittiin, korreloivatko lehtien reflektanssiin ja fluoresenssiin perustuvat optiset ominaisuudet riittävän hyvin fotosynteesin dynamiikkaan vaikuttavien biokemiallisten ja fysiologisten prosessien kanssa, ja pätevätkö nämä korrelaatiot eri spatiotemporaalisilla skaaloilla.

Tässä väitöskirjassa osoitetaan lehtien reflektanssiin ja fluoresenssiin perustuvien optisten ominaisuuksien sopivuus fotosynteesin dynamiikan tutkimiseen sopiviksi optisiksi korvikemuuttujiksi. Työssä myös tunnistetaan vaihtelulähteitä, jotka voivat rikkoa fotosynteesin ja optisten ominaisuuksien välisen korrelaation. Vaihtelulähteet luokitellaan metodologisten (liiallinen yksinkertaistaminen ja tekniset/instrumentaaliset rajoitteet) ja spatiotemporaalisten rajoitteiden mukaan. Fotosynteesidynamiikan taustalla olevien prosessien ja lehtien optisten ominaisuuksien liiallista yksinkertaistamista tarkasteltiin tutkimalla PAR-säteilyn absorptiota männynneulasiin. PAR-absorptiota pidetään yleisesti klorofyllikonsentraatiosta riippuvaisena, mutta tässä väitöskirjassa osoitetaan, että absorptiota säätelee myös vahojen vaikutus neulasten PAR-reflektanssiin. Koska neulasten PAR-absorption suora mittaaminen on vaikeaa, PAR-reflektanssia käytettiin PAR-absorption korvikemuuttujana. Tämän teknisen/instrumentaalisen rajoitteen ratkaisemiseen väitöskirja esittelee uuden metodologian, joka helpottaa PAR-absorption suoraa arviointia. Väitöskirjassa myös osoitetaan, että eräät optiset ominaisuudet näyttävät olevan tunnottomia, kun pyritään mittaamaan tiettyjen biokemiallisten ja fysiologisten prosessien dynamiikkaa. Tämä päti valokemialliseen reflektanssi-indeksiin (PRI), jonka avulla ei pystytty havaitsemaan zeaksantiinista riippumattomia, absorboidun PAR-säteilyn lämpöhajaantumisen taustalla olevia prosesseja. Lisäksi väitöskirjassa osoitetaan, että myös lehden morfologia voi vaikuttaa optisiin ominaisuuksiin, mikä saattaa vaikuttaa optiikkaan perustuvaan monitorointiin yksittäistä lehteä suuremmilla skaaloilla. Huolimatta väitöskirjassa esiin tuoduista varauksista optisten menetelmien potentiaali fotosynteesiaktiivisuuden dynamiikan seurannassa on kiistaton, ja tässä esitetyt tulokset voivat osaltaan pienentää epävarmuutta, joka liittyy fotosynteesin kuvaamiseen optisin menetelmin eri spatiotemporaalisilla kaaloilla.

Olascoaga, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: benat.olascoagagracia@helsinki.fi

Yohama Puentes Rodriguez. (2013). Heterobasidion annosum s.l. and wood degradation of Norway spruce (Picea abies): the effects of sectioning, crown type and wood properties. https://doi.org/10.14214/df.163

Avainsanat: laho; puuainesprofiili; puuntiheys; kasvuominaisuudet; pelkistävien sokereiden saanto

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Juurikääpä (Heterobasidion annosum s.l) aiheuttaa merkittäviä taloudellisia tappioita erityisesti pohjoisen pallonpuoliskon metsätaloudessa. Suomessa sekä männynjuurikääpä (H. annosum) että kuusenjuurikääpä (H. parviporum) lahottaa kuusen puuainesta ja haittaa puuaineksen teollisuuskäyttöä. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin eri kuusigenotyyppien puuaineen sekä puun eri osien hajoamista juurikäävällä sekä puuta hajottavilla entsyymeillä laboratorio-oloissa. Lisäksi selvitettiin kuusen latvusmuodon, puun kasvun ja iän sekä puun kemiallisten ominaisuuksien vaikutusta puun lahoamiseen ja pelkistävien sokereiden vapautumiseen puuaineksesta.

Kapealatvaiset kuusigenotyypit ja tavalliset kuusigenotyypit lahosivat samalla tavoin, mutta tavallisten kuusialkuperien välillä oli eroja lahon syntymisessä. Männyn juurikääpä lahotti kuusta nopeammin kuin kuusen juurikääpä. Vanhemmissa puissa rungon keskiosa lahosi nopeammin kuin rungon pintapuu, kun taas nuoremmissa puissa pintapuu lahosi nopeammin kuin rungon keskiosa. Nuorissa puissa puuaineksen tiheys korreloi negatiivisesti lahoamisnopeuden kanssa. Lisäksi todettiin, että kuusten pelkistävien sokereiden tuoton ja lahomaisen välillä oli positiivinen korrelaatio - eli mitä helpommin puusta irtosi pelkistäviä sokereita laboratoriossa, sitä nopeammin puu lahosi myös juurikäävällä. Johtopäätöksenä todettiin, että kuusten genotyyppinen vaihtelu lahoamisessa antaa mahdollisuuksia puiden kestävyysjalostukseen muiden jalostettavien ominaisuuksien rinnalla erityisesti silloin, kun otetaan huomioon metsänhoidon käytännöt, kuten harvennusten ajoitus ja kiertoajan pituus.

Puentes Rodriguez, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: yp@nn.fi

Jaume Gort-Oromi. (2010). Effects of genetic entry and spacing on growth and wood properties in Scots pine. https://doi.org/10.14214/df.110

Avainsanat: puuaineen tiheys; kasvu ja tuotos; kuituominaisuudet; kasvatustiheys; alkuperä; fenotyyppi; oksien ominaisuudet

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Alkuperän ja kasvatustiheyden vaikutus männyn kasvuun ja puuaineen ominaisuuksiin Tutkimuksessa havaittiin puuaineen tiheys- ja kuituominaisuuksissa eri alkuperillä (perhe) huomattavasti vähäisempää fenotyyppistä eli ilmiasuun liittyvää vaihtelua kuin kasvuominaisuuksissa kuten puun pituudessa, rinnankorkeusläpimitassa ja runkotilavuudessa. Puuaineen eri tiheysominaisuudet (kevät- ja kesäpuun tiheys ja vuosiluston keskitiheys) korreloivat myös vahvasti keskenään (fenotyyppinen korrelaatio). Kasvatustiheys vaikutti merkittävästi puun pituuteen, rinnankorkeusläpimittaan, runkotilavuuteen, oksan paksuuteen sekä puuaineen tiheyteen ja kuituominaisuuksiin. Myös alkuperä vaikutti jossain määrin puun pituuteen, puuaineen tiheysominaisuuksiin ja kuidun pituuteen. Pohjoisimmilla alkuperillä (joilla Kanervan mänty oli isänä) oli myös keskimäärin suurempi rinnankorkeusläpimitta ja puuaineen tiheys, kun taas vastaavilla keskisuomalaisilla alkuperillä oli suurempi pituus. Puun luston leveys ja tiheys selittyivät molemmat luston iällä ja kasvatustiheydellä, jälkimmäiseen vaikutti jossain määrin myös kasvukauden säätekijät ja alkuperän (äidin) maantieteellinen sijainti. Eri kasvu- ja puuaineen tiheys- sekä kuituominaisuuksien välillä vallitsi myös negatiivinen korrelaatio, mikä merkitsee sitä että valinta yhden ominaisuuden hyväksi vaikuttaa samalla myös muihin ominaisuuksiin. Myös eri kuituominaisuudet korreloivat vahvasti keskenään, mutta eivät yhtä lailla muiden ominaisuuksien kanssa. Yhteenvetona todettakoon, että suuremmassa kasvatustiheydessä (4000 puuta/ha) sekä puiden läpimitan että oksien kasvu oli alhaisempi ja puuaineen tiheys korkeampi riippumatta alkuperästä. Käytännön metsänjalostuksen kannalta mielenkiintoinen tutkimustulos oli myös se, että männyllä erot puiden kasvussa ja eri ominaisuuksissa selittyivät lähinnä kasvatustiheydellä, ei niinkään alkuperien välisillä eroilla. Tosin lähes 80 %:lla tutkituista puista oli isänä Kanervanmänty, mikä selittää ainakin osin saatua tulosta. Tämän tutkimuksen tuottama tieto on hyödyllistä myös käytännön metsänjalostajille arvioitaessa eri ominaisuuksien käyttökelpoisuutta alkuperien valintakriteerinä.

Gort-Oromi, University of Eastern Finland , School of Forest Science Sähköposti: Jaume.gort@uef.fi

Anneli Viherä-Aarnio. (2009). Effects of seed origin latitude on the timing of height growth cessation and field performance of silver birch. https://doi.org/10.14214/df.87

Avainsanat: tuotos; hirvituhot; ilmastoon sopeutuminen; kriittinen yönpituus; provenienssi; rungon laatu; siemensiirto

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin siemenalkuperän leveysasteen vaikutusta rauduskoivun pituuskasvun päättymisen ajoittumiseen ja kenttämenestymiseen, kiinnittäen erityistä huomiota nuorten rauduskoivujen hirvituhoihin. Siemenalkuperän leveysasteen ja kylvöajankohdan vaikutusta pituuskasvun päättymisen ajoittumiseen tutkittiin kylvövuoden taimilla kasvihuonekokeessa kasvukauden aikana luonnollisesti vaihtelevassa valojaksossa. Kokeeseen sisältyi seitsemän alkuperää leveysasteilta 58°–67°N, jotka kylvettiin kesän aikana kahdeksan kertaa 1–2 viikon välein. Rauduskoivun kahden fotoperiodiekotyypin, ts. pohjoisen (67°N) ja eteläisen (60°N) metsikön, silmunmuodostuksen kriittistä yönpituutta ja sen vaihtelua ekotyypin sisällä puiden välillä tutkittiin kolmessa fytotronikokeessa. Siemenalkuperän vaikutusta hirvituhojen määrään 5–11 -vuotiailla rauduskoivun taimilla tutkittiin Etelä-Suomeen perustetussa kenttäkokeessa, joka sisälsi 29 alkuperää leveysasteilta 53°–67°N. Kaupallisen ainespuun koon saavuttaneiden 22-vuotiaiden rauduskoivualkuperien tuotosta ja rungon laatua verrattiin sekä tutkittiin etelä-pohjoissuuntaisten siemensiirtojen vaikutusta tuotokseen ja rungon laatuun kahdessa provenienssikokeessa Tuusulassa ja Viitasaarella, jotka sisälsivät 21 alkuperää Baltian maista, Suomesta ja Venäjältä leveysasteilta 54°–63°N. Pituuskasvun päättymisajankohta vaihteli systemaattisesti alkuperän leveysasteen ja kylvöajankohdan mukaan. Mitä pohjoisemmasta alkuperästä oli kyse, sitä aiemmin taimet päättivät kasvunsa ja sitä lyhyemmäksi jäi niiden kasvujakso. Kylvöajankohdan myöhentäminen myöhensi taimien kasvun päättymistä kaikilla alkuperillä, mutta samanaikaisesti niiden kasvujakso lyheni. Silmunmuodostuksen kriittinen yönpituus oli eteläisellä ekotyypillä pidempi, 6,3±0,2 h (95 % luottamusväli), kuin pohjoisella ekotyypillä, 3,1±0,3 h. Ekotyypin sisäinen varianssi silmunmuodostuksen kriittisessä yönpituudessa oli pohjoisella ekotyypillä suurempi (0,484 h²) kuin eteläisellä (0.150 h²). Hirvenkoskemien puiden osuus laski merkitsevästi alkuperän leveysasteen ja taimien keskipituuden kasvaessa. Suomea eteläisemmiltä leveysasteilta kotoisin olevilla alkuperillä oli suurempi hirvenkoskemien puiden osuus kuin pohjoisemmilla, kotimaisilla alkuperillä. Viitasaarella, Keski-Suomessa, tuotokseltaan parhaita olivat eteläsuomalaiset alkuperät, kun taas eteläisimmässä Suomessa, Tuusulassa, korkein tuotos oli virolaisilla ja pohjoislatvialaisilla metsikköalkuperillä sekä eteläsuomalaisilla pluspuujälkeläistöillä. Etelästä pohjoiseen ja pohjoisesta etelään tehdyn siemensiirron pituus vaikutti merkitsevästi alkuperien elävyyteen, tuotokseen ja runkoviallisten puiden osuuteen. Elävyyden ja tuotoksen suhde siirtoetäisyyteen oli käyräviivainen. Tuotos lisääntyi siirtämällä siementä etelästä pohjoiseen enintään n. kahden leveysasteen verran. Pidempi siirto etelästä pohjoiseen, samoin kuin siirto pohjoisesta etelään heikensi elävyyttä ja tuotosta. Runkoviallisten puiden osuus kasvoi suoraviivaisesti samalla kun siemenen siirtoetäisyys etelästä kasvoi.

Viherä-Aarnio, University of Helsinki, Department of Applied Biology Sähköposti: anneli.vihera-aarnio@metla.fi

Ane Zubizarreta Gerendiain. (2009). Effects of genetic entry and spacing on growth and wood properties in Norway spruce. https://doi.org/10.14214/df.86

Avainsanat: tuotos; puuaineen tiheys; klooni; perhe; kuituominaisuudet; kilpailu; kapealatvainenkuusi; fenotyyppinen korrelaatio

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Tässä työssä tutkittiin kuusella (Pice abies) kuinka puun alkuperä (klooni, perhe) ja kasvatustiheys vaikuttavat puiden kasvuun ja puuaineen ominaisuksiin, kuten puuaineen tiheys ja kuituominaisuudet. Lisäksi tutkittiin miten kasvu ja puuaineen ominaisuudet korreloivat keskenään eri alkuperillä sekä miten puiden välinen kilpailu vaikuttaa puun kasvuun ja eri ominaisuuksiin. Tutkimuksessa käytetty materiaali on peräisin neljältä eri alkuperäkokeelta Etelä-Suomesta (kokeet perustettu 1970–90-luvuilla), kasvatustiheyden vaihdellessa 2500–10000 taimeen hehtaarilla ja mukana tarkastelussa on sekä kapealatvaisia kuusia (Pice abies f. pendula) että normaalilatvaisia kuusia. Puuaineen tiheys- ja kuituominaisuuksissa havaittiin eri alkuperillä huomattavasti vähäisempää fenotyyppistä vaihtelua kuin kasvuominaisuuksissa (pituus, rinnankorkeusläpimitta ja runkotilavuus). Lisäksi eri kloonien välillä havaittiin huomattavaa vaihtelua normaalilatvaisilla kuusilla sekä kasvu- että puuaineen ominaisuuksien suhteen, toisin kuin kapealatvaislla kuusilla (klooni/perhe). Kapealatvaiset kuuset kasvoivat huomattavasti paremmin tiheässä kasvatusasennossa (toisaalta alhaisempi puuaineen tiheys) kuin normaalilatvaiset kuuset, kun taas harvemmassa kasvatusasennossa tulos oli päinvastainen. Pääsääntöisesti fenotyyppiset korrelaatiot olivat myös negatiivisia puun kasvun ja puuaineen tiheyden osalta, mutta positiviisia eri puuaineen tiheysominaisuuksien ja vastaavasti eri kuituominaisuuksien kesken (keskivahva – vahva korrelaatio). Puiden välisen kilpailun lisääntyessä puiden läpimitan kasvu oli myös alhaisempi ja puuaineen tiheys korkeampi. Lisäksi tämä työ osoitti sen, että on mahdollista löytää kuusella klooneja, jotka tuottavat samanaikaisesti sekä keskimääräistä suuremman runkotilavuuden että korkeamman puuaineen tiheyden ja pidempiä kuituja (esim. normaalilatvainen kuusi, klooni C43), mikä on käytännön metsänjalostuksen kannalta mielenkiintoinen tulos.

Zubizarreta Gerendiain, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: ane.zubizarreta@joensuu.fi

Blas Mola-Yudego. (2009). Wood biomass production potential on agricultural lands in Northern Europe – achieving the goals of energy policy. https://doi.org/10.14214/df.84

Avainsanat: kaukokartoitus; Empiiriset kasvu- ja tuotosmallit; tuotostrendit; adoptiomallit; lyhytkiertoviljely; energiapolitiikka; bioenergia; uusiutuva energia

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Puiden lyhytkiertoviljely tarjoaa hyviä mahdollisuuksia pyrittäessä saavuttamaan EU:n uuden energiantuotantomallin tavoitteita. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan pajujen lyhytkiertoviljelyn laajenemisen mahdollisuuksia Pohjois-Euroopan pelloilla. Kuudesta osajulkaisusta muodostuva tutkimus perustuu laajaan ruotsalaisilta kaupallisilta viljelmiltä kerättyyn empiiriseen aineistoon. Ensimmäinen julkaisu käsittelee kolmea ensimmäistä korjuukiertoa ja toinen julkaisu satotason muutostrendiä vuosina 1986–2000. Kolmannessa artikkelissa tarkastellaan mahdollisuuksia käyttää kaukokartoitusta pajukasvustojen tuotospotentiaalin arvioimiseen sekä neljännessä julkaisussa pajun kasvattamisen maantieteellistä levinneisyyttä ja viidennessä julkaisussa Ruotsin politiikkatoimien vaikutuksia energiaviljelyn lisääntymiseen vuosina 1986–2006. Viimeisessä artikkelissa arvioidaan pajujen energiaviljelyn tuotantopotentiaalia kuudessa Euroopan Unionin pohjoisessa jäsenmaassa. Tulokset osoittavat, että tuotokset vaihtelevat huomattavasti eri tuottajien energiaviljelmillä, mikä osoittaa tuotanto-osaamisen eli ennen muuta viljelmien kunnollisen perustamisen ja hoitamisen merkityksen. Satotasot olivat keskimäärin matalampia kuin aikaisemmin on esitetty, mutta keskimääräinen hehtaarituotos lisääntyi vuosittain 0,20 ja parhaimmilla viljelmillä 0,27 kuiva-ainetonnia. Todennäköisesti kasvavat sadot olivat seurausta viljelymateriaalin sekä kasvatusmenetelmien kehittymisestä. Viljelmiltä kerättyyn aineistoon perustuva ja alueellista tuotostarkastelua täydentämään kehitetty kaukokartoitusmenetelmä osoittautui varsin käyttökelpoiseksi ja luotettavaksi. Tulokset osoittavat politiikkatoimien ratkaisevan merkityksen pyrittäessä lisäämään energiaviljelyä. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmä, jolla arvioidaan politiikkatoimien vaikutuksia ja kuluttajien merkitystä varmistettaessa pitkän aikajänteen kysyntää. Kehitettyjä malleja voidaan käyttää tehtäessä Ruotsin ja Ruotsia lähellä olevien maiden kuten Suomen, Tanskan, Eestin sekä Latvian energiaviljelyyn liittyviä skenaarioita. Loppupäätelminä tutkimuksessa esitetään, että energiaviljelyn menestyksellinen kehittäminen edellyttää tutkimukseen perustuvaa arvoketjuosaamista, erityisesti tuottajataitojen lisäämistä, infrastruktuuripalveluja sekä onnistuneita politiikkatoimia. Tuotosennusteet, jotka eivät perustu empiiriseen aineistoon saattavat huomattavasti yliarvioida uusien energiaviljelmien kasvua. Kehitetyt mallit ja tutkimusmenetelmät ovat käyttökelpoisia energiaviljelyn suunnitteluun ja hallinnointiin sekä taloudelliseen arviointiin ja uusien tutkimusten tarkoituksenmukaiseen suuntaamiseen.

Mola-Yudego, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: blas.mola@joensuu.fi

Saija Huuskonen. (2008). Nuorten männiköiden kehitys - taimikonhoito ja ensiharvennus. https://doi.org/10.14214/df.62

Avainsanat: taimikonhoito; mänty; <em>Pinus sylvestris</em>; ensiharvennus; kasvu ja tuotos; metsikkötason kasvumalli

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

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 Sähköposti: saija.huuskonen@helsinki.fi

Jordi Garcia-Gonzalo. (2007). Effects of management on timber production and carbon stock in a boreal forest ecosystem under changing climate: a model based approach. https://doi.org/10.14214/df.42

Avainsanat: ilmastonmuutos; metsäsuunnittelu; metsänhoito; kasvu- ja tuotosmalli; ainespuun tuotos; hiilensidonta

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Työssä tutkittiin prosessipohjaiseen kasvu- ja tuotosmalliin perustuvien simulointien avulla, miten metsänhoito vaikuttaa boreaalisen metsäekosysteemin ainespuun tuotantoon ja hiilensidontaan muuttuvassa ilmastossa. Mallitarkasteluissa käytettiin kuutta erilaista metsänhoito-ohjelmaa (käsittelemätön vaihtoehto ja viisi erilaista harvennusohjelmaa, jotka ovat variaatioita nykyisestä harvennuskäytännöstä) ja kolmea eri ilmastoskenaariota (nykyilmasto ja kaksi muuttuvan ilmaston vaihtoehtoista skenaariota) seuraavan 100 vuoden ajalla. Samalla tutkittiin myös, miten puuston ikäluokkajakauma metsäaluetasolla (vertailussa vasemmalle ja oikealle vino, tasainen ja normaalisti jakautunut ikäluokkajakauma) vaikuttaa ainespuun tuotantoon ja hiilensidontaan sekä hiilensidonnan mahdollisiin kustannuksiin verrattuna nykyisten käytäntöjen mukaiseen metsien käsittelyyn. Näiden laskelmien lisäksi tutkittiin, millainen metsänkäsittely on järkevää muuttuvassa ilmastossa, kun metsiä pyritään samanaikaisesti hyödyntämään eri tarkoituksiin (ainespuunpuun tuotos, hiilensidonta ja lahopuun tuottaminen). Tutkimuksen lähtöaineistona käytettiin metsäsuunnitelmatietoa Keski-Suomessa sijaitsevalta metsäalueelta, jonka metsät olivat kuusi- ja mäntyvaltaisia. Vähittäinen lämpötilan ja ilman hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen 100 vuoden tarkastelujaksolla lisäsi sekä ainespuun tuotosta että metsien hiilensidontaa riippumatta käytetystä metsänhoito-ohjelmasta. Toisaalta, em. lisäys oli suurin pidettäessä metsien puustopääoma korkealla verrattuna nykyiseen käytäntöön. Jos metsiä ei harvennettu lainkaan kiertoajan kuluessa, vaan tehtiin pelkkä päätehakkuu (kun puusto saavutti riittävän uudistamisjäreyden tai iän), hiilensidonta oli suurimmillaan metsäekosysteemissä. Toisaalta tässä tapauksessa hakkuista saatavat tulot olivat pienimmät. Metsäalueen puuston ikäluokkajakauma vaikutti enemmän ainespuun tuotantoon kuin metsien hiilensidontaan. Metsien käytölle asetetut eri tavoitteet (ainespuunpuun tuotos, hiilensidonta ja lahopuun tuottaminen) ja niiden painotukset sekä muuttuva ilmasto vaikuttivat yhdessä metsänhoitoon metsäaluetasolla.

Garcia-Gonzalo, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: Jordi.garcia@joensuu.fi

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

Avainsanat: ilmastonmuutos; boreaalinen metsä; metsän käsittelyohjelma; harvennus; kasvu; ainespuu; hiilivarasto; hyöty; utiliteetti

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

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 Sähköposti: elemer.briceno@joensuu.fi

Juho Matala. (2005). Impacts of climate change on forest growth: a modelling approach with application to management. https://doi.org/10.14214/df.7

Avainsanat: tilastollinen malli; fysiologinen malli; tuotos; metsätalouden skenaariolaskelma

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää tilastopohjaista kasvu- ja tuotosmallia siten, että sillä voitaisiin tarkastella metsien kasvua ja metsien käsittelyn optimointia ilmastonmuutoksen olosuhteissa Suomen alueella. Työssä hyödynnettiin myös fysiologisiin prosesseihin perustuvaa kasvumallia ilmastonmuutoksen aiheuttaman kasvureaktion lähteenä. Aluksi tilastollisen ja fysiologisen kasvumallin ominaisuuksia ja kehitysmahdollisuuksia tarkasteltiin vertailemalla malleilla simuloituja metsiköitä keskenään nykyilmastossa. Seuraavaksi fysiologisella mallilla tehtyjen simulointien perusteella muodostettiin niin sanotut siirtomuuttujamallit, joilla kohoavan lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden aiheuttama kasvureaktio oli mahdollista siirtää osaksi tilastomallia. Nämä siirtomuuttujamallit tehtiin erikseen pääpuulajeillemme ja niissä puiden tilavuuskasvun lisäystä suhteessa nykykasvuun selitettiin lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden nousulla, metsikön tiheydellä, puun kilpailuasemalla, metsikön sijainnilla ja metsätyypillä. Lopuksi menetelmää sovellettiin metsäaluetason metsänhoidon optimointilaskelmissa erilaisilla ilmasto- ja metsien käsittelyskenaarioilla käyttäen MELA-ohjelmistoa ja VMI-aineistoa Pohjois-Karjalan alueella. Tilastollinen ja fysiologinen malli tuottivat puun kilpailuaseman suhteen samankaltaisia kasvuja, mutta tilastomalli todettiin kasvureaktioiden kannalta vähemmän herkäksi lähtöpuuston ominaisuuksille ja metsien käsittelylle. Siirtomuuttujamalleja laadittaessa ilmastonmuutoksen aiheuttaman kasvureaktion havaittiin voimistuvan pohjoiseen siirryttäessä. Siirtomuuttujamallit tuottivat loogisia kasvutuloksia tilastomallin osana, joskin myös tilastomallin alkuperäiset ominaisuudet vaikuttivat metsikkötason tuloksiin. Metsäaluetason optimointilaskelmissa ilmastonmuutoksen aiheuttama kasvunlisäys lisäsi, kuten oli oletettavissa, myös suurinta mahdollista kestävää hakkuumäärää aluetasolla. Kasvun lisäntyminen lisäsi myös harvennushakkuiden määrää suhteessa päätehakkuisiin, koska metsiköt saavuttivat harvennusrajat aiemmin. Optimointi lisäsi myös hakkuita kivennäismailla ilmastonmuutoksen olosuhteissa, koska lisäkasvu oli edullisemmin hyödynnettävissä kuin turvemailla. Työssä kehitetty menetelmä on jatkossa sovellettavissa vastaavien laskelmien tekoon halutuilla ilmastoskenaarioilla koko Suomen osalta.

Matala, University of Joensuu, Faculty of Forestry Sähköposti: juho.matala@joensuu.fi

Artikkelit jotka sisältää sanan 'yield'

Kategoria : Articles