1. No category

METSÄSUUNNITTELU JA
JATKUVA KASVATUS
Timo Pukkala
Sisältö






Määritelmiä
Historiaa
Jatkuvan kasvatuksen tutkimus
Mallitus ja optimointi
Optimointituloksia
Suunnittelu
 Metsikkötasolla
 Aluetasolla
Tasaikäismetsätalous









Uudistusalan ennakkoraivaus
Avohakkuu
Maanpinnan käsittely
Istutus
Varhaisperkaus
Taimikonhoito
Ensiharvennus
Harvennus
Avohakkuu
Tasaikäismetsätalous
Eri-ikäismetsätalous







Yläharvennus
Yläharvennus
Yläharvennus
Yläharvennus
Yläharvennus
Yläharvennus
Yläharvennus
Säännöllisen eri-ikäinen kasvatus



Laskeva jakauma
Tasapainotilanne
Hakkuu määrävälein
 Hakkuukierto
 15

– 50 v
Palautetaan aina
sama jakauma
Muu jatkuva kasvatus



Kaksijaksoiset
Luontainen uudistaminen
Puulajivuorottelu
Uudistusala
 Lehtipuuvaihe
 Kuusikko
 Yläharvennuksia
 Luontainen uudistaminen
lehtipuulle

Historiaa




Poimintahakkuut ennen vallitseva käytäntö
Tilanne muuttui 1920-luvulta alkaen

Harsintajulkilausuma v 1948

Tarvittiin halpaa puuta massateollisuudelle

Alaharvennukset, avohakkuut ja viljely

Ei tutkimuksia uuden menetelmän paremmuudesta

Tutkimuksia ei käynnistetty myöhemminkään vaan ne pyrittiin estämään
Nykysuositukset

Eivät perustu vertaileviin tutkimuksiin eri menetelmistä

Yksityistaloudellinen kannattavuus ja monikäyttö unohdettiin
Yläharvennus (poiminta) yleisin syy metsän rauhoitukseen

Nyt yläharvennusta suositellaan (selvästi alaharvennusta kannttavampaa)

Jatkettu yläharvennus on jatkuvaa kasvatusta
Nykymenetelmän perusteluita



Jatkuva kasvatus tuottaa huonosti ?
Jatkuva kasvatus ei ole kannattavaa ?
Erirakenteiset metsät eivät ole luonnonmukaisia ?
 Luonnondynamiikka
johtaa yhden puulajin
tasaikäismetsiin ?



Suomalaiset puulajit eivät sovellu eriikäismetsätalouteen ?
Metsät eivät uudistu ?
Eri-ikäismetsän puunkorjuu kallista ja vaikeaa ?
Jaksollinen – jatkuva: puuntuotos
Vessari
Kontrolli (4)
Määrämittaharsinta (4)
Jatkuva kasvatus (7)
Tasaikäismetsätalous (7)
Suojuspuut
Loppupuusto
Kertymä
Luonnonpoistuma
0
200
Tuotos, m3/ha
400
600
Honkamäki
Kontrolli (3)
Määrämittaharsinta (4)
Jatkuva kasvatus (11)
Tasaikäismetsätalous (10)
0
Johtopäätös: ei radikaaleja eroja
200
400
Tuotos, m3/ha
600
Jaksollinen – jatkuva: kannattavuus
Vessari
Kontrolli
Määrämittaharsinta
Hakattu
Jatkuva kasvatus
Loppupuusto
Tasaikäismetsätalous
0
5000
10000
15000
Honkamäki
Nykyarvo (3 %) , €/ha
Kontrolli
Määrämittaharsinta
Hakattu
Jatkuva kasvatus
Loppupuusto
Tasaikäismetsätalous
0
5000
10000
Nykyarvo (3 %), €/ha
15000
Jaksollinen – jatkuva: Kannattavuus
Viljelymetsätalous
Vuosi
0
15
45
58
75
Toimenpide
Maankäsittely & viljely
Taimikon hoito
Ensiharvennus
Alaharvennus
Avohakkuu
Nettotulo
€/ha
-850
-250
902
3084
13298
Kertymä, m3/ha
Tukki
Kuitu
Korjuukustannus
0
38
208
15,6 €/m3
10,0 €/m3
6,2 €/m3
48
51
74
Tasaikäinen metsätalous ilman viljelyä ja hoitoa (laajaperäinen metsätalous)
KorjuuNettotulo
Kertymä, m3/ha
Vuosi Toimenpide
€/ha
Tukki
Kuitu
kustannus
55
Ensiharvennus
902
0
48
15,6 €/m3
68
Alaharvennus
3084
38
51
10,0 €/m3
85
Avohakkuu
13298
208
74
6,2 €/m3
Jatkuva kasvatus (hakkuukierto 15 v)
Nettotulo
Vuosi Toimenpide
€/ha
0
Tulonmenetys
-942
15
Yläharvennus
2899
30 jne Yläharvennus
2899
Kertymä, m3/ha
Tukki
Kuitu
45
45
33
33
Korjuukustannus
10,1 €/m3
10,1 €/m3
MT-kuusikko
Keski-Suomessa
Jaksollinen – jatkuva: Kannattavuus
Jatkuva kannattaa kun: (1) suuri korko, (2) karu kasvupaikka,
(3) suuret kustannukset, (4) huono hinta
Luonnonmukaisuus – metsien rakenne
Varttuneiden metsiköiden rakenne
Osuus koealoista, %
100
80
Tasarakenteiset
60
Muut erirakenteiset
40
Kerrokselliset
erirakenteiset
20
Säännöllisen
erirakenteiset
0
VMI1
VMI3
VMI8
”Myytti 1: Luonnonmetsässä palot tappavat kaikki
puut, ja ne rinnastuvat siten ekologisilta
vaikutuksiltaan avohakkuisiin;
Myytti 2: Metsät kehittyvät luontaisesti
tasaikäisrakenteisiksi;
Myytti 3: Metsän kehitys johtaa yhden puulajin
metsiin” (Kuuluvainen ja Keto-Tokoi 2006)
Rakennetta tasaavista hakkuista
huolimatta metsät pyrkivät
kehittymään erirakenteisiksi
VMI 8:n pysyvät koealat
Luonnonmukaisuus
Metsäpalo ei vastaa avohakkuuta
Luonnondynamiikka tuottaa erirakenteisia metsiä
Uudistuminen: Alikasvoksen yleisyys
100
>5000
80
2000-5000
60
1000-2000
40
500-1000
20
<500
0
1985
1990
1995
Mänty, kuusi ja koivu, pituus > 1,3 m
Osuus koealoista, %
Osuus koealoista, %
Mänty, kuusi ja koivu
100
80
>5000
60
2000-5000
40
1000-2000
20
500-1000
<500
0
1985
1990
1995
Alikasvos
Alikasvos = ilmainen taimikko
Avohakattu 6
vuotta sitten
Alikasvos = monimuotoisuutta
Kaikki alikasvos ei ole kuusta
JK:n puunkorjuu ei ole erityisen kallista
VT-männikkö
MT-kuusikko
Ensiharvennus
•
Tukkipuukertymä, m3/ha
•
Kuitupuukertymä, m3/ha
•
Korjuukustannus, €/m3
7
38
14,0
1
48
15,6
Toinen harvennus
•
Tukkipuukertymä, m3/ha
•
Kuitupuukertymä, m3/ha
•
Korjuukustannus, €/m3
33
33
10,3
38
51
10,0
Päätehakkuu
•
Tukkipuukertymä, m3/ha
•
Kuitupuukertymä, m3/ha
•
Korjuukustannus, €/m3
171
63
6,4
208
74
6,2
Erirakenteisen metsän harvennushakkuu
•
Tukkipuukertymä, m3/ha
•
Kuitupuukertymä, m3/ha
•
Korjuukustannus, €/m3
53
56
9,0
64
39
8,6
Korjuu onnistuu jatkuvassa kasvatuksessa
Jatkuvan kasvatuksen tutkimus

Vessarin ja Honkamäin koekentät
 Jatkuva
kasvatus, määrämittakarsinta, alaharvennukset,
kontrolli
 Erilaistavat hakkuut 1987, mitattu 3 v välein

1980-luvulla 140 koealaa Etelä- ja Keski-Suomeen
 Mitattu

n. 10 vuoden välein
Metsähallituksen maiden uudet kokeet (2009)
 650
ha 1250 ha
 Hakkuita, joissa jäljitellään häiriödynamiikkaa
 Poiminta, ryhmäpoiminta, pienaukko, suuraukko
Vessari
Honkamäki
Kasvumallit

Siirtymämatriisimalleja 1980- ja 1990-luvuilla
 Aineisto

ei peräisin eri-ikäismetsätalouden metsistä
Ensimmäiset ”varsinaiset” mallit 2009
 Aineistot:
VMI3, Vessari-Honka, Spati
 Käytetty optimointitutkimuksissa
 Varmennettu riippumattomissa aineistoissa
 EriPuusto–simulointiohjelmassa
 Innofor Oy
Kasvumallit
Kasvu
Kuolleisuus
Kasvu- ja kynnyskasvumallit
tärkeimpiä
Kynnyskasvu
Kasvumallit
G = 25 m2/ha
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
800
Mänty
Kuusi
Koivu
0
20
Kynnyskasvu, puita/ha
Läpimitan kasvu, cm / 5 v
Yhden puulajin metsä
700
Kuusi
600
Koivu
500
Mänty
400
300
200
100
40
Läpimitta, cm
0
0
10
20
Pohjapinta-ala, m 2/ha
Puut kasvavat nuorena hitaasti, myöhemmin hyvin
Tasaikäismetsätaloudessa käy päinvastoin
30
Kasvu ja laatu
Tasaikäismetsätalous: Huonoa laatua
Eri-ikäismetsätalous: Hyvää laatua
Tasaikäismetsätaloudessa tavoitellaan nopeaa alkukehitystä (paksuja lustoja ja oksia)
Laatupuun kasvatuksessa pitäisi tavoitella HIDASTA alkukehitystä
Massateollisuus häviää vähitellen Suomesta -> kuitupuuta ei pidä pyrkiä tuottamaan
Kasvumallit: testejä
EriData: 140 koealaa E- ja K-Suomessa
VMI 8:n pysyvät erirakenteiset koealat
1.4
Läpimitan kasvu, cm / 5 v
Pohjapinta-alan kasvu, m2/ha vuodessa
Spati Hynynen ym.
Spati mitattu
EriHyvät Pukkala ym.
EriHyvät mitattu
EriData Pukkala ym.
EriData mitattu
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1.2
1
0.8
Mitattu
0.6
Malli
0.4
0.2
0
Mänty (5290)
Kuusi (7215)
Koivu (3034)
Tarvitaan lisää tietoa metsien uudistumisesta ja siihen vaikuttavista tekijöistä
Optimointi

Optimoidaan hakkuun jälkeistä läpimittajakaumaa
 Voidaan
kuvata mm.
 Läpimittaluokkien

frekvensseillä
 Weibull-funktiolla (parametrit + N + Dmax)
NT
Maksimoidaan
NA =
− AT
T
(1 + i ) − 1
 Nykyarvoa
 Hartmannin
kaava monitavoitteisessa tilanteessa
 Sakkofunktiolla
 Hyötyfunktiota
täydennettyä nykyarvon kaavaa
Optimointituloksia
Nettotulo
Tukkikertymä
Nykyarvo 1 %
Runkoluku
Nykyarvo 4 %
0
10
20
Läpimitta, cm
MT-kuusikko Keski-Suomessa
30
Paljonko puustoa jää hakkuussa


Hakkuukierto 15 (E-S, kuusi) – 50 v (Lappi, ClT)
Optimaalinen jäävä pohjapinta-ala







11–13 m2/ha
7–9 m2/ha
Runkoja (pituus > 1,3 m) jää 1200–2000 kpl/ha
Nykyohjeiden mukaan tiheys on joskus alle ”lakirajan”
Jäävä puusto on runkoluvulla mitaten täystiheä


E-S, viljava:
Karut:
Jäävä metsä on selvästi täystiheä
Menetelmän kannattavuus erinomainen
Pohjapinta-ala kasvaa nopeasti
Onko hakkuu harvennus vai ylispuiden poisto?


Osittain kumpikin
Tasaikäismetsän harvennuksen säädökset eivät sovi
Optimointituloksia: Monikäyttö
Kannattavuus (Jatkuva=100)
Puu, hiili, mustikka
Kuusi MT
150
100
50
0
-50
-100
-150
1%
3%
Jatkuva
TasaOpti
Nykyinen
5%
Hiilen hinta 55 €/tonni (sidonnasta palkkiota, päästöistä sakkoa)
Mustikan hinta 3 €/kg, 75% sadosta kerätään
Optimointituloksia: Monikäyttö
Kannattavuus (Jatkuva=100)
Puu, hiili, mustikka
150
Mänty VT
100
50
0
-50
-100
-150
1%
3%
Jatkuva
TasaOpti
Nykyinen
5%
Tasaikäismetsätalous ei pärjää.
Syy: pitkä huono jakso avohakkuun jälkeen
Optimointituloksia: Monikäyttö
Metsän palautus erirakenteiseksi
Tapa 1
 Kehitä alikasvosta
 Vapauta alikasvos
 Yläharvenna
Tapa 2
 Suojuspuuhakkuu
 Ylispuiden poisto
 Yläharvennus
Tasaikäisen metsän jatkuva kasvatus 1
Tasaikäisen metsän jatkuva kasvatus 2
Ylispuiden poisto kahdessa
hakkuussa v. 15 ja 30
Suunnittelu teoriassa

Metsikkötasolla


Metsikön käsittelyohjelman optimointia
Metsälotasolla 1
Eri-ikäismetsiköille simuloidaan vaihtoehtoja
 Optimiyhdistelmä LP:llä (yms.) tavalliseen tapaan
 Ongelma: Nykyiset järjestelmät eivät simuloi eriikäismetsätalouden vaihtoehtoja


Metsälötasolla 2
Redusoitujen kustannusten menetelmä
 Optimoidaan kunkin metsikön käsittely
 Redusoitujen kustannusten (varjohintojen) avulla otetaan
huomioon aluetason rajoitteet

Suunnittelu käytännössä

Innofor Oy ainoa toimija





Tasaikäismetsätalouden kuviot Silva-ohjelmalla
Eri-ikäismetsätalouden kuviot EriPuusto-ohjelmalla
Tulokset viedään Silvaan
Raportti Silvalla
Monte





Metsikkötunnuksissa määritelty, käytetäänko tasa/eriikäismetsätaloutta
Vaihtoehtoja simuloidaan tämän mukaisesti
Optimoinnilla haetaan paras yhdistelmä tavalliseen tapaan
On myös optio, jossa simuloidaan sekä tasa- että eriikäismetsätalouden vaihtoehtoja
Metsiköistä mitataan maastossda läpimittajakauma
Mitä tekisit tässä metsikössä?