Ekometsänhoidon perusteet ja mallit.

METSÄNTUTKIMUSLAITOKSENTIEDONANTOJA 736, ¹⁹⁹⁹

Ekometsänhoidon

perusteet ja ^mallit

Erkki

Lähde,

ja Yrjö Norokorpi

METSÄNTUTKIMUSLAITOKSENTIEDONANTOJA 736,1999

Ekometsänhoidon

perusteet ja ^mallit

Erkki Lähde, Olavi Laiho ja Yrjö Norokorpi

VANTAAN TUTKIMUSKESKUS

Lähde, E.,Laiho, ^O.& Norokorpi,^Y.1999.Ekometsänhoidonperusteetja mallit.Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja ^736.61 s. ISBN951-40-1685-8, ISSN0358-4283.

Tutkimuksessa tarkastellaan kirjallisuuteen ^sekä kokeellisiin ja inventointi aineistoihin

perustuen ekometsänhoitoa ja ^sen perusteita ^{sekä esitetään} kasvatusmalleja. Ekometsänhoidollatarkoitetaan sellaista metsänhoitoa ja metsänkäsittelyä, jolla noudatetaan mahdollisimman hyvin metsäluonnolle ominaista kehitystä, ^rakennetta ja monimuotoisuutta sekä huolehditaan

samalla pitkällä aikavälillä korkealaatuisesta ja taloudellisesta puuntuotan

nosta

tasapainoisesti yhdessä ^{metsänmuiden} käyttömuotojen ^{kanssa. Met} sikön rakenteen edustava ja helposti ^{mitattava luokittelu}perustuu^runkolu kujakauman laajuuteen ja ^muotoon. Erirakenteisiametsiköitä, joissa ^{on kai} kenkokoisia puita, esiintyy metsäluonnossa monikertaisestienemmänkuin tasarakenteisia, joissa puita ^onvain suppeahkolla läpimittalaajuudella. ^Erira kenteisten alaryhmiä ovat säännöllisen erirakenteiset, kupevan erirakenteiset eli läpimittaluokkajakaumaltaan normaalijakaumaa muistuttavat, kaksijak soiset ja epäsäännöllisen erirakenteiset metsiköt. Kaikkein yleisimpien, säännöllisenerirakenteisten runkolukujakauma ^muistuttaa käännettyä ^J-kir jainta ^eli puiden ^{lukumäärä vähenee} suhteellisen tasaisesti läpimitan ^suu

retessa. Tällainenrakenne _on parhaiten luonnonmukainen, ^koska se vastaa luontaistensekametsien rakennetta ja dynamiikkaa. ^Seon myös puustoltaan monimuotoinen. Säännöllisenerirakenteinen metsä muodostaa ekologisten käsittelymallien perustan. ^Niihin pohjautuvat puittainen ja ryhmittäinen jat kuvakasvatus _ovatekometsänhoidon päämenetelmiä.

Avainsanat:luonnonmukainen metsänhoito, jatkuva kasvatus, metsänraken ne, monimuotoisuus, ^sekametsä

Vastaavan kirjoittajan yhteystiedot: ^Erkki Lähde, Metsäntutkimuslaitos, Vantaan tutkimuskeskus, ^PL 18,01301 Vantaa, puhelin (09) ^85705480.

Julkaisija: Metsäntutkimuslaitos, ^hankkeet 3026, 3158,³²⁰⁵ ja ^3213.

Hyväksynyt: tutkimusjohtaja ^{MattiKärkkäinen5.5.1999.}

Tilaukset: Metsäntutkimuslaitos, ^Vantaantutkimuskeskus, kirjasto, ^{PL 18,} 01301Vantaa, puh. (09) ⁸⁵⁷⁰⁵¹

Painettuasiakkaan originaaleista

Gummerus Kirjapaino Oy Saarijärvi 1999

Sisällys

1TAUSTAA 5

2KIRJALLISUUSKATSAUS 6

2.1 Metsienrakenne ja kehitys ⁶

2.2Varttuneenmetsän hoidonperusteet ¹¹

2.3 Metsän monimuotoisuus 13

3 MAASTO AINEISTOT 15

3.1 Inventointiaineistot 15

3.2 Kenttäkoeaineistot 17

3.3^Tulokset ja ^niidentarkastelua 22

3.3.1Metsiköidenrakenne ja monimuotoisuus 22 3.3.2Erirakenteistenmetsiköidenpuuntuotos ²⁵ 3.3.3Erirakenteistenmetsiköidenalikasvos ja uudistuminen 27

3.4 Mallien kehittäminen 29

3.4.1 Metsänkäsittelyn ^{valinta 29}

3.4.2 Hakkuunjälkeinen puustomalli ³⁰

3.4.3Hakkuutaedeltävä

puusto ³²

3.4.4Mallientestaaminen 32

4 EKOMETSÄNHOIDON OHJEET 36

4.1 Yleistä 36

4.2 Erirakenteiset metsät 37

4.2.1 Säännöllisen erirakenteiset 37

4.2.2 Muut erirakenteiset 38

4.3Tasarakenteisten puustojen erirakenteistaminen 39

4.3.1 Harvennuspuustot ³⁹

4.3.2 Uudistuskypsät puustot ³⁹

5 YHTEENVETO 40

KIRJALLISUUTTA 42

1 Taustaa

Ympäristön ^tilan heikkeneminen saastuttamisen ja ^luonnon voimaperäisen käsittelyn seurauksenaonvoimistanuthuolta ympäristöstä ja sen myötä ^vaati muksiaottaa käyttöön ^{kaikessa luonnon} käsittelyssä nykyistä varovaisempia ja puhtaampia ^menetelmiä (Schmidt ym. 1997). Maataloudessatähäntavoit

teeseen pyritään esimerkiksi luomutuotannolla. Myös metsätaloudessaonke hitetty luonnonmukaisiamenetelmiä (Lähde ym. 1985, ^Lähde 1986, 1991, 1992b, 1993,Pennanen 1994, 1996,Lähde ja Norokorpi ^1995, Norokorpi ja Lähde 1996, Hagner 1998, ^Helliwell 1999, ^Lähdeym. 1999 a, b). ^Sinänsä

nämä menetelmät eivät ole kokonaisuudessaan uusia, sillä jo ^viime vuosisadan puolella ^{on mm.} Keski-Euroopassa esitetty samankaltaisia vaihtoehtoja (Borggreve 1891, Tichy 1891, ^Landolt 1895, Gayer 1898, Biolley 1901).

Puuntuotantoon edelleen laajoilla metsäalueillatärkein metsän käyttö

muoto. Yhä tärkeämmäksi ovatkuitenkin tulleetmetsänmuut käyttömuodot ja suojelutarpeet (Spathelf 1997). Äärevissä luonnonoloissametsän säilyttä minen suojavyöhykkeenä ^{onainakoettu tärkeäksi.SiinämielessämeilläSuo}

messa on perustettu Lapin suojametsävyöhyke ja ^toisaalta rajoitettu ^laki metsien ja ^{muidenkorkeiden alueiden sekä} saaristojen ^hakkuita. Sallituissa hakkuissa _onkorostettu varovaisuusperiaatetta mm. hitaan ja epävarman uu distumisen ja ekologisten ^{riskien vuoksi} (Veijola 1998). Myös maisemalliset, kulttuuriset ja ^muut monikäyttöön liittyvät tekijät ^ovatkorostuneestinousseet esille.

Ympäristön ^tilanvähittäinenheikkeneminen ja kasvihuoneilmiönvoimis tuminen saasteiden vuoksi edellyttävät ^{sellaista metsien} hoitoa, jolla ^niiden ekologinen kestävyys pysyisi mahdollisimmankorkealla tasolla (Znerold

1988). ^Yhden puulajin puustoilla ^elimonokulttuureilla_on yleensä ^todettuole

van heikompi kestävyys monenlaisia tuhoja, ^kutentuuli-, hyönteis- ja ^sieni tuhoja, ^{vastaan sekä} huonompi toipumiskyky tuhojen jälkeen ^{verrattunaseka} metsiköihin (Ewel ^1986, Halpern ^{1988, Hunter 1990, Nilsson} ja ^Ericson

1992,^Larsen 1995, ^De Grandpre ja Bergeron 1997, ^Kiissner 1997). ^Metsikön rakennettakaavamaisesti tasaavat ja yhtä puulajia ^{suosivat hakkuut} johtavat metsäekosysteemin yksipuolistumiseen ^mm. lajistollisella, rakenteellisella, maisemallisella ja ajallisella ^tasolla (Franklin ym. 1989, ^Hunter 1990, ^Hansen ym. 1991, ^Fähser 1995) ja heikentävätmetsikön puulaji- ja kokonaisdiversi teettiäsekämetsikönhorisontaalista ja vertikaalistarakennetta (Norse 1986,

Steventon 1994, ^Lähdeym. 1995).

Kritiikki voimaperäistä metsänkäsittelyä, erityisesti avohakkuita vastaan on voimistunutsamanaikaisesti,^{kun eri} puolilla ^maailmaaonalkanut tulla esiinsellaistenmetsänhoitomenetelmien huonoja puolia (Znerold 1988,^Clark ja Stankey 1991, ^{Lähde 1991,} Hagner 1992, ^Mattsson ja ^{Li 1993, Pennanen} 1994,1996,^Haveraaen 1995). ^Kritiikkionkohdistunutedellä mainittujen on

gelmien ^lisäksi mm. seuraaviinnäkökohtiin. Avohakkuun jälkeinen ^uudista minen viljelyllä, erityisesti istutuksella, onkallista (Westerberg 1995) ja ^tuot

taa huonoapuun ^laatua (Huuri ym. 1987, Andreassen 1994, Agestam ym.

1998) ja uudistamisen epäonnistumisetkin ^ovat yleisiä (Oikarinen ja Norokorpi 1986, ^Saksa 1992, Westerberg 1995). Myös ^avohakkuu- ja ^tai

mikkoalueidensekämonokulttuurien monikäyttöarvo onhuono (Hasse ja Ek 1981).

Erityisesti metsänomistajat, ^muttamyös metsäammattilaisetovat aiempaa enemmän kiinnostuneita luonnonmukaisesta metsänhoidosta (Haveraaen

1995).Kuluttajat ja^sitämyötäpuuvalmisteiden ostajat ^vaativatyhä yleisem min tietoa siitä, ^miten metsää, josta ^raaka-aine on peräisin, ^on käsitelty (Westerberg 1995). Erityisesti korostetaan, ^ettäraaka-aineeisaaolla peräisin vanhoista, suojeltaviksi ajatelluista ^metsistä. Myöskin ^avohakkuu haluttaisiin kieltää(Pennanen 1996). ^{Kiinnostusmetsän} jatkuvasti peitteellisenä säilyttä viinmenetelmiinonkin lisääntynyt (Kabzems ja ^Lousier 1992).

Vaihtoehtoisten ja ekologisempien metsänkäytön menetelmienedistämi seksi _on perustettu ^uusia organisaatioita ja liikkeitä, joissa on jäseninä metsänomistajia, metsäammattilaisia, tutkijoita ja ^{muitametsistäkiinnostu} neitahenkilöitä. Tunnetuin järjestö Euroopassa onPro Silva (Frivold 1992, Kuper ^1996, 1997). ^{BritteinsaarillatoimiiContinuousCover} Forestry Group (Continuous ... 1992,Helliwell 1999), joka ^onmyös liittynyt ^{em. ProSilvan} jäsenjärjestöksi. ^Näiden järjestöjen metsänhoidontavoitteet_ovat tässä työssä esitettävän ekometsänhoidon^mukaisia. Pohjois-Amerikassa tällaisialiikkeitä kutsutaanesimerkiksiNew Forestry (Franklin 1989) ^{taiWholisticForestUse} (Hammond 1991). ^Saksassa on toiminut jo 1950-luvultalähtien yhdistys ⁿⁱ meltään Arbeitsgemeinschaft Naturgemässe Waldwirtschaft (ANW), joka jul kaisee pientä ^{Der Dauerwaldnimistälehteä} (Helliwell 1997). ^Sveitsissä ja Sloveniassa avohakkuut ovat olleet rajoitettuja jo pitkään (DolinSek 1993).

Äskettäin myös Ala-Saksissa ja Baijerissa onpyritty ^{toimimaanSveitsin}ja Slovenianesimerkinmukaisesti (Helliwell 1997). ^Rion ympäristökokouksen jatkotoimenpiteenä ^on virallisellatasolla järjestetty mm. Euroopan ^metsä ministerikokous Helsingissä ^1993. Kokouksessa korostettiinluonnonmoni muotoisuuden ja ekologisuuden ^{huomioonottamista metsien} käsittelyssä (Ministerial ^... 1993).

Tässätutkimuksessatarkastellaanmetsienluontaistarakennetta ja kehitys tä erityisesti boreaalisella vyöhykkeellä, ^{hakkuidenvaikutustaniihin} ja ^erilai sia metsän käsittelyvaihtoehtoja ^sekä kirjallisuustietojen ^että kirjoittajien tutkimusaineistojen perusteella. Yhteenvetona niistä esitetään ehdotus ekometsänhoidon menetelmiksi. Ekometsänhoidolla tarkoitetaan sellaista metsänhoitoa ja metsänkäsittelyä, jolla noudatetaanmahdollisimman hyvin metsäluonnolle ominaista kehitystä, ^rakennetta ja monimuotoisuutta ^sekä huolehditaansamalla pitkällä aikavälilläkorkealaatuisesta ja taloudellisesta puuntuotannosta tasapainoisesti yhdessä metsän muiden käyttömuotojen kanssa.

2 Kirjallisuuskatsaus

2.1 Metsien rakenne

ja kehitys

Metsikönrakennetta luokiteltaessavoidaan käyttää ^kriteerinä puiden ^koon vaihtelua (Fischer 1980,^Lähdeym. 1991, 1994 a, b, ^Laihoym. 1994,^Noro korpi ym. 1994). Rinnankorkeusläpimitan määrittäminenon tehtävissä hel

posti ja ^{tarkasti.Pituudenmittaus}on jo huomattavasti vaikeampaa. ^läntarkka määrittäminenluontaisestikehittyneistä puista ^{on vielä}työläämpää. Niinpä puiden ^kokoa käytetään ^{usein iän}sijasta luokittelussa, ^mutta menettely on

epätarkka, ^silläikä ja ^{kokoeivät korreloi tarkastikeskenään} (Wallmo 1897, Shugart 1984,Steijlenja^Zackrisson 1986). ^{Puidenkasvu on} yleensä riippu vaista niiden^koosta(Cajander 1934, Vaartaja ^{1951,Tarasink}jaZwiernirski

1990). ^Ikäkäsite sopii erityisen huonosti ^sellaisiin metsiköihin, joissa puut

ovat olleet jossain ^vaiheessaalikasvoksena (Moser 1972, ^Andreassen 1992, Laiho

ym. 1995). ^Kun alikasvokset vapautetaan,^nenopeuttavatkasvuaan toi vuttuaan muutamassa vuodessa (Cajander ^{1934, Skoklefald} 1967, Bergan 1971,^Koistinen ja ^Valkonen 1993, ^Märd 1997) ja saavuttavat_saman loppu koon kuinkoko ajan vapaassa tilassakasvaneet puut (Näslund 1944,^Lei bundgut 1972, ^Schutz 1969, ^Nilsen ja ^Haveraaen 1984,^Klensmeden 1984, Tarasink ja Zwiernirski 1990). ^Nuoret ja pienikokoiset puut reagoivat yleensä nopeimmin vapauttamiseen (Cajander ^1934, Ferguson ja ^Adams1980,^Moila

nen ja ^Saksa 1998).

Metsien rakenteen kuvauksessa on usein luokiteltu kaikki normaalija kaumaamuistuttavat runkolukujakaumat tasarakenteisiksitaitasaikäisraken teisiksi (Curtis 1978,^Gibbs 1978), ^vaikka puita on esiintynyt ^{läheskaikissa} läpimittaluokissa (Ilvessalo 1920 a, b). ^Smith (1962) ja ^Danielym. (1979) luokittelivat metsikön ikärakenteen myös runkolukujakauman perusteella.

Näitäluokituksiasoveltaen Lähde ym. (1991, 1992 b) ja ^Laihoym. (1995, 1999) ^ovat määritelleet tasarakenteisiksi ne metsiköt, joiden ^runkoluku jakauma täyttää peräkkäin ^kolme neljän ^{tai viiden} senttimetrin läpimitta luokkaa.Tällöin puita ^voi laajimmillaan ^{olla15 cm:n} laajuudella. Laajemman jakauman ^{metsiköt he ovat} luokitelleet eri tavoin erirakenteisiksi. ^Sa manlaistaluokitusta käytetään myös ^tässätutkimuksessa.

Vallinneen käsityksen ^mukaanon oletettu, ^{että metsä} kehittyisi ^aukeasta alasta ^vähitellen täyspuustoiseen kliimaksvaiheeseen (Clements 1916, Cajan der 1926). ^Sen jälkeen ^se jälleen metsäpalon ^taimuunluonnontuhonseurauk sena palautuisi ^aukeaksi (Kuusela 1990, ^Parviainen ja Seppänen 1994). ^Met sälle_on sitenkuviteltuvoitavanmääritelläselvästi erottuvaelinkaarisamoin kuin yksittäiselle puulle, jolla ^{se alkaa siemenestä} ja päättyy ^kuolemaan.

Metsäekosysteemi ^{eli metsä} onkuitenkin monien lajien kokonaisuus, jossa puustolla onhallitsevin ja näkyvin osuus. Sitenmetsälle yhden ^{iänmäärittä} minen _on mahdotonta.

Uusimmattutkimustiedotosoittavat,ettäns. suurikierto (Otto ^1993,Par viainen ja Seppänen 1994) ^{aukeastaalasta} täyspuustoiseksi ja ^takaisinauke aksi onmetsän luontaisessa kehityksessä harvinainen poikkeustapaus. ^Luon

non metsäpalonkin jälkeen, joka ^on rajuin ^{metsäänvaikuttava}luonnonilmiö (kuva 1), jää jäljelle ^{huomattavamääräelävää} puustoa (Pöntynen 1929, ^Fos

ter 1983, ^{Lähde 1991,} Nuhimovskaja 1992, ^Schimmel 1993). Metsäpalojen tarkastelussa sekoitetaan yleisesti ^luonnon ja ^ihmisenaiheuttamat metsäpalot ja ^niidenvaikutukset. Salamaniskusta syttyvä palo ^sammuu yleensä ^suhteelli

sen pian ^{ukonilmaanlähes}säännönmukaisestikuuluvansateen ansiosta. Palo leviäätuulen mukana ja polttaa ^vain osan luonnonvaraisesti kehittyneestä, vaihtelevanrakenteisesta puustosta (kuva 1). ^Jos palo sen sijaan ^{sattuu ihmi}

sen käsittelemään yhden puulajin tasakokoiseen ja tasaikäiseen puustoon

(kuva 2), ^se helposti ^{tuhoutuukokonaan} (Lähde 1991). ^{Ihmisenaiheuttama} metsäpalo syttyy yleensä kuivimpana ^kevät-taikesäkautena, jolloin ^sammut tavaasadettavoidaan joutua ^odottamaan pitkään. ^Tällainen palo on paljon pe rusteellisempi ^{kuin luonnon} metsäpalo ja ^{saattaa siten} vaurioittaavakavasti myös luonnonvaraisesti kehittyneen monimuotoisenpuuston.^Koe- ja näytös tarkoituksessa järjestetyt metsäpalot ^eivät myöskään ^vastaa vaikutuksiltaan luonnon metsäpaloja, ^{vaan ovat} onnistuessaan paljon perusteellisempia. ^Eri syistä syttyneet metsäpalot ^{ovat muovanneet} voimakkaastiboreaalisten met sien maisemaa (Zackrisson 1977, Bergeron 1991, ^Johnson 1992, ^Vanha- Majamaa 1998).

Tilastot metsäpaloista ^viittaavat siihen, ^{että todellisetluonnon} metsäpalot

ovat olleet esimerkiksi Pohjoismaissa suhteellisen harvinaisia (Zackrisson ym. 1995). Voimakkaimpana kaskeamiskautenaihmisen sytyttämät metsäpa lottoistuivat tiheästisamassakinkohteessa jopa ^{vain muutaman} kymmenen vuodenvälein (Tolonen 1983, ^Lehtonenym. 1996, ^Lehtonen 1997). ^Kaskea mis- ja tervanpolttokautta ^aiemmin metsäpalot ^toistuivat paljon ^harvemmin (Lehtonen ym. 1996, Vanha-Majamaa 1998). Sedimenttitutkimustenmukaan palojen ^toistuvuuson Etelä-Suomessaollut70-770vuotta (Tolonen 1983).

Samankaltaisiatuloksia_{on saatu} myös Ruotsista (Zackrisson 1977, Engel mark 1983). ^Ihmisenaiheuttamien palojen laajuus onollutmuutamasta heh taarista jopa ^tuhansiinhehtaareihin,^kun taas aidotluonnon metsäpalot ^luon nonvaraisesti kehittyneissä ^{metsissä ovat} rajoittuneet yleensä pienemmille pinta-aloille.

Metsäpaloja ja ^{muitamuutoksiametsän} kehityksessä ja rakenteessakutsu taan häiriöiksi.Sanaantaa kuitenkinluonnollisista syistä tapahtuvista ^ilmiöis täharhauttavan kuvan, ^ikäänkuinneeivätkuuluisimetsänluonnonmukaiseen kehitykseen. Metsäpaloja vaikutuksiltaan lievempiä ^ovat yleensä ^kovatuuli tai myrsky ja ^muut abioottisettuhot (kuva 1). Vaikutuksiltaan vähäalaisia ovat tavallisesti myös ^bioottiset tuhot, ^{kuten sieni-} ja hyönteistuhot. ^Niiden vaikutuksiakutsutaan pieneksi ^kierroksi (Otto 1993, ^Parviainen ja Seppänen

1994). ^{Usein muutoksetelihäiriötovat} syy-ja seuraussuhteessakeskenään ja siten täydentävät ^{toisiaan. Ihmisentoiminta}on monesti tavallatai toisella voimistamassa häiriöiden vaikutuksia. Tällöin metsikön sisäinen monimuo toisuus heikkenee ja ^{uusien häiriöiden vaikutus voimistuu} (Hunter 1990, Hansen ym. 1991,Steventon 1994,Coates ja ^{Steventon 1995,Oliver} 1995).

Kun jokin ^tuhoiskee käsittelyllä yksipuolistettuun ^metsikköön (kuva 2), ^sen puusto ^tuhoutuu helposti ^kokonaan (Bormann ja ^Likens 1979). Luontaisesti monimuotoiseensekametsikköön jää rajunkin ^häiriön jälkeen tavallisestielä vääpuustoa pitämään ^metsän peitteellisenä (kuva 1).

Kuva 1. ^{Metsienluontaisen} kehityksen (A) ja uudistumisen^esimerkki tapauksia. ^B: metsäpalon (salama iskenyt keloon) ja ^{C: kovan tuulen} aiheuttamamuutos.Piirros Ilkka Taposen.

Kuva 2. Luontaisen häiriön (B ^{= tuli} ja ^{C =} tuuli) ^{vaikutustasaraken} teiseksi alaharvennetunmetsikön (A) kehitykseen. ^{Piirros Ilkka} Tapo

sen.

Metsänluontaisen kehityksen seurauksenaboreaalisella vyöhykkeellä, jos

sa Suomiedustaasekäeteläistäettä pohjoista vyöhykettä, on syntynyt ^seka metsiköitä. Niissäonkasvanutsamanaikaisestimonenkokoisia ja -ikäisiä pui ta, joiden runkolukujakauma on noudattanut käännetyn J-kirjaimen ^muotoa (Huse 1965, Hytteborn ym. 1987, ^Pobedinski 1988, ^Bonan ja Shugart 1989, Lähde ym. 1991, 1992b, Chertov 1994, Norokorpi ym. 1994,^Laiho ym.

1999). Samanlainenpuuston^rakenne näyttää ^olleen yleinen ^{muillakinalueilla} tai ilmastovyöhykkeillä (Ashton ^1964,Mendoza ja Satyarso ^{1986, Solomon} ym. 1986, Kelty 1989, ^Watanabe ja ^Satohiko 1994, ^Benecke 1996), ^kuten myös ^Kanadanboreaalisen vyöhykkeen ^metsissä (Damman 1964, Day ja ^Har vey 1981,Heinselman1981,Van Cleve ja ^Viereck 1981, Cogbill 1985, ^Veb len 1986, Thorpe ^1992,Groot 1995, ^Weetman 1995). Erityisesti ^onkorostettu boreaalisen vyöhykkeen pohjoisosien ^{metsien luontaista} erirakenteisuutta (Heikinheimo 1922, Uppskattning... 1932, ^Ilvessalo 1970, ^Zackrisson _ym.

1995,^Linderym. 1997,Östlund ym. 1997). Kuusi-ja jalokuusimetsille ^eri rakenteisuus, jossa runkolukujakauma ^muistuttaa käännettyä J-kirjainta, on

hyvin tyypillistä (Hett ja ^Loucks 1976, Whipple ja ^Dix 1979, ^Poznanskiym.

1980), ^mutta myös männiköille_{se on} yleistä (Norokorpi ym. 1994,^Zackris

son ym. 1995). ^Luontaiset tasaikäiset männiköt ovat olleet vain poikkeus tapauksia (ZackrissonjaÖstlund 1991). Sekäluonnontilaisten^ettäojitettujen soiden puustot ^{ovat nimenomaan}erirakenteisia (Heikurainen ^{1971, Gustav}

sen ja ^Päivänen 1986, ^Hökkä ja ^Laine 1988, ^Hökkäym. 1991, ^Morin ja Gag

non1991,^Groot ja ^Horton1994,^Laihoym. 1994, Norokorpi ym. 1994, 1997, Groot 1995, Hörnberg ym. 1995). ^Häiriöterirakenteisissametsissä ovat pää asiallisesti yksittäisten isojen puiden kuolemista, jolloin alikasvosta vapautuu (Stewart 1986, Hytteborn ym. 1991, ^Liu ja Hytteborn 1991). Niinpä pitkään säilyvä kliimaksvaihe luonnonmetsässäon lähinnävain teoreettinen (Huse 1965, Hytteborn ym. 1987,^Bonan ja Shugart 1989,^Lähdeym. 1991, ^Noro korpi ym. 1994), ^silläpuusto on jatkuvan muutosprosessin ^{alainen. Pääosa} uudistumisesta tapahtuu ^usein periodittain (Lorimer ^1980, Hytteborn ym.

1987, Payette ym. 1990). ^Mitä voimakkaampi ^{häiriöon sitä}runsaampaa^on uudistuminen (Zackrisson 1980, Bergeron ja ^Brisson 1990, ^Korzukhin ja ^An tonovski 1992). Käsittelyllä tasarakenteiseksi yksipuolistettu puusto pyrkii palautumaan erirakenteiseksi (Lähde ym. 1992 b, ^Laihoym. 1994, 1999).

Ennen puunjalostusteollisuuden laajamittaista käynnistymistä ^Suomessa 1900-luvullavoimakkaimminmetsienrakenteeseen ja kehitykseen ^vaikutti

vatkaskeaminen ja tervanpoltto. Kaskeamista harjoitettiin vuosisatojen ajan (Heikinheimo 1915). ^{Vielätämänvuosisadanalussavain}isokokoisella puulla olimenekkiä ja ^{tiestöoli harvaa.Vaikka}puun^teollinen käyttö lisääntyi, ^hak kuutolivat kuitenkin pitkälle 1950-luvulleasti edelleen yleisesti eriasteisia poimintahakkuita, joita ^kutsuttiin myös harsinnaksi (Vuokila 1984).

Keskieurooppalaisen käytännön ^{mukaanhaluttiinSuomessa} ja myös ^muis

sa pohjoismaissa siirtyä tasarakenteisten puustojen kasvatukseen metsä taloudessa. Niinpä ^eräät johtavassa ^{asemassa olleet} metsäammattilaisetlaati vatmeillä1940-luvun lopulla julkilausuman, jolla ^{haluttiinkieltääilmantie} teellistä näyttöä ^metsienerirakenteisenakasvattaminen ja ^{kaikkien harsinta} hakkuiden käyttö (Appelroth ym. 1948). Keski-Euroopassa ^oli säädetty ^aiem min jopa lakeja, joilla erirakenteiskasvatus kiellettiin (Kenk 1995). ^Vaikka

julkilausumalla ^{ei ollutkaanSuomessa lain} voimaa, ^{sitä kuitenkin alettiin} noudattaametsänkasvatuksen ohjeissa ja ^metsälakiamuuttamatta_senvalvon nassa. Alaharvennusonollutsiitälähtien käytännössä ^ainoavirallisestisallit tu kasvatushakkuutapa. Uudistaminenonvaadittutehtäväksi selväpiirteisillä uudistushakkuilla joko avohakkuulla ja viljelyllä ^{tailuontaisen}uudistamisen hakkuilla.ValtaosaSuomen nykyisistä varttuneistametsistä_ontämän käytän

nön mukaisestialaharvennettuainakinkerran. Myös alikasvoksen raivaus_on ollut yleistä. Metsänhoidolla_onsiten pyritty ^{muuttamaan metsienluontainen} erirakenteisuus tasarakenteiseksi. Samalla hakkuissa _on vähennetty ^lehti puiden ^osuutta.

2.2 Varttuneen metsän hoidon

perusteet

Metsänkäsittelymenetelmät ^voidaan jakaa ^kahteen pääryhmään ^sen perusteel la, miten ne vaikuttavat metsikön rakenteeseen eli puuston ^runkoluku jakaumaan, ^{sen muotoon} ja laajuuteen. Ryhmät ^ovatsiten joko ^rakennettata saavia tai eriyttäviä. ^Viime vuosikymmeninä ^vallinneen käytännön ^mukaan runkolukujakaumaa onkavennettu (Laiho _ym. 1995). ^Siihensuuntaan onvai kutettu _ennenkaikkea alaharvennuksella, ^mutta seon mahdollista myös ylä harvennuksella, jossa ^hakataan yleensä myös jonkin ^verran pieniä puita (Yli- Vakkuri 1949, ^Vuokila 1980, 1984). ^Samoinmäärämittahakkuutvoidaanlu keatähäntasaavienhakkuiden ryhmään, ^{koska niillä} supistetaan ^runkoluku jakaumaa poistamalla ^vain isoja puita (Sarvas 1944). ^Ns. harsintaharvennus

muistuttaa yläharvennusta. ^Sillä pyritään kasvattamaanmahdollisimmanmo nesta lisävaltapuusta tukkipuun ^kokoisia poistamalla ^{niidenkasvuahidastavia} suurempia puita (Borggreve 1891, ^Vuokila 1970, 1977, 1984).

Määrämittahakkuitalukuunottamattakaikki edelläluetellut käsittelyt joh

tavat kasvatushakkuiden jälkeen uudistushakkuisiin. Uudistaminentehdään joko avohakkuulla ja viljelyllä ^{tai luontaisen}uudistamisen hakkuilla. Niitä ovat suojuspuu- ja siemenpuuhakkuut. ^Luontaisenuudistamisenhakkuissa ja verhopuuhakkuussa puustoa jätetään uudistusalalle suojaamaan ^{luontaisiatai} viljelytaimia esimerkiksi hallaa_vastaan. Uudistumisenalettua puusto ^muut

tuu kaksijaksoiseksi. ^Seonkuitenkinvain lyhyt välivaihe,^sillä ylispuut pois

tetaan pian uudistumisenvarmistuttua. Tällöinpuusto palautetaan ^suhteelli

sen tasakokoiseksikerrokseksi ja metsänkäsittely jatkuu alaharvennuksilla.

Tämävälivaihe tarjoaisi ^kuitenkin hyvän mahdollisuuden siirtyä kehittämään metsikköäerirakenteisuutta^{kohti. Josainakin}osa kookkaampien puiden ^ker roksesta jätetään hakkaamatta, kaksijaksoisuus säilyy, ^kunnes alempi ^kerros

saavuttaa ylemmän jakson. ^Tätävaihtoehtoamuistuttaa jossain ^{määrinviime} vuosina käyttöön ^otettu ns. uusimuotoinenavohakkuu, jossa viljelystä ^huoli

matta jätetään uudistusalalle yksittäisiä säästöpuita ja ^erillisiä pieniä ^alikas vosryhmiä (Parviainen ja Seppänen 1994). ^Puita jää hakkuualallekuitenkin niinvähän,ettäpuuston peitteellisyys ^häviää.

Edelläkuvatuista rakennettatasaavista käsittelyistä ^selkeästi poikkeavan menetelmäryhmän muodostavat_ne hakkuut, joilla pyritään säilyttämään ja kehittämään puustoa erirakenteisena.Puittainen ja ryhmittäinen jatkuva ^kas

vatus täyttävät ^{nämätavoitteet} (Lähde ym. 1985, 1992b, 1999a,b, ^Lähde ja

Norokorpi 1995). ^{Ruotsissaensinmainittuakutsutaan} pohjoisilla ^alueillatun turimetsäharsinnaksi (Lindman 1984, ^Jeansson ym. 1989, Lundqvist 1990).

Uudistaminenvoi vaatia joissakin tapauksissa keskimääräistä voimakkaam paahakkuuta (Leak ja Filip 1977). Ryhmittäinen ^kasvatus sopii yleensä puh taista paremmin valopuiden uudistamiseen (Marquis 1978). Erirakenteisessa kasvatuksessa ei voida käyttää ^kaikkia tasarakenteisenkasvatuksen puusto tunnuksia.Esimerkiksi puuston kehitys- ja ^{ikäluokateivät ole} käyttökelpoi sia. Metsäaluevoidaankuitenkin jakaa kummassakin kasvatustavassa kuvioi hin_mm.

kasvupaikan viljavuuden ja ^hakkuun ajoituksen ^mukaan.

Järjestettyjä kokeita, joissa ^verrataan rakenteeltaanerilaistenmetsiköiden kehitystä ja puun tuotosta, onboreaalisella vyöhykkeellä ^{niukasti. Ruotsissa} ja Norjassa on muutamia pitkään seurattuja yksittäisiä koealoja (Lundqvist

1989, ^Andreassen 1994). Laaja koealaverkosto perustettiin ^{Suomessa vasta} 1980-luvulla (Lähde ^ym. 1992 a). ^Yleensäon tyydytty vertailemaan yksittäis

ten koealojen puustotunnuksia esimerkiksi inventointitietoihin (Pukkala ja Kolström 1988, ^Kolström 1993). ^Vertailutovat kuitenkin heikolla pohjalla, sillänäiden verrokkiaineistojen metsikkörakenteitaeiole yleensä ^tarkastisel vitetty. Yksittäistapauksissa ^on tehty jopa ^kahden epäonnistuneen ^koealanpe rusteella ja ^ilman vertailukoealoja pitkälle ^meneviä johtopäätöksiä (Mikola

1984). Paljon samanlaisiakielteisiä mielipiteitä onmm.Ruotsissa ja ^Suomes

sa esitetty erirakenteiskasvatuksesta (Hassenkamp 1955, ^Söderström 1971, Lundberg 1973, Häggström 1982, ^Vuokila 1984, 1985, ^Parviainen 1987,

Kuusela 1988, ^Pohtila 1990, ^Parviainen ja Seppänen 1994, ^Annila 1995).

Näissä mielipiteissä ^on esitetty, ^ettäerirakenteisetmetsätkasvavat huonom min kuintasarakenteiset ja ^että uudistamisenvuoksi jouduttaisiin ^hakkaa

maan niin voimakkaasti, ^että puusto ^vähenisi vajaatuottoiseksi. ^On myös epäilty erirakenteiskasvatuksenheikentävänpuustoa geneettisesti.

Osa pienikokoisesta puustosta ja taimistakin voi ollavallitsevan jakson kanssasamanikäistä.Näiden alispuiden geneettistä ^laatuaon pidetty ^arvelut

tavana (Kalela 1948). Jälkeenjääneisyys ^{voi kuitenkinollaseurausta sieme}

nen koosta, ikäerosta, kasvupaikan mikrovaihtelusta ym. ulkopuolisista ympäristötekijöistä. Jälkeläiskokeiden perusteella tiedetään, ^ettäsuomalaisten puiden pituuskasvun periytyvyys onnoin20 % (Veiling 1988). ^Riskikasvun huononemisesta pitkälläkin aikavälillälienee siten vähäinen. Voimakkaasti harsituissaerirakenteisissametsissä_on yleensä nuorennosta runsaasti (Sarvas

1944) ja varsinaiset vanhempia ^{ikäluokkiaedustavat} alispuut ^ovat pienenä vähemmistönä. Kasvatushakkuilla käsitellyissä ^{metsissä ei} aitoja alispuita juuri ^olekaan (Nyyssönen 1954).

Kokeellisiinvertailuihinperustuvat^tuloksetosoittavat, että jatkuvalla ^kas vatuksellaerirakenteisina kasvatettujen metsiköiden tuotosonSuomenolois sauseimmiten jonkin ^verran parempi ^{kuin vastaavien}tasarakenteisteneliala harvennuksella käsiteltyjen metsiköiden (Laiho ym. 1996,Lähde ym. 1997, Saksaym. 1999). Myös inventointiaineistojen perusteella ^{on verratturaken} teeltaanerilaisten metsiköiden kasvua (Lähde ym. 1994 a, b, c, Saksa ym.

1995, 1998, 1999). ^{Niiden mukaan eri osissa Suomea} erilaisilla kasvu paikoilla ^{saman tilavuudenomaavat} erirakenteiset metsiköt, joiden ^runkolu kujakauma noudattelee käännetyn J-kirjaimen ^{muotoa,kasvavat enemmän} kuin metsiköt, joiden runkolukusarja ^muistuttaa normaalijakaumaa ja joita

sen vuoksi kutsutaan epätarkasti myös tasaikäisrakenteisiksi. Keskimääräi sissä aineistoissakasvu _onollut yhtä ^suuri (Lähde ym. 1997, 1999 b). ^Kasvun vaihtelu_onkuitenkinollutkaikissaaineistoissa hyvin ^suurta.

2.3 Metsän monimuotoisuus

Biologisella monimuotoisuudellatarkoitetaankaikkien kasvien, eläinten ja mikro-organismien ^{sekä niiden} elinympäristön monimuotoisuutta ja ^vaihtelua kaikillahierarkiantasoilla (Unced... 1993). Ensimmäinen_tasoon lajirunsaus ja ^siihen liittyvä yksilöiden ^{runsaus. Toisenatasonaon} geneettinen ^monimuo toisuus. Kolmanneksierotetaan populaatioiden, yhteisöjen ja ekosysteemien

monimuotoisuus (Hunter 1990). Alueellisessamittakaavassamonimuotoisuus on jaettu neljään luokkaan, joista pienintä mittakaavaaedustaaalfadiversi teetti.Se käsittää yksittäisen elinympäristön, ^kuten metsikön, ^{sisäisen moni} muotoisuuden (Whittaker 1972). ^{Metsikkö rakentuuniin}keskeisesti puustos ta,että_sen monimuotoisuusmuodostaakoko metsäekosysteemin ^monimuo toisuudenperustan (Mac Arthur ja ^MacArthur 1961, ^Willson 1974, ^Franzreb

1978, ^Riceym. 1984, ^Lähdeym. 1995). ^Puustonmonimuotoisuus^tarkoittaa

saman yhtenäisen ^metsikön puiden lajirunsautta ^sekä jokaisen lajin ^sisäistä koon,^iän ja perimän laajaa ^vaihtelua (Lähde ym. 1995). Monimuotoisuus_on suuri silloin, ^{kunmetsikössä}oneri puulajeja, joiden ^kokovaihteleetaimista vanhoihin kypsiin puihin ^asti (Angelstam ^{ym. 1990,} Norokorpi ^{ym. 1994,} Lähdeym. 1995, 1999 c).

Korkea monimuotoisuusmetsikkötasolla edellyttää myös ^lahoavaapuu ainestasekä pökkelöinä ^että maapuina, ^{koska monet} lahottajasieni- ja hyön teislajit ^ovat riippuvaisia tietyn lahoamisvaiheenpuusta (Söderström 1981, 1983, ^Gustafsson ja Hallingbäck ^{1988, Franklin} ym. 1991, ^Niemelä ym.

1995), ^sekä myös hiiltynyttä ^puuta (Heliövaara ja ^{Väisänen 1984,Elmström} ja ^{Wallden 1986,Lähde} ym. 1995). Runkolukujakauma ja puulajien ^luku

määrä ovat siten tärkeimpiä ^tunnuksia arvioitaessa metsikön sisäistä moni muotoisuutta (Stage 1973, Angelstam ym. 1990, Buongiorno ym. 1995).

Buongiorno ym. (1994) käyttivät läpimittaan perustuvaaShannon-Wiener-in deksin (Whittaker 1975, Magurran 1988) ^sovellustaennustamaan metsänkä sittelyn vaikutuksia puiden kokovaihteluunmetsikössä.Indeksin_arvooli nol la, jos ^kaikki puut sisältyivät ^{samaanmuutaman} senttimetrin laajuiseen läpi mittaluokkaan. Niinpä yhden puulajin ^taimikonmonimuotoisuuson pienim millään (Franklin ja Spies 1991) jopa ^{lähellänollaa} (Niese ja Strong 1992).

Lähde ym. (1995, 1999 c) ^{kehittivätmetsikön sisäisen} diversiteetti-indeksin, jossa ^{otettiinhuomioonkaikki edellämainitutkriteerit sekälisäksi alikasvos} ja mahdolliset erikoispuut ^kutenharvinaisten lintujen pesäpuut. ^TälleLLNS

indeksillemääritettiin myös laskentakaava (Lähde ym. 1997, 1999 c). ^Tunne tuimmatmonimuotoisuusindeksitShannon-Wiener- ja Simpson-indeksit pe rustuvat lajien ^runsauteen ja esiintymisen tasaisuuteen.Neeiväterottelemet siköidenpuuston rakennetta, kehitysvaihetta, uudistumispotentiaalia ^tailaho puuston ^{määrääkuten} LLNS-indeksi(Lähde ym. 1999 c, ^Laiho ym. 1999).

Puustotunnuksia huomioonottavien metsikön monimuotoisuusindeksien tar

peellisuus ^onhavaittu laajenevassa ^{määrinviimevuosina} ja ^{sellaisiaonkehi}

telty LLNS-indeksintapaan^kutenGoveym. (1995), ^Köhi ja Zingg (1996) ^se kä Jaehne ja ^Dohrenbush(1997) ^ovattehneet.

Boreaalisella havumetsävyöhykkeellä lehtipuut ^{arvioidaan monimuotoi} suudenkannalta havupuita arvokkaammiksi, ^koskane monipuolistavat ^olen naisesti sekä puulajien ^{että niistä} riippuvien ^muiden eliölajien ^runsautta (Hunter 1990, ^Reunanen 1998). Erityisesti haapa ja ^{raitaovat tässäsuhteessa} arvokkaita (Koskinen ^{1955,Kuusinen1994,Lähdeym.} 1995). ^Lievä häiriö, kuten pienaukon syntyminen tuulenkaatojen seurauksena, ^{voi lisätäetenkin} vanhan, havupuuvaltaisen ^metsikön monimuotoisuuttaedistämällä myös

valoavaativien lehtipuiden uudistumistakäsittelemättömäänmetsikköön_ver rattuna ja ^kuitenkin säilyttää ^enemmän isoja puita voimakkaaseen häiriöön verrattuna (Connell 1978, ^Huston 1979). Buongiornon ym. (1994) ^mukaan luonnontilainenmetsäsaavuttaakuitenkin puiden ^{suurimmankoonvaihtelun.}

Ns. vanhatluonnontilaisetmetsätovat puustoltaan erirakenteisia ja ^harvinai

set lajit ^{ovat niistä} riippuvaisia (Tjernberg 1983, ^Franklin ja Spies 1991, ^Es

seen ym. 1992,Johnsson 1993). ^{Siksimetsikönrakenteen} jatkuvuus ^onolen naista (Esseen ^ym. 1992). Puustoisuuden säilymisen ^{lisäksi sen}vertikaalinen ja horisontaalinenvaihteluontärkeätä_mm. pikkunisäkäs- ja lintulajien pysy vyydelle ja diversiteetille (Andersson 1979, ^Crawford ja Titterington 1979, Temple ym. 1979, ^Steventonym. 1998). ^Latvustonulottuminenmaahanasti liittyy peitteellisyyden ja suojaisuuden vaatimuksiin eräillä herkillä eliö lajeilla (Franklin ja Spies 1991). ^Yleensäharvinaiset ja uhanalaiset lajit ^elävät etenkinrakenteeltaanmonimuotoisissametsissä (Ehrnström ja ^Walden1986, Ingelög ym. 1988,^Esseenym. 1992).

Edelläkuvatut (2.2) metsänkäsittelyt vaikuttavateritavoinmetsikönbiolo giseen monimuotoisuuteenmuuttamalla puulajisuhteita ja puulajien ^runko lukujakaumaa. Erirakenteiskäsittelyllä pyritään noudattamaanmetsän luon taista kehitystä (Weetman 1995). Erirakenteiset sekametsät näyttävät täyttä vän käsittelyn jälkeenkin ^korkeatmonimuotoisuusvaatimukset (Halkett ^1984, Stoszek 1992,Lähde 1993, Norokorpi ym. 1994,Coates ja ^Steventon 1995).

Jatkuvallakasvatuksella jäljitellään ^nimenomaanluonnonmetsienrakennetta (Pickett ja Thompson 1985, ^Kenk 1995, Sjöberg ja Atlegrim 1995) ja säilyte tään siten metsikön peitteellisyys ja ^{korkea sisäinen} diversiteetti (Larsen

1995, ^Lähde ym. 1995, 1999 c). Erityyppisissä metsänkäsittelyissä ^voidaan vaalia monimuotoisuutta jättämällä hakkaamatta ja korjaamatta ^kuollutta puustoa (Lähde 1995). ^Avohakkuu yhdistettynä alaharvennustenmuodosta maan kasvatusketjuun, jolla poistetaan metsän jatkuvuuden ^ainekseteli pie nimmätpuut ja alikasvos, ^{voi heikentää}olennaisestimetsänmonimuotoisuut ta (Burgess ja Sharpe 1981, ^Harris 1984, ^Gamlin 1988, ^Esseen ym. 1992, Hansen 1992,^Oliver 1995). ^Muutoksiaon tapahtunut laajoilla metsäalueilla viime vuosikymmenten ^{aikana monellatavalla niin} rakenteellisesti, ^maise mallisesti, ajallisesti ^kuin geneettisesti (Franklin ym. 1989, Hunter 1990, Hansenym. 1991,^Fähser 1995). ^Metsien käsittelyssä ^{tulisikinnoudattaa}tä hänastista enemmän ekosysteemiajattelua (Brooks ja ^Grant 1992, ^Larsen

1995).