Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta Faculty of Science and Forestry
Metsänuudistamisen onnistuminen Bracke – jatkuvatoimisen laikkumätästäjän muokkaamilla istutusaloilla
Emma Mykkänen
METSÄTIETEEN PRO GRADU Erikoistumisala metsien hoito ja metsäekosysteemit
JOENSUU 2020
Mykkänen, Emma. 2020. Metsänuudistamisen onnistuminen Bracke – jatkuvatoimisen laikkumätästäjän muokkaamilla istutusaloilla. Itä-Suomen Yliopisto, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, metsätieteiden osasto. Metsätieteen pro gradu, erikoistumisala metsienhoito ja metsäekosysteemit. 36 s.
Tiivistelmä
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten metsänuudistaminen onnistuu Bracke- jatkuvatoimisen laikkumätästäjän muokkaamilla istutusaloilla. Tutkimusaineisto kerättiin heinä-elokuussa 2018 taimikoninventoinneilla Etelä- ja Itä-Suomessa yhteensä 11 eri kunnan alueella. Uudistamisalat oli muokattu vuosina 2015–2016 ja istutettu vuosina 2016–2017.
Tutkimuksessa inventoitiin yhteensä 968 koealaa 59 uudistamisalalta, joista kuuselle oli uudistettu 52, männylle 4 ja koivulle 3.
Tutkimuksessa käytettiin tasavälistä ympyräkoealaotantaa ja koealoilta (koealan säde 2,52 m ja ala 20 m2) selvitettiin istutettujen taimien, kasvatuskelpoisten taimien ja perattavan puuston määrää ja pituutta, istutettujen taimien sijaintia mättäässä, alueen vesitaloutta, maa-aineksen karkeutta, alueen topografiaa ja taimikonhoidollista tarvetta. Lisäksi arvioitiin uudistusalojen mättäiden laatua silmämääräisesti, kolmiportaisella asteikolla. Samoilla uudistamisaloilla on aiemmin selvitetty maanmuokkauksen laatua mikä mahdollisti myös selvittää, selittääkö välittömästi muokkauksen jälkeen mättäistä (mm. mättäiden laatu ja tiheys) mitatut tiedot uudistamistulosta kolmen kasvukauden kuluttua uudistamisesta. Tavoitteena oli lisäksi määrittää 1-3 erilaista tarvittavaa taimikonhoitoehdotusta kullekin kohteelle.
Metsän uudistamistulosta arvioitiin tässä työssä kasvatuskelpoisten taimien hehtaarikohtaisen määrän perusteella. Hyvän uudistamistuloksen kriteerinä käytettiin männyn, kuusen ja rauduskoivun istutustaimikoissa vähintään 1800, 1600 ja 1400 taimea hehtaarilla.
Uudistaminen oli onnistunut hyvin 16 alalla, välttävästi 21 alalla (1000–1800 taimea hehtaarilla, riippuen puulajista) ja heikosti 20 alalla (600–1400 taimea hehtaarilla) ja epäonnistunut 2 alalla (alle 600- alle 1000 taimea hehtaarilla). Tämän tutkimuksen tulosten perusteella jo maanmuokkauksen (kivennäismaan paljastaminen) käyttö sinänsä paransi uudistamistulosta. Selvää yhteyttä ei pystytty osoittamaan muokkauksen laadun ja istutus- tai kasvatuskelpoisten taimien hehtaarikohtaisen määrän välillä. Toisaalta, istutuskelpoisten mättäiden määrän kasvaessa väheni perattavan puuston määrä hehtaarilla.
Avainsanat: Maanmuokkaus, jatkuvatoiminen laikkumätästäjä, laikutusmätästys, kuusi, mänty, rauduskoivu.
Mykkänen, Emma. 2020. Forest regeneration success on planted sites mounded by the Bracke continuously working patch mounder. University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences. Master’s thesis in Forest Science, specialization area Forest Management and Forest Ecosystems. 36 p.
Abstract
This study investigated how forest regeneration succeeds on planted sites mounded by the Bracke continuous patch mounder. The research material was collected on July-August 2018 by seedling stand inventories in a total of 11 municipalities in southern and eastern Finland.
The regeneration areas were mounded in 2015–2016 and planted in 2016–2017. In this study, it was inventoried a total of 968 plots from 59 regeneration areas, of which 52 were regenerated by planting Norway spruce, 4 Scots pine and 3 silver birch seedlings. The study used evenly distributed circular plot sampling and from sample plots (radius of plot 2,52 m and area 20 m2) it was determined the number and length of planted seedlings, good quality seedling stock potential (including planted and naturally born seedlings), and seedlings with poorer quality to be removed in tending of seedling stand. Additionally, it was determined the location of planted seedlings in mould, soil moisture, soil roughness, topography and the need for tending of seedling stand. In addition, the quality of the moulds was assessed visually, using a three-point scale. Based on past evaluation of the quality and number of moulding per hectare on same areas, it could be evaluated whether that could explain the regeneration results three years after regeneration. It was also determined 1-3 suggestions for management of seedling stands.
The minimum limit for a good regeneration result was taken as 1800, 1600 and 1400 good quality seedlings (including planted and naturally born seedlings) per hectare in Norway spruce, Scots pine and Silver birch stands. Regeneration was successful on 16 areas, satisfactory on 21 areas and weak on 20 areas and failed on 2 areas. The opening mineral soil improved the regeneration success. But, no clear connection between the quality of moulding and regeneration success was found. On the other hand, along with number of good quality moulds per hectare, the need for tending of seedling stand decreased.
Keywords: site preparation, continuously working mounder, patch mounding, Norway spruce, Scots pine, Silver birch
Alkusanat
Suuri kiitos kaikille tässä tutkimuksessa mukana olleille henkilöille. Erityiskiitos Luonnonvarakeskukselle, Jari Miinalle ja Timo Saksalle, tästä mahdollisuudesta ja mielenkiintoisesta aiheesta sekä hyvästä työn ohjauksesta. Kiitoksia myös Heli Peltolalle hyvästä työn ohjauksesta Itä-Suomen yliopiston puolesta.
Kiitos perheelle ja ystäville tärkeästä tuesta tämän työn aikana. Ilman teidän tukeanne tämän työn tekeminen ei olisi onnistunut näin hyvin.
Joensuussa, 2020
Emma Mykkänen
Sisältö
1 Johdanto ... 6
1.1 Metsänuudistamisen ja maanmuokkauksen tavoitteet ja toteutus ... 6
1.2 Metsänuudistamisen laadun valvonta ... 9
1.3 Tutkimuksen tavoitteet ... 11
2 Aineisto ja menetelmät ... 11
2.1 Tutkimusaineiston kuvaus ... 11
2.2 Aineiston analysointi ... 15
3 Tulokset ... 16
3.1 Uudistamisen onnistuminen ... 16
3.2 Uudistamistulokseen vaikuttavat tekijät ... 17
3.3 Taimikonhoidon tarve ... 22
4 Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset ... 23
4.1 Tulosten tarkastelu ... 23
4.2 Johtopäätökset ... 25
Kirjallisuus ... 27
Liitteet ... 29
1 Johdanto
1.1 Metsänuudistamisen ja maanmuokkauksen tavoitteet ja toteutus
Suomessa Metsälaki velvoittaa metsänomistajan huolehtimaan metsän uudistamisesta sen päätehakkuun jälkeen. Lain asettamiin vaatimuksiin vaikuttavat mm. alueen lämpösumma, paikan sijainti, vesitalous, maa-alan viljavuus ja se kuinka puusto alalla on kasvanut aiemmin ja oletetaan kasvavan jatkossa (Luoranen ym. 2012). Metsänuudistamisen tavoitteena on taata kasvupaikalle soveltuva, hyvin kasvava, tuottava ja terve metsä.
Metsän uudistamiseen valmistautuminen aloitetaan yleensä jo ennen päätehakkuuta valitsemalla kohteelle sopiva uudistettava puulaji ja muokkausmenetelmä. Päätehakkuun jälkeen tulisi tehdä maanmuokkaus mahdollisimman pian. Hakkuutähteiden keräys on mahdollista sille sopivilla kohteilla (Haatainen 2016, Saksa ym. 2018).
Maanmuokkausmenetelmän valintaan ja muokkauksen onnistumiseen vaikuttavat mm. maan viljavuus, maalaji, kivisyys, alueen topografia ja uudistamisalan vesitalous. Myös hakkuutähteiden jättäminen uudistusalalle voi vaikuttaa muokkauksen onnistumiseen (Haatainen 2016, Saksa ym. 2018). Samat tekijät vaikuttavat pitkälti myös kasvupaikalle sopivan puulajin ja taimilajin valintaan kuin maanmuokkausmenetelmänkin valintaan (Luoranen ym. 2012). Uudistettavassa metsässä ollut tuholainen tai tauti voi myös vaikuttaa uudistettavaan puulajiin.
Metsämaan viljavuuden ja vesitalouden tunteminen on tärkeää, jotta maanmuokkaus, uudistettava puulaji ja uudistamismenetelmä osataan valita oikein (Metsänhoito-ohje 2014, Äijälä ym. 2014). Tavoitepuulajit ja tavoitetiheydet eri uudistamisaloilla määräytyvät kasvupaikan viljavuuden ja alueen lämpösumman mukaan (Metsänhoito-ohje 2014, Rikala 2002, Äijälä ym. 2014).
Suomessa metsämaan voi uudistaa joko istuttamalla, kylvämällä tai luontaisesti, mutta yleisin tapa on kuitenkin istuttaminen (Luoranen ym. 2006, Ihalainen ym. 2019). Metsänviljely (istutus tai kylvö) on yleisesti käytössä silloin kun luontaisen uudistamisen onnistumiselle ei ole riittäviä takeita (Huuskonen ym. 2014). Vuonna 2018 Suomen metsänviljelyala oli 96 000 hehtaaria, joista istutettiin 77 % eli hieman alle 74 000 hehtaaria (https://www.luke.fi/uutinen/metsanhoitotoita-tehtiin-lahes-700-000-hehtaaria-vuonna-2018/).
Kuusen osuus istutuksista oli 68 %.
Metsänuudistamismenetelmä ja uudistettava puulaji on hyvä miettiä valmiiksi jo ennen päätehakkuuta (Luoranen ym. 2006). Hyvin suunniteltu uudistamissuunnitelma on helpompi toteuttaa. Uudistamissuunnitelma on osa metsäsuunnitelmaa ja se on hyvä toteuttaa yhdessä maanomistajan ja metsäammattilaisen kanssa. Tällöin voidaan hyödyntää samanaikaisesti maanomistajan toiveet, mutta myös metsäammattilaisen ammattitaito.
Päätehakkuun jälkeistä metsänuudistamista ei kannata viivästyttää, sillä silloin annetaan kilpailevalle puustolle ja kasvillisuudelle etumatkaa. Näin kannattaa toimia, vaikka uudistamisen viivyttäminen voisi vähentää kuusentaimilla tukkimiehentäituhoja (Hylobius abietis) (Uotila ym. 2011, Uotila ym. 2015). Ennen istuttamista uudistamisala on suositeltavaa muokata. Kuusen istutuksille yleisin maanmuokkaustapa on laikkumätästys (Ihalainen ym.
2019). Maanmuokkaus on onnistuneen metsänuudistamisen edellytys (Luoranen ym. 2006, Uotila ym. 2011).
Maanmuokkausmenetelmiä on useita ja sen valintaan ja muokkauksen onnistumiseen vaikuttavat mm. maan viljavuus, maalaji, kivisyys, alueen topografia ja uudistamisalan vesitalous. Muokkausmenetelmän valinnassa tulee huomioida myös uudistettava puulaji ja uudistamismenetelmä (Luoranen ym. 2012). Samalla alueella voi tarvittaessa käyttää useitakin muokkausmenetelmiä rinnakkain varsinkin silloin, kun se takaa kasvaville taimille hyvät kasvuolosuhteet (Äijälä ym. 2014).
Maanmuokkauksen tarkoituksena on kivennäismailla paljastaa pintakasvillisuuden ja humuksen alla oleva kivennäismaapinta (Maanmuokkauksen koulutusaineisto 2000, Äijälä ym.
2014). Jotta uudistamistulos olisi onnistunut ja kustannustehokas, on kaikki toimenpiteet maanmuokkauksesta alkaen ajoitettava oikein (Uotila ym. 2011). Onnistunut maanmuokkaus on yksi tärkeimmistä metsänuudistamisen toimenpiteistä, koska se mahdollistaa taimelle paremmat kasvun edellytykset (Uotila ym. 2011, Äijälä ym. 2014). Maanmuokkauksen tavoitteena on ehkäistä pintakasvillisuuden aiheuttamia kasvutappioita ja mekaanisia vaurioita kasvatettavalle puustolle (Luoranen ym. 2012).
Yleisesti käytettyjä maanmuokkausmenetelmiä Suomessa ovat erilaisia kohoumia ja kivennäismaapintaa paljastavat menetelmät kuten äestys, laikutus, kääntömätästys, laikkumätästys ja naveromätästys. Äestystä käytetään muokkausmenetelmänä uudistamisaloilla, jotka ovat yleisesti ottaen karkeita tai keskikarkeita ja vesitalous on kunnossa. Laikutus on yleisesti käytössä aloilla, jotka on tarkoitus uudistaa luontaisesti tai
kylvämällä. Laikkumätästys on käytössä aloilla, joiden maalaji on keskikarkeaa tai hienoa, mutta se soveltuu myös turvemaille, joiden kuivatus on kunnossa. Kääntömätästys sopii turvemaille ja keskikarkeille kivennäismaille, kunhan alan vesitalous on kunnossa.
Naveromätästys on yleisesti ottaen käytössä veden vaivaamilla hienojakoisilla kivennäismailla ja viljavilla turvemailla (Maanmuokkauksen koulutusaineisto 2000, Äijälä ym. 2014).
Menetelmistä viljavammilla kasvupaikoilla ovat yleisesti käytössä erilaiset mätästykset (Luoranen ym. 2012). Viljavilla aloilla pintakasvillisuus aiheuttaa yleisemmin kilpailua kuin karuilla kasvupaikoilla (Luoranen ym. 2012).
Laikkumätästyksessä mättääseen jää kaksi kunttakerrosta päällekkäin ja kun ne alkavat hajota, syntyy hajoamisen seurauksena typpeä. Typen määrän paikallinen kasvu mahdollistaa taimelle nopeamman kasvun, samoin mättään lämpötilan nousu keväisin (Huuskonen ym. 2014). Tämä typen määrän lisääntyminen, on taimelle tärkeää, koska tällöin sen kanssa kilpaileva lehtipuusto jää ilman lisätyppeä ellei lehtipuut kasva samassa mättäässä kuin istutettu taimi. Humuskerros myös pidättää vettä taimelle (Huuskonen ym. 2014). Mättäänpinta kuivaa yleensä nopeammin kuin ympäröivä maa, ollen kilpailevan puuston siemenille ja heinän siemenille liian kuiva kasvualusta, vähentäen näiden kilpailua ravinteista (Huuskonen ym. 2014).
Maanmuokkauksessa on kuitenkin varottava paljastamasta liikaa kivennäismaata kilpailevan lehtipuuston vähentämiseksi (Uotila ym. 2011).
Maanmuokkausjäljen ja mättään korkeuden on oltava maastoon ja maaston vesitalouteen nähden sopiva. Maanmuokkaus nostaa maanpinnan lämpötilaa, luoden paremmat olosuhteet taimelle kasvattaa juuria ja täten myös ravinteiden otolle, mutta ongelmana liian korkeissa mättäissä on kevätahavan vaara. Mätäs nostaa taimea ylemmäs muusta maastonpinnasta ja vähentää muun puuston kilpailua, mutta samalla se paljastuu lumen alta ensimmäisenä (Luoranen ym. 2006, Luoranen ym. 2012). Paljastunut kivennäismaapinta suojaa taimea tukkimiehentäiltä (Viiri ym. 2001, Uotila ym. 2011, Uotila ym. 2015).
Suomessa yleisin metsän uudistamistapa on kuusen istuttaminen, ja mäntyä ja rauduskoivua istutetaan suhteessa hyvin vähän (Luoranen ym. 2006, Metsätilastollinen vuosikirja 2014 ja Ihalainen ym. 2019). Kuusi vaatii ennen istutusta kunnollisen maanmuokkauksen.
Laikkumätästystä käytetään yleisesti kuusenistutuksilla, koska muokkaustavalla saa muodostettua hyviä istutuspaikkoja ja kivennäismaata paljastuu riittävästi taimen suojaksi (Saksa ym. 2018, Ihalainen ym. 2019). Maanmuokkaus mahdollistaa kuusen taimille paremmat
kasvuun lähdön edellytykset kuin muokkaamaton maa. Lisäksi paljastunut kivennäismaa antaa suojaa kuuselle sen yleistä taimituholaista, tukkimiehentäitä, vastaan (Luoranen & Viiri 2012).
Männyllä ja rauduskoivulla luontainen uudistaminen onnistuu selvästi kuusta paremmin (Saksa
& Kankaanhuhta 2007). Kuusen luontainen uudistaminen ei useinkaan saavuta haluttua taimitasaisuutta taimikon sisällä, sillä luontaiset taimet syntyvät usein tiheisiin ryppäisiin (Luoranen ym. 2006). Tällöin suositellut tai tavoitellut kasvatustiheydet voivat täyttyä, mutta taimet eivät ole tasaisesti sijoittuneet uudistamisalalle. Haluttuihin kasvatustiheyksiin ei tällöin päästä ja silloin metsiköstä ei voida odottaa parasta mahdollista tuotosta (Luoranen ym. 2006).
Lisäksi kuusen hyvät siemenvuodet esiintyvät harvoin, joten luontaisen taimiaineksen syntyminen alalle voi olla pitkäkin prosessi. Varmin tapa saada hyvä ja kasvatustiheä kuusen taimikko on uudistaa ala istuttaen. Kuuselle ei myöskään sovellu kylvö, toisin kuin männylle (Saksa & Kankaanhuhta 2007).
Uudistamiseen käytettäviin taimiin vaikuttaa (suunniteltu) istutusajankohta (Luoranen ym.
2006). Taimien tulee olla sopivista lämpösummaoloista lähtöisin. Liian eteläistä tai pohjoista alkuperää olevat taimet eivät välttämättä menesty halutulla tai oletetulla tavalla. Taimia ei saa siirtää liian etelään tai pohjoiseen, vaan niiden on oltava lämpösummaltaan samoilta leveysasteilta (Rikala 2002).
1.2 Metsänuudistamisen laadun valvonta
Metsänuudistamisen laatua valvotaan, jotta metsänuudistamistulos olisi tavoitteiden mukainen.
Hyvälaatuinen taimikko syntyy osana hyvää uudistamisketjua, johon kuuluvat:
maanmuokkausmenetelmä, uudistamismenetelmä, uudistettava puulaji ja viljelymateriaali (paakkutaimi, avojuurinen taimi, viljellyt siemenet tai luontainen uudistaminen). Laadun seurannan taustalla on Saksa ym. (2005) mukaan ”tavoitteiden asettaminen, tulosten mittaaminen ja niiden vertaaminen tavoitteisiin”.
Uudistusmenetelmä on yleensä valittu aiempien maastosta saatujen tietojen perusteella, joten siihen liittyvää seurantaa voidaan tehdä osittain jo työnohessa. Yleisesti käytössä oleva uudistamistuloksen tarkistusmenetelmä on ympyräkoeala (Liite 2), jolloin ympyräkoealan sisään jäävät mättäät ja/tai taimet lasketaan ja niiden lukumäärä muutetaan kertoimen avulla hehtaarikohtaiseksi tiheydeksi. Maanmuokkausta tehtäessä on hyvä tietää uudistettava puulaji ja taimimateriaali.
Onnistunut maanmuokkaus luo taimille paremmat kasvunlähdön edellytykset kuin muokkaamaton maa (Äijälä ym. 2014, Luoranen ym. 2007). Maanmuokkauksen laadun seuranta alkaa jo muokkauksen yhteydessä; onko mättäitä riittävästi suosituksiin nähden ja ovatko mättäät laadultaan ja kunnoltaan istutuskelpoisia (Maanmuokkauksen koulutusaineisto 2000, Harstela ym. 2006, Äijälä ym. 2014). Jos uudistamisala muokataan äestämällä, seurataan ovatko äestysvaot riittävän pitkiä ja leveitä, eli tavoitteiden ja ohjeiden mukaisia (Maanmuokkauksen koulutusaineisto 2000, Äijälä ym. 2014). Mätästäessä harjaantunut silmä osaa katsoa, onko mättäitä riittävästi tavoitteeseen nähden, mutta ”Silmän kalibrointi” on suositeltavaa, varsinkin tauon jälkeen. Tavoiteltavat mätäsmäärät vaihtelevat osittain myös sen mukaan, uudistetaanko ala koivulle, kuuselle vai männylle. Puulajien suositellut istutus- ja kasvatustiheydet vaihtelevat ja vaikuttavat täten myös tarvittavien mättäiden määrään (Luoranen ym. 2012). Käytettäessä kaivinkonetta, myös kaivinkoneen puomia voidaan käyttää apuna mättäiden riittävyyden mittauksessa (Harstela ym. 2006, Luoranen ym. 2012). Laadun seurannalla voidaan selvittää, kuinka hyvin metsänuudistamisessa on onnistuttu ja samalla voidaan kehittää uudistamisketjua (Luoranen ym. 2007, Saksa ym. 2005). Laadunvalvonnalla on laadunvarmistamisessa merkittävä rooli. Mättäiden laatuun ja määrään vaikuttaa myös se, onko hakkuutähteet kerätty ennen maanmuokkausta (Haatainen 2016, Saksa ym. 2018).
Työnohessa tehtävä istutustiheyden mittaus on helpointa tehdä istuttamisen jälkeen esimerkiksi 3,99 m onkivavalla, jolloin ympyrän säde on 3.99 m (ala 50 m2). Tällöin kerroin on 200, jonka avulla saadaan hehtaarikohtainen tiheys. Tämä istutuksen ohessa tehtävä mittaus ei kuitenkaan ole täysin luotettava tieto jäävistä taimista, sillä osa taimista tulee todennäköisesti kuolemaan ja luotettava tulos onkin saatavissa vasta muutaman vuoden kuluttua istutuksesta (Saksa ym.
2007, Luoranen ym. 2012). Istutusten jälkeen on suositeltavaa käydä tarkistamassa kasvavien taimien tiheyttä vuosittain ensimmäiset 2-3 vuotta, mutta jo parin kuukauden jälkeen olisi hyvä tehdä tarkastuksia taimien kuolleisuudesta ja tuhoista (Luoranen ym. 2012).
Hyvän työn takaa koulutus ja asiantuntemus tehtävään työhön liittyen. Työn osuus on iso osa uudistamisketjua ja sen onnistumista, olipa kyse maanmuokkauksesta, istuttamisesta tai siementen kylvöstä. Vaikka työ tehdään osittain koneellisesti, on taustalla aina ihminen ja siten myös inhimilliset tekijät, jotka voivat vaikuttaa uudistamistulokseen. Työntekijällä on paljon vaikutusta työn laatuun.
1.3 Tutkimuksen tavoitteet
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten metsänuudistaminen onnistuu Bracke- jatkuvatoimisen laikkumätästäjän muokkaamilla istutusaloilla Etelä- ja Itä-Suomessa.
Uudistamisalat oli muokattu vuosina 2015–2016 ja istutettu vuosina 2016–2017.
Tutkimuksessa inventoitiin yhteensä 59 uudistamisalaa, joista kuuselle oli uudistettu 52, männylle 4 ja koivulle 3. Tutkimuksessa selvitettiin istutettujen taimien, kasvatuskelpoisten taimien ja perattavan puuston määrää ja pituutta, istutettujen taimien sijaintia mättäässä, alueen vesitaloutta, maa-aineksen karkeutta, alueen topografiaa ja taimikonhoidollista tarvetta. Lisäksi arvioitiin uudistusalojen mättäiden laatua silmämääräisesti, kolmiportaisella asteikolla.
Samoilla uudistamisaloilla on aiemmin selvitetty maanmuokkauksen laatua (Haatainen 2016, Saksa ym. 2018) mikä mahdollisti myös selvittää, selittääkö välittömästi muokkauksen jälkeen mättäistä (mm. mättäiden laatu ja tiheys) mitatut tiedot uudistamistulosta kolmen kasvukauden kuluttua uudistamisesta. Hypoteesina oli, että hyvä muokkausjälki takaa hyvän uudistamistuloksen ja tiheän taimikon.
Tavoitteena oli lisäksi määrittää 1-3 erilaista tarvittavaa taimikonhoitoehdotusta kullekin kohteelle seuraavan viiden vuoden kuluessa. Tämä tutkimus on osa suurempaa ”Kehityshyppy metsänhoitoon” projektia. Tässä tutkimuksessa maanmuokkaukseen oli käytetty jatkuvatoimisena laikkumätästäjänä kaksirivistä Bracke mätästäjää (Saksa ym. 2018, Haatainen 2016, Bracke forest). Osalla kohteista oli käytössä ollut nivelletyillä varsilla oleva mätästäjä ja toisilla vanhempaa mallia oleva jäykillä varsilla oleva mätästäjä (Haatainen 2016, Saksa ym.
2018).
2 Aineisto ja menetelmät 2.1 Tutkimusaineiston kuvaus
Tutkimusaineisto koostui yhteensä 59 uudistamisalasta. Kaikki uudistusalat oli muokattu elokuun 2015 ja elokuun 2016 välisenä aikana Bracke-jatkuvatoimisella maanmuokkaimella ja istutettu muokkauksen jälkeen. Uudistamisalat olivat pääasiassa kuuselle istutettuja (Taulukko 2). Joillakin uudistusaloilla oli käytetty kahdella puulajilla uudistamista rinnakkain. Yhdellä kuusen uudistamisalalla maaperä paikoin liian karua kuuselle, joten kuusten ohella kasvoi luontaisesti syntynyttä tai kylvettyä männikköä (osa mättäistä oli jätetty istuttamatta). Toisella uudistamisalalla oli istutettu kuusia säästöpuuhaapojen alle, muuten ala oli uudistettu koivulle.
Taimien istutusajankohdat vaihtelivat maanmuokkauksen mukaan. Vuonna 2016 istutukset oli tehty touko-lokakuussa ja vuonna 2017 istutukset oli tehty touko-kesäkuussa. Istutettujen taimien taimilajina oli kuusen istutuksilla ollut 1 -vuotias, 1,5 -vuotias tai 2 -vuotias paakkutaimi. Männyn ja koivun istutuksilla taimet olivat 1 -vuotiaita paakkutaimia. Kuusen taimien alkuperästä ei kaikilla kohteilla ollut varmaa tietoa; suurin osa oli kotimaista alkuperää, mutta osa oli mahdollisesti ruotsalaista alkuperää.
Tutkimuskohteet sijoittuivat eripuolille Suomea (Taulukko 1). Mittaajana taimikoissa kaikilla uudistusaloilla toimin itse elo-syyskuussa 2018. Aiemmat tiedot mättäistä ja niiden laadusta on kerätty neljän mittaajan toimesta touko-elokuussa 2016 (Haatainen 2016). Uudistamisaloja oli maastoinventoinnissa mukana kaiken kaikkiaan 59 kpl (yhteensä noin 116 ha, 968 koealaa) ja niistä oli uudistettu männylle 3, koivulle 4 ja kuuselle 52 kpl (Taulukko 1).
Maastomittaukset suoritettiin käyttäen tasavälistä ympyräkoealaotantaa, ympyrän säde oli 2,52 m, eli koealan koko oli 20 m2 (Liite 2, Kuva 1). Koealojen määrä vaihteli uudistusalan pinta- alan mukaan siten, että 0,4-1,99 ha aloilta otettiin vähintään 15 koealaa ja 2,00 ha isommilla aloilla otettiin vähintään 20 koealaa. Paikoin koealoja on kuitenkin otettu enemmän kuin vaadittu vähimmäismäärä. Koealojen välit uudistamisaloilla vaihtelivat mitattavan pinta-alan mukaan (Liite 2, Saksa & Kankaanhuhta 2007). Tasavälisyys ei aina onnistunut ja koealoja joutui siirtämään ojan, tien, kallion, kivien tai taimikonreunan takia linjalla eteen tai taaksepäin, kuten oli ohjeistettu. Muiden koealojen paikka ei tällöin kuitenkaan siirtynyt alkuperäisestä suunnitelmasta, ellei toisellakin kohdalla ollut vastaavaa pysyvää estettä taimikonhoidollisille toimenpiteille (Liite 2).
Välineistönä mittauksilla oli maastokelpoinen kannettava tietokone, rassi (Kuva 1), jossa mittavaijeri (2,52 m), kartta, kompassi ja matkapuhelimessa oleva maastokarttasovellus (b- bark). Karttasovelluksella pyrin varmistamaan oman sijaintini maastossa aloilla, joilla mitattava uudistusala rajoittui toisiin saman ikäisiin taimikoihin. Paikoissa, joissa taimikko oli matkan päässä lähimmältä tieltä, sovellus oli suunnistamisen apuna. Paikoin sovellus oli lisäksi apuna määriteltäessä mittauksien aloituspaikkaa; kaikkia aloja ei ollut hakattu kartassa näkyvien tilarajojen mukaisesti. Tällöin ohjeenmukaista aloituspaikkaa tuli siirtää maastossa olevien rajojen mukaisiksi. Sovelluksen avulla myös seurasin kulkemaani reittiä maastossa ja tarkistin paperisen kartan avulla kulkevani suunniteltua reittiä pitkin. Sovellus oli apuna paikoilla, joilla sähkölinjat sotkivat kompassin suunnat (Kuva 1).
Koealalle saavuttaessa mittausrassi asetettiin keskelle koealaa. Koealalta arvioitiin seuraavat asiat: kasvupaikka, kivisyys, märkyys, maalaji, topografia, muokkausmenetelmä, uudistamismenetelmä ja uudistettava puulaji (Liitteet 1 ja 2, Saksa ym. 2018). Tämän jälkeen koealalla kierreltiin mittavaijerin avulla mitaten: istutettujen taimien määrä, luontaisten kasvatuskelpoisten taimien määrä puulajeittain ja lehtipuiden määrä puulajeittain.
Kuva 1. Vasemmalla: Mittausrassi ja -vaijeri. Koealalla kiertäminen tapahtui vaijerin avulla. Rauduskoivulle
uudistetulla alalla selvästi erottuvat taimet helpottivat niiden määrän laskemista. Oikealla: Istutettua taimea uhkaa samassa mättäässä kasvava haapa. Kaadetun puun juuret eivät estä istuttamista mättääseen. (Kuvat: Emma Mykkänen)
Kun taimet oli laskettu, pyrittiin kasvatettavien taimien pituus määrittämään rassin mittausasteikon avulla 5 cm:n tarkkuudella. Mitattavan taimen tuli olla lähinnä keskipistettä ollut istutettu taimi. Lisäksi arvioitiin keskipistettä lähimmän istutetun taimen sijaintia mättäässä neliportaisella asteikolla ja mättään kuntoa kolmiportaisella asteikolla. Lehtipuuston valtapituus määritettiin 10 cm tarkkuudella käyttäen rassia ja rassin mitta-asteikkoa tai mittaajan pituutta (30-115cm/160cm) (Kuva 1). Mittauksen päätyttyä siirryttiin seuraavalle koealalle askelmitan ja kompassin avulla. Askelmitalla kuljettiin koealakohtaisesti määritelty metrimäärä eteenpäin valittuun pääilmansuuntaan. Myös väli-ilmansuuntien käyttö oli sallittua ja paikoin suotavaa, mutta vain harvalla uudistusalalla niiden käyttö oli välttämätöntä.
Maastokarttasovelluksella pystyin lisäksi seuraamaan kulkemaani reittiä ja suunnan
oikeellisuutta, mikäli kompassi sekoili suunnissa esimerkiksi sähkölinjojen läheisyydessä.
Maastokelpoisella tietokoneella oli valmis Microsoft Excel tiedosto, jolle tilakohtaiset tiedot kerättiin (Liite 1). Tiedot syötettiin Exceliin numerokoodein, jotka oli jo valmiiksi annettu ohjeistuksen ja koulutuksen yhteydessä (Liite 2).
Ennen uudistamisalalta poistumista tuli arvioida myös taimikonhoitotarve. Tarkoituksena oli määrittää 1-3 erilaista tarvittavaa hoitoehdotusta. Arvio hoitotoimenpiteistä perustui koko taimikon kuntoon. Hoitotoimenpiteiden ehdotukset saattoivat vaihdella koealoittain, mutta lopputulemana oli oltava yhtenäinen taimikonhoitoehdotus. Hoitotoimenpiteen arviointiin vaikutti pitkälti lehtipuuston pituus ja määrä ja se kuinka lähellä lehtipuusto oli kasvatettavia taimia. Aikaskaalana näille toimenpiteille toimi seuraavat 5 vuotta (Liite 2). Painotin arviointini taimikonhoidollisiin toimenpiteisiin, kuten perkauksen tarpeeseen, vaikka paikoin heinääminen ja täydennysistutus olisivat olleet suotavampia ja jopa kiireellisempiä toimenpiteitä (Taulukko 4 ja Kuva 1). Tiedot mättäistä, niiden määrästä ja laadusta, sekä humuksen keskipaksuudesta on koostettu tätä tutkimusta varten Haataisen (2016) tutkimuksesta.
Perattavaksi puustoksi laskettiin tässä tapauksessa kaikki vähintään 10cm mittaiset lehtipuuston taimet (Liite 2). Koivut ja muut lehtipuut (mm. pihlajat, pajut ja vaahterat) laskettiin erikseen.
Taulukko 1: Mitattujen uudistusalojen lukumäärät ja pinta-alat kunnittain.
Sijaintikunta Uudistusalojen lkm
Pinta-alojen
vaihteluväli, ha Kokonaispinta-ala, ha
Heinävesi 4 1,8-5,0 13,3
Ilomantsi 6 0,5-2,1 8,2
Joensuu 3 1,2-3,2 6,7
Joroinen 2 1,6-2,5 4,0
Kitee 1 1,4 1,4
Lapinjärvi 2 1,1-1,7 2,8
Myrskylä 7 0,4-7,2 13,4
Pielavesi 4 0,4-4,2 8,9
Ruokolahti 7 0,6-4,4 16,1
Savonlinna 17 0,5-4,8 32,4
Vieremä 6 1,0-2,1 8,7
Yhteensä 59 115,9
Maastossa oli paikoin nähtävillä Bracke-muokkauksen jäljen vaikutus istuttajan päätöksen tekoon. Mätäs näytti 3-4 vuoden jälkeen hyvältä istutettavalta, mutta taimea ei ollut istutettu mättääseen, vaan ”saranaan” mättään ja laikun välille. Tähän taimen sijainnin arvioimiseen minulla oli kolmiportainen ohjeistus (Liite 2).
2.2 Aineiston analysointi
Maastossa mitatut koealakohtaiset tiedot tallennettiin Microsoft Excel- taulukkolaskentaohjelman (versio 2013) pohjalle maastossa (Liite 1). Koealakohtaisista tiedoista laskettiin uudistamisalakohtaiset keskiarvot halutuille muuttujille SPSS-ohjelmalla (versio 25). Vuonna 2016 mitattujen mättäiden tiedot lisättiin samaan tiedostoon kullekin uudistamisalalle. Uudistamisalakohtaisia tietoja käyttäen tutkittiin eri muuttujien välisiä riippuvuussuhteita (korrelaatioita), esimerkiksi eri tekijöiden vaikutusta perattavan puuston määrään uudistusaloilla. Lisäksi pyrittiin selvittämään selittääkö välittömästi muokkauksen jälkeen mättäistä (mm. mättäiden laatu ja tiheys) mitatut tunnukset mm. humuksen keskipaksuudesta, mättäiden laadusta, mättäiden määrästä tai mättäiden pintamateriaalista hyvää tai huonoa uudistamistulosta. Excel-taulukkolaskentaohjelman avulla on laskettu tässä työssä esitetyt tulokset. Aineiston tilastolliseen analysointiin on käytetty yksisuuntaista Anovaa (merkitsevyystaso p<0,05).
Hyvän uudistamistuloksen minimirajana pidetään tässä työssä männyn taimikoissa 1800 taimea hehtaarilla, kuusen taimikoissa 1600 taimea hehtaarilla ja koivun taimikoissa 1400 taimea hehtaarilla (Metsänhoito-ohje 2014, Taulukot 2 ja 3). Näihin tavoitetiheyksiin hyväksytään myös muiden kasvatuskelpoisten puulajien taimia, sillä tavoitteena on aikaansaada sekapuustoinen taimikko. Männyn ja kuusen taimikoissa hyväksytään istutustaimien lisäksi luontaisesti syntyneitä havupuuntaimia täydentävänä puustona, mikäli istutettujen taimien määrä ei täytä tavoiteltua kuutta taimea koealaa kohden ja jos luontaiset taimet ovat pituudeltaan vähintään puolet kasvatettavien taimien pituudesta (Liite 2). Koivun taimikossa hyväksytään myös luontaisesti syntyneitä koivuja täydentävänä puustona, mikäli istutettujen taimien määrä ei täytä tavoiteltua istutustiheyttä koealalla ja jos luontaisesti kasvaneen koivun pituus on vähintään puolet kasvatettavien taimien pituudesta (Liite 2). Luontaisesti syntyneet taimet jotka eivät täytä tätä pituusvaatimusta, luetaan muuna puustona erikseen (ei huomioitu kuitenkaan perattavassa puustossa). Välttävän uudistamistuloksen raja-arvot ovat männyllä 1400–1800, heikon uudistamisen 1200–1600 ja epäonnistuneen uudistamisen alle 1000 taimea hehtaarilla. Kuusella välttävän uudistamistuloksen raja-arvot ovat 1200–1600, heikon uudistamisen 800–1200 ja epäonnistuneen uudistamisen alle 800 taimea hehtaarilla. Koivulla välttävän uudistamistuloksen raja-arvot ovat 1000–1400, heikon uudistamisen 600–1000 ja epäonnistuneen uudistamisen alle 600 taimea hehtaarille.
Puhuttaessa hyvästä uudistamistuloksesta, tarkoitan taimikoita joiden tulos on ollut vähintään välttävä, tässä tapauksessa, kuusen uudistusaloilla vähintään 1200 taimea hehtaarille (Taulukko 4). Huono tulos tarkoittaa tässä tutkimuksessa heikkoa ja epäonnistunutta taimikkoa, eli taimien tiheys on näissä tapauksissa kuusella vain 800–1200 taimea hehtaarilla, tai jopa alle 800 taimea hehtaarilla. Taimituhoja ei inventoitu systemaattisesti, vaikka niitä maastossa tarkkailinkin.
3 Tulokset
3.1 Uudistamisen onnistuminen
Kaikista kuusen taimikoista hyvään (hyvä + välttävä, Taulukko 2) uudistamistulokseen päässeitä taimikoita oli 33 kpl pelkän istutustaimien määrän perusteella. Jos huomioidaan myös luontainen täydentävä taimiaines kuten yleensä tehdään, niin hyvän arvosanan saaneita taimikoita oli 43 kpl. Nämä taimikot eivät tarvitse täydennysistutusta. Toisaalta välttävän arvosanan saaneilla taimikoilla voi esiintyä epätasaisuutta ja aukkoisuutta. Huonon arvosanan saaneisiin taimikoihin lukeutuvat heikosti onnistuneet ja epäonnistuneet taimikot, joissa on täydennysistutustarvetta. Kuusella tällaisia taimikoita oli 9 kpl. Männyllä hyvän arvosanan saaneita taimikoita oli 1 kpl ja huonon arvosanan saaneita 2 kpl. Koivulla hyvän arvosanan saaneita taimikoita oli 3 kpl ja huonon arvosanan saaneita 1 kpl.
Taulukko 2: Metsän uudistamistulos eri puulajeilla istutetuissa taimikoissa. Tässä tarkastelussa huomioidaan sekä kasvatuskelpoiset istutustaimet ja kasvatuskelpoiset luontaiset havupuuntaimet männyn ja kuusen taimikoissa ja kasvatuskelpoiset luontaiset koivut koivuntaimikoissa (suluissa tulos jos huomioidaan vain kasvatuskelpoiset istutustaimet).
Uudistamistulos
Uudistamispuulaji Kasvatuskelpoisia istutus- ja luontaisia taimia hehtaarilla
Hyvä Välttävä Heikko Epäonnistunut Yhteensä
Mänty > 1800 1400-1800 1000-1400 < 1000
1(0) 0 (1) 1 (1) 1 (1) 3
Kuusi > 1600 1200-1600 800-1200 < 800
28 (13) 15 (20) 8 (18) 1 (1) 52
Rauduskoivu > 1400 1000-1400 600-1000 < 600 (0)
3 (3) 0 (0) 1 (1) 0 4
Yhteensä
32 (16) 54 % (27 %)
15 (21) 25 % (36 %)
10 (20) 17 %(34 %)
2 (2) 3 % (3 %)
59 100 %
3.2 Uudistamistulokseen vaikuttavat tekijät
Uudistusaloilla (N=59) oli keskimäärin 1592 kasvatuskelpoista taimea hehtaarilla. Kuusen uudistusaloilla (N=52) kasvatuskelpoisia istutettuja kuusentaimia oli keskimäärin 1377 taimea hehtaarilla. Kuvassa 2 on esitetty kelvollisten mättäiden tiheyden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien tiheyteen ja kasvatettavien taimien tiheyteen (sis. luontaiset taimet, liite 2). Tämän tutkimuksen perusteella istutuskelpoisten mättäiden määrä ei selittänyt tilastollisesti merkitsevästi istutustaimien tai kaikkien kasvatuskelpoisten taimien hehtaarikohtaista tiheyttä (ei selkeää yhteyttä, tuloksissa paljon hajontaa). Tulosten esittelyssä keskitytään jatkossa kuuselle uudistettuihin aloihin, koska muilla puulajeilla uudistettuja aloja oli hyvin vähän mukana tutkimusaineistossa.
Kuva 2: Kelvollisten mättäiden hehtaarikohtaisen määrän vaikutus kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien ja kasvatuskelpoisten taimien kokonaismäärään hehtaarilla. Sinisellä on merkitty istutetut kuusentaimet ja punaisella kaikki kasvatuskelpoiset taimet uudistusaloittain. Mättäiden kelvollisuusarviot on saatu Haataisen (2016) tutkimuksen perusteella. Kaikkien taimien määrässä on mukana kuusten lisäksi mäntyjä.
Kuvassa 3 on esitetty humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien ja kasvatuskelpoisten taimien tiheyteen. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella
500 1000 1500 2000 2500
500 1000 1500 2000 2500
Kasvatuskelpoisten taimien määrä/ha
Istutuskelpoisten mättäiden määrä/ha
Kelpomättäiden tiheyden vaikutus kasvatuskelpoisten istutustainten tiheyteen
Kelpomättäiden tiheyden vaikutus kaikkien tainten tiheyteen
Lin. (Kelpomättäiden tiheyden vaikutus kasvatuskelpoisten istutustainten tiheyteen) Lin. (Kelpomättäiden tiheyden vaikutus kaikkien tainten tiheyteen)
Kuva 3: Humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien ja kasvatuskelpoisten taimien kokonaismäärään hehtaarilla. Sinisellä on merkitty kuusentaimet ja punaisella kaikki kasvatuskelpoiset taimet uudistusaloittain. Humuksen keskipaksuus on saatu Haataisen (2016) tutkimuksen perusteella.
Kuvassa 4 on esitetty kasvupaikan vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien määrään hehtaarilla.
Kuva 4: Kasvupaikan vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien kokonaismäärään hehtaarilla. Vaihteluväli on esitetty mustalla viivalla, keskiarvo sinisellä pallolla ja punaisella neliöllä 95 % luottamusväli. Selitteet: 2 = lehtomainen kangas, OMT, 3 = tuore kangas, MT ja 4 = kuivahko kangas, VT. Kasvupaikkatiedot on esitetty tämän tutkimuksen mittauksien perusteella.
500 1000 1500 2000 2500
2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5
Kasvatuskelpoisten kuusentaimien määrä/ha
Humuksen keskipaksuus, cm
Humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien tiheyteen Humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten taimien tiheyteen
Lin. (Humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien tiheyteen) Lin. (Humuksen keskipaksuuden vaikutus kasvatuskelpoisten taimien tiheyteen)
0 500 1000 1500 2000 2500
1 2 3 4
Kasvatuskelpoisten kuusentaimien määrä/ha
Kasvupaikkatyyppi, 2 = OMT, 3 = MT, 4 = VT
Kuvassa 5 on esitetty mätästäjän varsien jäykkyyden vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien määrään hehtaarilla. Jäykillä varsilla (N=16) olevaa aineistoa on vähemmän, kuin nivelletyillä varsilla (N=43) olevaa aineistoa. Tuloksissa näyttää siltä, että nivelletyillä varsilla muokaten saadaan suurempi taimitiheys, mutta tätä ei testattu tilastollisesti, koska jäykillä olevaa materiaalia on vähemmän, kuin nivelletyillä varsilla olevaa materiaalia.
Kuva 5: Nivellettyjen varsien vaikutus kasvatuskelpoisten kuusentaimien kokonaismäärään hehtaarilla. Selitteet:
0= jäykät varret ja 1= nivelletyt varret. Mustalla on merkitty vaihteluväli, sinisellä keskiarvo ja punaisella 95 % luottamusväli. Tieto varsista ja niiden käytöstä on saatu Haataisen (2016) tutkimuksesta.
Kuvassa 6 on esitetty kelvollisten mättäiden määrän vaikutus perattavan puuston määrään hehtaarilla. Kelvollisten mättäiden määrän lisääntyessä, perattavan puuston määrä vähenee.
0 500 1000 1500 2000 2500
-1 0 1 2
Kuusentaimien määrä/ha
Bracken varsien nivellys, 0 = jäykät varret, 1 = nivelletyt varret
Kuva 6: Kelvollisten mättäiden määrän vaikutus perattavan puuston hehtaarikohtaiseen määrään. Kun kelvollisten mättäiden määrä kasvaa, vähenee perattavan puuston määrä. Mättäiden laatu on saatu Haataisen (2016) tutkimuksen perusteella.
Tässä tutkimuksessa humuksen paksuuden kasvaessa kasvaa myös perattavan puuston määrä hehtaarilla (Kuva 7).
Kuva 7: Humuksen keskipaksuuden vaikutus perattavan puuston määrään. Kun humuksen paksuus kasvaa, perattavan puuston määräkin nousee. Humuksen (2016) keskipaksuus on saatu Haataisen tutkimuksen perusteella.
y = -3,8191x + 14459 R² = 0,0965
0 5000 10000 15000 20000 25000
500 1000 1500 2000 2500
Perattavan puuston määrä/ha
Kelvollisten mättäiden määrä/ha
Kelvollisien mättäiden tiheyden vaikutus perattavan puuston määrään
Lin. (Kelvollisien mättäiden tiheyden vaikutus perattavan puuston määrään)
Lin. (Kelvollisien mättäiden tiheyden vaikutus perattavan puuston määrään)
y = 560,89x + 5305,2 R² = 0,0823
0 5000 10000 15000 20000 25000
0 5 10 15
Perattavan puuston määrä/ha
Humuksen keskipaksuus, cm
Humuksen keskipaksuuden vaikutus perattavan puuston määrään
Lin. (Humuksen
keskipaksuuden vaikutus perattavan puuston määrään)
Kuvassa 8 on esitetty istutettujen kuusentaimien ja luontaisten kasvatuskelpoisten taimien määrä hehtaarilla uudistamisaloilla, niiden numeroiden mukaisessa järjestyksessä. Istutettujen kuusentaimien määrän kasvaessa luontaisten kasvatuskelpoisten taimien määrä ei lisäänny tai vähene systemaattisesti, vaan niiden määrä vaihtelee suuresti (joissakin tapauksissa ei yhtään luontaisesti syntynyttä taimea hehtaarilla).
Kuva 8: Kasvatuskelpoisten kuusentaimien määrä hehtaarilla uudistusaloittain (numerojärjestyksessä uudistamisalat). Sekä kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien että luontaisten taimien määrä hehtaarilla vaihtelee suuresti istutusaloilla.
Kuvassa 9 on esitetty kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien ja luontaisten taimien suhde toisiinsa.
0 500 1000 1500 2000 2500
59 63 49 51 60 10 66 41 14 43 61 62 4 47 58 9 39 27 3 11 8 55 40 20 19 38
Taimien määrä/ha
Uudistusalan numero
Kasvatuskelpoiset istutustaimet Kasvatuskelpoiset luotaiset taimet
Kuva 9: Kasvatuskelpoisten kuusen istutustaimien ja luontaisten taimien suhde.
Tässä tutkimuksessa alueen topografia, maalaji, hakkuutähteiden määrä, kasvupaikkatyyppi, alueen kivisyys ja alueen märkyys eivät vaikuttaneet tilastollisesti merkitsevästi kasvatuskelpoisten istutettujen kuusen taimien tai kaikkien kasvatuskelpoisten taimien hehtaarikohtaiseen määrään (p> 0,05).
3.3 Taimikonhoidon tarve
Kuvassa 10 on esitetty kasvatettavien taimien keskipituus sekä perattavan puuston keskipituus ja määrä kuusen uudistusaloilla. Monella uudistamisalalla seuraava taimikonhoitoehdotus oli joko perkaus 1-2 vuoden sisällä tai 5 vuoden sisällä. Joissakin tapauksissa taimikonhoitoehdotuksina oli myös heinäntorjunta ja/tai täydennysistutus (Taulukot 2 & 3 ja Kuva 1).
y = 0,0227x + 193,76 R² = 0,001
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0 500 1000 1500 2000 2500
Luontaisten taimien määrä/ha
Istutuskuusten määrä/ha
Kuva 10: Kasvatettavien kuusentaimien keskipituus (cm) sekä perattavan puuston keskipituus (cm) ja määrä
kuusen uudistusaloilta. Vihreällä on esitetty kasvatettavien kuusen taimien keskipituus ja punaisella perattavan puuston keskipituus. Mustalla viivalla on esitetty perattavan puuston määrä uudistusalalla hehtaaria kohden.
Taulukossa 4 on esitettynä perattavan puuston määrä hehtaarille eri kategorioissa uudistusaloilla. Käytännössä kaikilta uudistusaloilta löytyi perattavaa puustoa (Taulukko 4).
Taulukko 4: Perattavan puuston määrä.
Perattavan puuston
määrä hehtaarille > 15000/ha 10000-15000/ha 5000-10000/ha < 5000/ha
Männiköt 1 1 1 0
Kuusikot 3 19 24 6
Koivikot 0 1 3 0
Yhteensä 4 21 28 6
4 Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset
4.1 Tulosten tarkastelu
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten metsänuudistaminen onnistuu Bracke- jatkuvatoimisen laikkumätästäjän muokkaamilla istutusaloilla. Hypoteesina oli, että hyvä muokkausjälki ja riittävä määrä istutuskelpoisia mättäitä takaa hyvän uudistamistuloksen.
Aineistona tässä tutkimuksessa oli 59 uudistamisalaa, jotka oli muokattu vuosina 2015–2016 ja uudistettu istuttamalla 2016–2017. Lisäksi jokaiselle uudistamisalalle arvioitiin seuraavaksi viideksi vuodeksi suositeltavia ja tarpeellisia taimikonhoidollisia toimenpiteitä.
6 5 12 65 41 11 49 9 18 14 52 8 60 21 19 31 34 58 57 36 43 3 4 1 61 44
0 5000 10000 15000 20000 25000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
6 5 12 65 41 11 49 9 18 14 52 8 60 21 19 31 34 58 57 36 43 3 4 1 61 44
Perattavien tiheys /ha
Taimen pituus, cm
Uudistusalan numero
Kasvatettavien taimien pituus uudistusaloittain Perattavien pituus uudistusaloittain Perattavien tiheys uudistusaloittain
Tässä tutkimuksessa oletettiin, että mättään laatu vaikuttaa uudistamistulokseen. Oletuksena oli, että kun mättään laatu on hyvä, eli siinä ei ole taimien istutusta ja kasvua haittaavia hakkuutähteitä tai liikaa kiviä ja sen pintamateriaali on kivennäismaata, taimien pituuskasvu ja elävyys on parempi. Oletuksena oli myös että mitä suurempi osuus uudistusalojen mättäistä on hyvälaatuisia, sitä enemmän istutustaimia olisi hehtaarilla elossa. Tämän tutkimuksen tuloksissa ei kuitenkaan näy selvästi se, että hyvien mättäiden määrän noustessa, kasvaisi myös istutettujen tai kasvatuskelpoistentaimien määrä hehtaarilla. Näyttää enemmänkin siltä, että kunhan maa on muokattu, niin taimet pärjäävät, mättään laadusta riippumatta. Kivennäismaa suojaa taimea tukkimiehentäiltä (Hylobius abietis), joten maanmuokkaus on kuusentaimen kannalta tärkeä suorittaa (Saksa 2011, Uotila ym. 2015).
Istutettujen kuusentaimien ja kasvatettavien havupuiden kokonaismäärä hehtaarilla oli keskimäärin suurempi aloilla, jotka on muokattu nivelletyllä Bracke-muokkaimella. Nivelletyt varret mahdollistavat joustavamman muokkauksen ja muokkausjäljen kuin kiinteät varret.
Perattavan puuston määrään Bracken varsien nivellytyksen erolla ei ollut myöskään vaikutusta.
Tutkimusaineistossa oli kuitenkin selvästi vähemmän jäykillä varsilla tehtyjä muokkauksia, joten pitkälle meneviä johtopäätöksiä ei voi tehdä saatujen tulosten perusteella.
Paksu humuskerros vähentää perattavan lehtipuuston määrää istutuskuusikoissa, sillä se hidastaa ja vaikeuttaa lehtipuuston syntymistä. Toisaalta lehtipuut uhkaavat havupuuntaimia nopeammalla pituuskasvulla. Paljastunut kivennäismaa edistää sekä havupuuntaimien että kilpailevan lehtipuuston kasvua. Tämän työn tuloksista näkyy, että kun on hyvin kasvatettavaa puustoa, löytyy ja syntyy myös perattavaa puustoa.
Taimien kasvu voi heikentyä istuttamisen jälkeen mm. hallatuhojen vuoksi. Joissakin taimikoissa esiintyi satunnaisia hallatuhoja. Toisissa taimikoissa tuhoja ei ollut havaittavissa.
Tähän on voinut vaikuttaa mm. uudistusalan topografia ja vesistöjen läheisyys (Luoranen ym.
2006). Toinen syy kasvun hidastumiselle on voinut olla hyönteistuhot. Erityisesti tukkimiehentäi (Hylobius abietis) on uhkana nuorissa taimikoissa, ja varsinkin jos taimia ei suojaa sen ympärillä riittävästi paljas kivennäismaapinta (Viiri ym. 2001, Luoranen & Viiri 2012, Uotila ym. 2015, Saksa 2011).
Tämän työn tuloksista ei myöskään voida täysin poistaa istuttajan vaikutusta uudistamistulokseen. Jotkut mättäät näyttivät silmämääräisesti hyviltä vielä 3-4 vuotta
muokkauksesta, mutta mätäs on voinut ollut istutukselle huono alusta siitä huolimatta. Toiset hyvännäköiset mättäät olivat tyhjiä, joten taimi on voinut kuolla jo välittömästi istuttamisen jälkeen kuivuuteen tai muuhun syyn vuoksi. Esimerkiksi pintarouta, rouste, on voinut aiheuttaa taimen mättäässä ylös nousemisen ja kuolemisen (Luoranen ym. 2012).
Joihinkin tutkimuskysymyksiin vastausta ei saa edes vanhoja ja uusia uudistamisalojen mittaustietoja vertaamalla. Selviä syitä taimien kuolemisille ei aina ollut havaittavissa tai kuollutta taimea näkyvillä. Oletettu korrelaatio löytyi mm. kasvatuskelpoisten istutettujen ja kaikkien kasvatuskelpoisten taimien ja perattavan puuston hehtaarikohtaisista määristä. Vaikka muokkaus olisi tehty onnistuneesti, eivät taimet aina selviä.
Jatkuvatoiminen mätästys sopii parhaiten paikoille, joilla vesi ei vaivaa uudistettavaa alaa. Osa mitatuista uudistusaloista oli mätästetty, vaikka niitä liiallinen vesi vaivasikin. Kaikkialla tämä ongelma ei välttämä ole näkynyt alaa muokatessa, mutta paikoin rahkasammaleen määrä oli selkeästi havaittavissa.
Taimikonhoidollisia toimenpiteitä ei kannata viivästyttää, sillä kun perattavan puuston kantoläpimitta kasvaa, nousevat taimikonhoidon kustannukset. Samalla kun kasvatettava puusto alkaa kärsiä lehtipuustosta, kasvutappiot ja mahdolliset runkovauriot lisääntyvät.
Heinäntorjunnan tarvetta oli uudistamisaloilla runsaasti. Paikoin olisi ollut erittäin suotavaa käydä heinäämässä taimikot ensin ja vasta sitten perata taimikkoa. Paikoin taimikoissa vadelma ja pitkät heinät olivat mittaajaa pidempiä, eli taimia oli todella vaikea löytää heinikon ja jopa yli 160 cm korkean vadelman (Rubus ideaus) alta. Joillakin paikoilla taimet olivat hukkuneet heinikkoon ym. pintakasvillisuuteen, eikä mättäitä voinut aina havaita tästä syystä ennen kuin oli sen vieressä.
4.2 Johtopäätökset
Tämän tutkimuksen aineisto oli aika suppea ja maantieteellisesti hajanainen, eivätkä tulokset siten ole yleistettävissä laajemmin. Tutkimuksessa käytetyt menetelmät olivat yleisesti käytössä olevia taimikoninventointi menetelmiä. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella jo maanmuokkauksen (kivennäismaan paljastaminen) käyttö sinänsä paransi uudistamistulosta.
Selvää yhteyttä ei pystytty osoittamaan muokkauksen laadun ja istutus- tai kasvatuskelpoisten taimien hehtaarikohtaisen määrän välillä, sillä monet eri tekijät vaikuttavat tähän tulokseen.
Toisaalta, istutuskelpoisten mättäiden määrän kasvaessa hehtaarilla väheni perattavan puuston määrä hehtaarilla. Lisätutkimukset aiheesta ovat tarpeellisia ja suositeltavia, mikäli asiasta haluttaisiin tarkempia ja yksiselitteisimpiä tietoja.
Kirjallisuus
Bracke Forest. Kaksirivinen mätästäjä. [Verkkodokumentti] Saatavissa:
https://www.brackeforest.com/ [Viitattu 22.04.2020]
[https://www.brackeforest.com/downloads/Bracke-Mounders-M24-a-fi.pdf ]
Haatainen, H. 2016. Uudistamisalan olosuhdetekijöiden ja muokkauksen tekijän vaikutus jatkuvatoimisen maanmuokkaimen työn laatuun. Itä-Suomen yliopisto, Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, Metsätieteiden osasto, metsätieteen pro gradu-tutkielma. 47 s.
Harstela, P., Helenius, P., Rantala, J., Kanninen, K. & Kiljunen, N. 2006. Tehokkaan toiminta- konseptin kehittäminen metsänhoitopalveluun. Metlan työraportteja 23. 56s.
Huuskonen, S., Hynynen, J. & Valkonen, S. 2014. Metsänkasvatus – menetelmät ja kannatta- vuus. Metsäntutkimuslaitos. Bookwell Oy, Porvoo. 205 s.
Ihalainen, A., Mäki-Simola, E., Peltola, A., Sauvala-Seppälä, T., Torvelainen, J., Uotila, E., Vaahtera, E. & Ylitalo, E. 2019. Suomen Metsätilastot. Luonnonvarakeskus (Luke), Helsinki 2019. 198s.
Luoranen, J. & Kiljunen, N. 2006. Kuusen paakkutaimien viljelyopas. Metsäntutkimuslaitos, Suonenjoen yksikkö. Gummerrus kirjapaino Oy. 108s.
Luoranen, J., Saksa, T., Finér, L. & Tamminen, P. 2007. Metsämaan muokkausopas.
Metsäntutkimuslaitos, Suonenjoen yksikkö. Gummerus kirjapaino, Jyväskylä. 76 s.
Luoranen, J., Saksa, T. & Uotila, K. 2012. Metsänuudistaminen. Metsäkustannus Oy, Hämeenlinna. 150 s.
Luoranen, J. & Viiri, H. 2012. Soil preparation reduces pine weevil (Hylobius abietis (L.)) damage on both peatland and mineral soil sites one year after planting. Silva Fennica 46(1):
151-161.
Maanmuokkauksen koulutusaineisto. 2000. Metsäteho Oy. Tummanvuoren kirjapaino Oy. 20.
Metsätilastollinen vuosikirja 2014. 2014. Metsäntutkimuslaitos, Vantaan toimipaikka. Tam- merprint Oy. 426s. Toim. Peltola, Aarre.
Metsänhoito-ohje. (Verkkodokumentti) Saatavissa:
http://www.metsa.fi/documents/10727/14816022/Mets%C3%A4nhoito-ohje/f93dc58d-3938- 43e1-92af-0bad236d3f0c (Viitattu 30.10.2018)
Rikala, R. 2002. Metsätaimiopas – taimien valinta ja käsittely tarhalta uudistusalalle.
Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 881. 107 s.
Saksa, T., Kankaanhuhta, V., Kalland, F. & Smolander, H. 2005. Uudistamistuloksen laatu Etelä-Suomen yksityismetsissä ja keskeisimmät kehittämiskohteet. Metsätieteen aikakauskirja 1/2005:67-73.
Saksa, T. & Kankaanhuhta, V. 2007. Metsänuudistamisen laatu ja keskeisimmät kehittämis- kohteet Etelä-Suomessa. Metsänuudistamisen laadun hallinta -hankkeen loppuraportti. Gum- merus Kirjapaino Oy. 90s.
Saksa, T. 2011. Kuusen istutustaimien menestyminen ja tukkimiehentäin tuhot eri tavoin muokatuilla uudistusaloilla. Metsätieteen aikakausikirja 2/2001: 91 – 105.
Saksa T., Miina J., Haatainen H. & Kärkkäinen K. 2018. Jatkuvatoimisen laikkumätästyksen laatu. Metsätieteen aikakauskirja vuosikerta 2018, Tutkimusseloste
Saksa, T., Miina, J., Haatainen, H. & Kärkkäinen K. 2018. Quality of spot mounding performed by continously advancing mounders. Silva Fennica 52 (2).
Uotila, A., Kasanen. R. & Heliövaara K. 2015. Metsätuhot. Metsäkustannus. Jelgava Printing House, Latvia. 206 s.
Uotila, K., Rantala, J. & Saksa, T. 2011. Kustannustehokas ja kannattava metsänuudistamis- ketju. Metsätieteen aikakauskirja 1/2011: 35-38.
Viiri, H. & Kytö, M. 2001. Tukkimiehentäituhot ja niiden torjunta. Metsätieteen aikakau-sikirja 2/2001: 270-274.
Äijälä, O., Koistinen, A., Sved, J., Vanhatalo, K. & Väisänen, P. (toim.) 2014. Hyvän metsänhoidon suositukset – METSÄNHOITO. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion julkaisuja.
Verkkodokumentti [Viitattu 22.04.2020] Saatavilla:
https://www.luke.fi/uutinen/metsanhoitotoita-tehtiin-lahes-700-000-hehtaaria-vuonna-2018/
Liitteet
1 Mittauslomake
Metsänuudistamisen laadun seuranta /Tornator 2018
Pinta-alaHoitoehd 1
KoealaväliHoitoehd 2
Muokk.vuosiTaimilaji
Viljelyvuosi
Koealan- numero Kasvupaik.
Kivisyys Märkyys Maalaji Topografia Muok.men Uudist.men Uud.puulaji
Kasvatet- tavien pituus, cm Lehtipuust.
valta- pituus, cm Taimen sijainti
Mättään laatu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 KASVATETTAVAT TAIMET Istutetut Luontaiset
mä ku ko muu mä ku ko TAIMIEN KOKONAISMÄÄRÄ
mänty kuusi koivu muut Huomautuksia
2 Mittausohje
UUDISTAMISTULOKSEN LAADUN MITTAUS Tornator Oyj 2018
Luonnonvarakeskus 1.8.2018
Maastotyöohje
Maastotöiden valmistelu
Mitattavien uudistusalojen määrittäminen
Uudistamistulos mitataan vuosina 2014 ja 2015 jatkuvatoimisella Bracke-muokkauslaitteella muokatuilta (ja kuuselle istutetuilta) uudistusaloilta, joilta on mitattu muokkausjäljen laatu vuonna 2016 (Hilkka Haataisen pro gradu-työ). Uudistamisaloja on kaikkiaan 66 kpl, mutta osa uudistamisaloista ei ole enää tiedossa eikä niille ole saatu karttoja Tornatorista.
’Ennakkotiedon’ kokoaminen
Inventoitavien uudistamisalojen ennakkotiedot on koottu ja siten saatavilla aikaisemmasta inventoinnista. Viljelyvuosi on pyrittävä varmistamaan maastossa eli onko istutustaimet kasvanut uudistamisalalla 3 kasvukautta (2016, 2017 ja 2018).
Kustakin kohteesta kerätään ennakkoon seuraavat uudistusalaa koskevat tiedot mahdollisimman kattavasti:
Pinta-ala Uudistusalan pinta-ala, ha (0,1 ha tarkkuus) Koealaväli Mittauksessa käytetty koeala- ja linjaväli Hakkuuvuosi Hakkuuvuosi (esim. 2014)
Muokkausvuosi Muokkausvuosi (esim. 2014) Viljelyvuosi Istutusvuosi (esim. 2015)
Taimilaji Istutuksessa käytetty taimimateriaali, keskipaakku: kp1v, kp2v isopaakku: ip2v
Maastotyön kulku
Uudistusalan määrittely
Kaksi toisiinsa rajoittuvaa mittauskohdetta mitataan erillisinä uudistusaloina, jos niiden tiedetään ennen mittauksen aloittamista eroavan uudistamispuulajinsa ja/tai
maanmuokkausmenetelmän perusteella toisistaan ja näiden osakuvioiden rajat ovat kartalla ja maastossa helposti löydettävissä. Jos uudistamispuulaji ja/tai muokkausmenetelmä vaihtuu yllättäen mittauskohteella kesken mittauksen (tai esim. eri puulajeilla istutettuja uudistusalan osia ei voi ennalta toisistaan erottaa), mitataan kohde yhdeksi uudistusalaksi. Kaksi
vierekkäistä kuviota, jos ne on uudistettu samalla menetelmällä ja niitä tullaan jatkossa mitä todennäköisimmin käsittelemään yhtenä kokonaisuutena mitataan yhtenäisenä
taimikkokuviona.
Mittausmenetelmä
Mittausmenetelmänä käytetään linjoittaista ympyräkoealaotantaa, joka muodostaa koko uudistusalan tasaisesti kattavan koealaverkoston (kuva 1). Koealan kokona käytetään 20 neliömetriä (säde 2,52 m). Koealaväli valitaan kuvion koon mukaan siten, että koealojen lukumääräksi muodostuu 0,5–2,0 hehtaarin laajuisilla istutetuilla uudistusaloilla 15 ja sitä suuremmilla 20.
Ensimmäinen koeala sijoitetaan puolen koealavälin päähän uudistusalan reunasta.
Ensimmäisen koealan sijainti suunnitellaan ennalta uudistamissuunnitelmassa olevan kartan avulla ja sen paikka merkitään kartalle selvällä merkinnällä. Muut koealat sijoitetaan
pääilmansuuntiin valitun koealavälin mukaisesti. Jos uudistusalan muodosta johtuen pääilman suuntia käyttäen saataisiin harhainen mittaustulos (esim. koealoja tulisi vain uudistusalan keskiosaan), voidaan pääilmansuunnista poiketa ja käyttää väli-ilmansuuntia.
Koealojen keskipisteet määritetään objektiivisesti askelmitan ja kompassin avulla.
Kuva 1. Esimerkki koealaverkoston rakentumisesta mittauskohteessa. Mittaaja voi tarvittaessa vetää linjan myös kuvion ulkopuolelle. Koealaa siirretään linjalla 5 m pysyvän metsän
kasvatuksen esteen sattuessa.
Koeala rajoitetaan keskipisteeseen asetettavan rassin ja siihen kiinnitetyn mittavaijerin avulla.
Mittaaja tekee havainnot taimien määrästä kiertäen koealan ulkokehällä tai koealalla ja tarkistaa rajatapaukset mittavaijerilla.
Mikäli puolet tai enemmän koealan pinta-alasta on esim. ison kiven peitossa tai on muutoin sellaista, jossa on pysyvä este metsän kasvulle, siirretään koealaa. Pysyviä esteitä ovat kivien ja kallioiden lisäksi ojat. Risukasat tai kannot sen sijaan eivät ole pysyviä esteitä. Koealaa siirretään linjalla 5 m eteen- tai taaksepäin siten, että pysyvästä esteestä päästään eroon. Siirto
15. koeala
Uudistusalan pinta-ala 0,9 ha Koealaväli 22 m, 15 koealaa
Esimerkki mittaajan kulkureitistä
Pohjoinen
Itä Etelä
Länsi
5 m Koealan siirto kuvion rajalla
1. koeala
KOEALAVERKOSTO UUDISTUSALALLA
