Turvemaiden ojitusalueiden uudistaminen ja kasvatus vesiensuojelun näkökulmasta

© Natural Resources Institute Finland© Natural Resources Institute Finland
Markku Saarinen
Luonnonvarakeskus (Luke)
Turvemaiden ojitusalueiden
uudistaminen ja kasvatus
vesiensuojelun näkökulmasta

© Natural Resources Institute Finland© Natural Resources Institute Finland
50–60 vuotta sitten ojitetuilla soilla valumavesien typpi- ja fosforipitoisuudet voivat olla jopa
kahdesta kolmeen kertaa suurempia kuin 20–30 vuotta ojitettuna olleilla alueilla.
Aiempia arvioita suuremmat vesistökuormat merkitsevät sitä, että nykyiset
kuormituslaskelmat aliarvioivat metsätalouden vesistövaikutuksia Suomessa.
Nieminen M, Sallantaus T, Ukonmaanaho L, Nieminen TM & Sarkkola S. 2017: Nitrogen and phosphorus
concentrations in discharge from drained peatland forests are increasing. Science of the Total Environment 609:
974-981

© Natural Resources Institute Finland© Natural Resources Institute Finland4 16.1.2018
… ”Suomen raporteissa ilmoitetaan turvemaiden päästöksi nykyisellään noin 7 miljoonaa
hiilidioksiditonnia, kun Simolan tutkimuksissa on päädytty 33 miljoonaan tonniin. Ero selittyy
osaltaan sillä, että ’virallinen’ laskenta ei lainkaan ota huomioon hiilipäästöjä siltä yli miljoonan
hehtaarin alalta hukkaojitettuja soita”…

© Natural Resources Institute Finland
Metsänkäsittelyn vaikutukset turvemailla - mitä
ongelmia?
• Turvemaiden käytöstä suurempi kuormitus ilmakehään ja vesistöihin
kuin kivennäismailta
• Parhaat metsämaamme, runsasravinteiset, tuottoisat turvemaat:
– menettävät maaperän hiiltä koko ajan, sitä enemmän, mitä
syvemmällä vedenpinnan taso on
– uudistamisvaiheessa, kun vedenpinta nousee lähelle
maanpintaa, päästävät vesiin suuret määrät hiiltä ja ravinteita,
mm. fosforia; kuormat moninkertaisia kangasmaihin verrattuina
• Myös heikkotuottoisemmilta turvemailta pääsee uudistamisvaiheessa
vesiin hiiltä ja fosforia
• Kunnostusojitusten aiheuttama fosforikuorma on n. 50%, ja
kiintoainekuorma > 90% koko metsätalouden kuormituksesta
5 16.1.2018

Avohakkuu nostaa vedenpinnan tasoa
6 16.1.2018
Avohakkuu
Vedenpinnan taso kahdessa suometsikössä Keski-Suomessa. Vedenpinnan nousu
avohakkuun jälkeen keskimäärin n. 18 cm kun puuta poistettu n. 150 m3/ha

Vedenpinnan nousu lisää huuhtoumaa
7 16.1.2018
-> P-kuorman lisä: n. 1,5 kg/ha (3 v. aikana hakkuun jälkeen)
- Orgaanisen hiilen lisä: 200-400 kg/ha (3 v. aikana hakkuun jälkeen)
Fosforikuormag/ha/v
Vedenpinnan syvyys, cm

Voidaanko jatkuvapeitteisellä metsänkasvatuksella
välttää kunnostusojituksia, avohakkuita ja
maanmuokkausta ojitetuissa turvemaametsissä?
8

Miksi jatkuvapeitteinen metsänkasvatus voisi
soveltua juuri turvemaille?
• Puustoissa ennestään erirakenteisuutta – etenkin korpikuusikoissa
• Hyödyntämiskelpoista alikasvosta usein runsaasti keskiravinteisilla ja
sitä rehevämmillä kasvupaikoilla
o Alkuperäisen suotyypin ominaispiirteiden vaikutus
o Alikasvoksen muodostumista suosiva päällyspuuston rakenne ja
uudistumisolosuhteet
• Kangasmaita edullisemmat uudistumisolosuhteet
9 16.1.2018

Mustikkakorpi  Mustikkaturvekangas I
Ruohokorpi  Ruohoturvekangas I

Sararäme  Puolukkaturvekangas II
Ruohoinen sararäme  Mustikkaturvekangas II

Korpiräme  Puolukkaturvekangas I

Jatkuvapeitteisen metsänkasvatuksen edut ja haitat
- jos selvitään ilman kunnostusojituksia, uudistushakkuita ja maanmuokkauksia -
• Mahdollisia hyötyjä:
- Pienempi ravinnekuormitus
- Pienemmät kasvihuonekaasupäästöt
- Kustannussäästöt (kunnostusojitukset ja uudistamiskulut jäävät pois)
• Mahdollisia haittoja:
- Kalliimpi puunkorjuu ja pienemmät kokonaiskertymät
- Uudistumistulos ja taimen varhaiskehitys ja niiden vaikutus
metsikön jatkokäsittelyihin ja edelleen tulovirtaan
- Lahottajasienten leviämisen hallinta
Oleellista, että vedenpinta ei liian korkealla eikä liian syvällä

WTD, cm
-60 -50 -40 -30 -20 -10 0
TherelativeeffectofDM-operationsontreegrwoth(%)
0
20
40
60
80
100
y=5.2314+103.5916/(1+e
(-(x-25.1573)/4.6817))
r
2
=0.651
Mikä on ”optimaalinen” vedenpinnan syvyys
puuston kasvulle?
- Kun vedenpinta 35-40 cm syvyydellä loppukesän olosuhteissa,
kunnostusojituksella ei kasvuvaikutuksia
- Kunnostusojituksella selviä kasvuvaikutuksia, jos vedenpinta alle 30 cm syvyydellä
ennen kunnostusojitusta
(Sarkkola ym. 2012)
Kunnostusojituksenkasvunlisä(%)
Vedenpinnan syyvyys ennen k-ojitusta, cm

Puuston vaikutus vesitalouteen
18 16.1.2018
Puuston tilavuus, m3 ha-1
0 100 200 300 400
Vedenpinnantasomaanpinnasta,cm
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Mittaushavainto
Malliennuste
Ennustettu havaintojen yläraja
Tasarakenteinen puusto
Sarkkola, Hökkä, Koivusalo, Nieminen, Ahti, Päivänen & Laine 2010

Puuston vaikutus vesitalouteen
19 16.1.2018
Puuston tilavuus, m3 ha-1
0 100 200 300 400
Vedenpinnantasomaanpinnasta,cm
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Mittaushavainto
Malliennuste
Ennustettu havaintojen yläraja
?
Eri-ikäisrakenteinen puusto
Sarkkola, Hökkä, Koivusalo, Nieminen, Ahti, Päivänen & Laine 2010

Jatkuvapeitteisen
metsänkasvatuksen tutkimus

Tutkimusryhmä
• Luke:
Raija Laiho, Hannu Hökkä, Mika Nieminen, Meeri Pearson,
Timo Penttilä, Markku Saarinen, Sakari Sarkkola, Sauli
Valkonen
• Helsingin yliopisto:
Kari Minkkinen, Paavo Ojanen, Markku Koskinen
• Ilmatieteen laitos:
Annalea Lohila, Mika Korkiakoski, Mari Pihlatie
21

Tavoitteena suometsien kasvatusvaihtoehtojen
kokonaisvaltainen tarkastelu
Pääkysymykset:
• Miten vedenpinnan taso vaihtelee erilaisten poimintahakkuu-
kiertojen aikana tai vapautetun kuusialikasvoksen kehityksen eri
vaiheissa (ilman kunnostusojituksia) ?
• Miten puusto kasvaa ja uudistuu erilaisten poimintahakkuiden
jälkeen?
• Miten paljon jatkuvapeitteisellä metsänkasvatuksella voidaan
vähentää turvemaiden metsätalouden kasvihuonekaasu- ja
vesistökuormitusta ?
22 16.1.2018

Koekohteet
23
Multian kokeen hakkuu maaliskuussa 2016

© Natural Resources Institute Finland24
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50
Rungon läpimitta, cm
Runkoluku,kpl
Jäävä puusto
Laskennallinen runkolukujakauma
säännöllisen eri-ikäisrakenteiselle
puustolle tavoitellulla pohjapinta-alalla
Eri-ikäisrakenteeseen siirtyminen
Eri-ikäisrakenteen ”ainekset” valmiina olemassa
Lähtöpuusto
Korpilähtöiset kohteet
Markku Saarinen

0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50
Lähtöpuusto
Eri-ikäisrakenteeseen siirtyminen
Runkolukujakauma yksi- tai kaksihuippuinen
25
Rungon läpimitta, cm
Runkoluku,kpl
Laskennallinen runkolukujakauma
säännöllisen eri-ikäisrakenteiselle
puustolle tavoitellulla pohjapinta-alalla
Jäävä puusto
Korpilähtöiset kohteet
Markku Saarinen

Ote Pukkalan, Lähteen ja Laihon kirjasta:
Metsän jatkuva kasvatus

Tervola
Lintupirtti

9 m2
Kuva: Hannu Hökkä
Tervola

17 m2
Kuva: Hannu Hökkä
Tervola

Multia
3
4
1
21
2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1
2 3
4
5
6
987
1
2
3
4
5
6
987
Kontrolli
ruutu 1 ppa 25 m2
ruutu 4 ppa 28 m2
Hakkuu (21.3.2016)
ruutu 2 ppa 29 m2  13 m2
ruutu 3 ppa 31 m2  13 m2

Kuva: Markku Saarinen

Kohde 10
Heinävesi
Kuusikko erirakenteiseksi
kahdella yläharvennustyyppisellä
väljennyksellä vertailunaan
hakkaamaton kontrolli
1.Kontrolli
2.Ppa 17 m2
3.Ppa 12 m2
1
3
4
5
6
2

30 m2
Heinävesi
Kuva: Markku Saarinen

Kuusikko erirakenteiseksi
kahdella siirtymävaiheen
yläharvennustyyppisellä
väljennyksellä vertailunaan
hakkaamaton kontrolli
Kontrolli (21-30 m2)
Hakkuu  17 m2
Hakkuu  12 m2
Kaivettava kokoojaoja
(punainen), mittapato (musta
viiva) sekä vanhan ojan
tukkiminen (musta neliö)
1
2
3
4
5
6
9
8
7
5 1
2
3
4
5
6
9
8
7
6
1
2
3
4
5
6
9
8
7
13
15 1
2
3
4
5
6
9
8
7
14
12
1
2
3
4
5
6
9
8
7
11
100 m
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
5
6
9
8
7
1
2
3
4
7
89
10
1
2
3
4
5
6
9
8
7
Jokaisella ruudulla pohjaveden
vaihtelun seurantapisteet
(mittausputket 9 kpl/ ruutu)
Janakkala
Janakkala

Orivesi
Alikasvokset metsänviljelyn vaihtoehtona rehevimmissä
männiköissä

Orivesi
Mäntyvaltapuuston hakkuu ja
jäljelle jäävän erirakenteisen
kuusikon kasvatus. Kuusikkoa
jää korjuun jälkeen vaihtelevilla
pohjapinta-aloilla eri ruuduissa.
Ruutujen koko kummassakin
käsittelyssä n 30x50 m.
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1 2
3
4
5
6
9
87
1
2
3
4
5 6
7
8
Avohakkuu
Mänty-ylispuuston
poisto

© Natural Resources Institute Finland16.1.201838
EC; ekosysteemin CO2-vaihdon
jatkuva mittaus 2009 - (IL)
Valunnan mittauspato
Automaattiset khk-kammiot
Sääasema
Ohitusoja, tehty 2012
Putkipato
Letto1
Lepo
Letto2
Letto3
Avohakkuu
Pohjavesimittaus-
ja manuaalikammio-
linjat (22 m)
Uusi kokoojaoja 2015
Ylispuuhakkuu, kaikki
mä pois (ko ja ku jää);
III/2016
TAMMELA
Mtkg (II), RhSR oj. 1970

Tammela

40 16.1.2018
Tuusula Mänttä-Vilppula
Kaistalehakkuut niukkaravinteisissa männiköissä
Kaistat 20-25 m leveitä

Kaistale-/pienaukkohakkuu niukkaravinteisessa rämemännikössä (Vatkg I)
Tuusula

Alustavia tuloksia

Alustavia tuloksia
45 16.1.2018
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Vedenpinnansyvyys,cm
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Ylispuuhakkuu
KontrolliNov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Vedenpinnansyvyys,cm
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Avohakkuu
Kontrolli
Hakkuu
Avohakkuu
2015 2016
2015 2016
Vedenpinnan nousu
hakkuiden jälkeen kesä-
elokuu 2016:
- Avohakkuu: n. 20 cm
- Ylispuuhakkuu: n. 9 cm
Jäänyt puusto n. 70m3/ha
Hakkuiden vaikutus
vedenpinnan tasoon,
Tammela

Kontrolli 26 m2
Hakkuu 25  17 m2 (32%)
Hakkuu 26  13 m2 (50%)
Vedenpinnan nousu 5-10 cm
riippuen sadannasta ja
haihduntaoloista

haihduntaoloista
haihduntaoloista

Hakkuun jälkeinen vedenpinnan nousu suhteessa hakkaamattomaan
kontrolliin riippuu vedenpinnan syvyydestä;
Mitä kuivempaa ja mitä syvemmällä vesipinta on, sitä suurempi on
puuston haihdunnan merkitys

Hakkuiden vaikutukset valumaveden ainepitoisuuksiin, Tammela
Clearcut = avohakkuu
Control = hakkaamaton vertailu
Weir = ylispuuhakkuualueelta tuleva vesi
Kokonaistyppi
Kokonaisfosfori

Puiden ”stressimittaukset” –kuusen neulasten
yhteyttämiskapasiteetin palautuminen
June 10th
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Fv/Fm
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Control
Pine overstory removed
July 18th
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
August 31st
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
ONE-YEAR-OLD SPRUCE NEEDLES
Tree height (cm)
Meeri Pearson ym., julkaisematon aineisto

Metaanipäästöt riippuvat vedenpinnan tasosta
Multia, Havusuo
WT depth (cm)
0 10 20 30 40 50 60 70
CH4flux(mgm
-2
d
-1
)
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Control
Selectively harvested

Poimintahakkuu ei lisännyt typpioksiduulin
päästöjä
Multia, Havusuo
WT depth (cm)
0 10 20 30 40 50 60 70
N2Oflux(mgm
-2
d
-1
)
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
Control
Selectively
harvested

Turvemaiden ojitusalueiden uudistaminen ja kasvatus vesiensuojelun näkökulmasta

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (19)

Similar a Turvemaiden ojitusalueiden uudistaminen ja kasvatus vesiensuojelun näkökulmasta

Similar a Turvemaiden ojitusalueiden uudistaminen ja kasvatus vesiensuojelun näkökulmasta (20)

Más de Suomen metsäkeskus

Más de Suomen metsäkeskus (20)

Turvemaiden ojitusalueiden uudistaminen ja kasvatus vesiensuojelun näkökulmasta