Puusta valmistettujen tuotteiden hiilivaraston muutoksen laskenta kasvihuonekaasuinventaariossa : Menetelmäkehitys Suomen kasvihuonekaasuinventaarioon

Tämän tutkimuksen päätavoite oli kehittää puutuotelaskentamenetelmä, jolla voidaan tuottaa estimaatit Suomen kasvihuonekaasujen inventaarioraportointiin. Laskentamenetelmän oli perustuttava ilmastosopimuksen ja Kioton pöytäkirjan osapuolikokousten päätöksiin. Tässä tutkimuksessa puutuotteilla tarkoitetaan puusta valmistettuja puolivalmisteita, joita ovat sahatavara, puulevyt, paperi ja kartonki sekä muut puolivalmisteet, kuten hirret ja puhelinpylväät. Kioton pöytäkirjan laskennassa puutuotteiden alkuperän selvittäminen oli yksi tärkeimmistä tavoitteista. Alkuperällä tarkoitetaan tässä tapauksessa sitä, onko puutuotteisiin käytetty puu peräisin Kioton pöytäkirjan aktiviteeteistä (metsänhoito, metsitys, metsänhävitys) vai näiden kolmen luokan ulkopuolisilta alueilta. Tavoitteena oli arvioida hakkuupoistumat näissä luokissa vuodesta 1990 alkaen. Tutkimuksessa tuotettiin erilaisilla laskentavaihtoehdoilla aikasarjat ilmastosopimuksen ja Kioton pöytäkirjan mukaisiin laskentoihin käyttäen tuotantoon perustuvaa laskentaa, jossa huomioidaan kotimaassa tuotetut ja vientiin menneet puutuotteet, jotka on valmistettu kotimaisesta puusta. Laskennan luotettavuutta saatiin parannettua kokoamalla vuosia 1900–1960 koskeva kansallinen aineisto sekä selvittämällä suomalaisille puutuotteille soveltuvat kansalliset hiilenmuuntokertoimet. Sahatavara, puulevyt ja puumassat (paperin ja kartongin hiilitaseiden arvioimiseksi) jaettiin laskennassa mielekkäisiin alaryhmiin, jotta puutuotteiden hiilitaseista saataisiin luotettavammat tulokset. Laskennassa käytettiin kullekin alaryhmälle sopivia hiilenmuuntokertoimia, ja kullekin puutuoteryhmälle omia kotimaisuusasteitaan. Tutkimuksen tulokset antavat tietoa siitä, kuinka puutuotteet on tarkoituksenmukaisinta laskea Suomen kasvihuonekaasuinventaariossa ottaen huomioon ilmastosopimuksen päätösten ja IPCC:n raportointiohjeiden asettamat vaatimukset.201

Geographical patterns in the radial growth response of Norway spruce provenances to climatic variation

201

Utilizing prior information in environmental inventory design - experiences from forest inventories

201

High-resolution topographical information improves tree-level storm damage models

Storms cause major forest disturbances in Europe. The aim of this study was to model tree-level storm damage probability based on the properties of a tree and its environment and to examine whether fine-scale topographic information is connected to the damage probability. We used data documenting effects of two autumn storms on over 17 000 trees on permanent Finnish National Forest Inventory plots. The first storm was associated with wet snowfall that damaged trees, while exceptionally strong winds and gusts characterized the second storm. During the storms, soils were unfrozen and deciduous trees were without leaves. Generalized linear mixed models were used to study how topographical variables calculated from digital elevation models (DEM) with resolutions of 2 and 10 m (TOPO2 and TOPO10, respectively) were related to damage probability, in addition to variable groups for tree (TREE) and stand (STAND) characteristics. We compared models containing different variable groups with Akaike information criteria. The best model contained the variable groups TREE, STAND, and TOPO2. Increase in slope steepness calculated from the high-resolution DEM decreased tree-level damage probability significantly in the model. This suggests that the local topography affects the tree-level damage probability and that high-resolution topographical data improves the tree-level damage probability models.Peer reviewe

Connecting potential frost damage events identified from meteorological records to radial growth variation in Norway spruce and Scots pine

The aim of this study was to examine if temperature conditions potentially causing frost damage have an effect on radial growth in Norway spruce and Scots pine in Finland. We hypothesized that frost damage occurs and reduces radial growth after (1) extreme cold winter temperatures, (2) frost hardiness levels insufficient to minimum temperatures, and (3) the lack of insulating snow cover during freezing temperatures, resulting in increased frost and decreased temperatures in soil. Meteorological records were used to define variables describing the conditions of each hypothesis and a dynamic frost hardiness model was used to find events of insufficient frost hardiness levels. As frost damage is likely to occur only under exceptional conditions, we used generalized extreme value distributions to describe the frost variables. Our results did not show strong connections between radial growth and the frost damage events. However, significant growth reductions were found at some Norway spruce sites after events insufficient frost hardiness levels, and alternatively, after winters with high frost sum of snowless days. Scots pine did not show significant growth reductions associated with any of the studied variables. Thus, radial growth in Norway spruce may be more sensitive to future changes in winter conditions. Our results demonstrate that considering only temperature is unlikely to be sufficient in studying winter temperature effects on tree growth. Instead, understanding the effects of changing temperature and snow conditions in relation to tree physiology and phenology is needed.201

Suomen metsät 2004–2008 ja niiden kehitys 1921–2008

MetsävaratTässä julkaisusssa esitetään valtakunnan metsien 10. inventointiin (VMI10) perustuvat tiedot Suomen metsävaroista ja metsien tilasta. Maastotiedot on kerätty vuosina 1996–2004. Tulokset esitetään metsäkeskusalueittain, osa tuloksista myös puuntuotannon rajoitusten ja metsänomistajaryhmän mukaan jaoteltuna. Metsien kehitystä tarkastellaan vertailemalla tuloksia aiempien inventointien tuloksiin 1920-luvun alun VMI1:stä lähtien. Julkaisussa esitetään myös VMI10:ssä käytetyt mittaus- ja laskentamenetelmät. Suomen metsien puumäärä on jatkanut lisäystään. Puuston kokonaistilavuus on 2,2 miljardia kuutiometriä, kun 1920-luvun alussa nykyisen Suomen puuston määrä oli 1,4 miljardia kuutiometriä. Puuston vuotuinen kasvu oli inventointia edeltäneillä 5 vuoden mittausjaksoilla lähes 100 miljoonaa kuutiometriä. Suomen metsissä nuorien metsien osuus on suuri, mikä selittää puumäärän lisäystä ja puuston lisääntyvää kasvua. Soiden ojitus on lisännyt metsämaan alaa noin 1,5 miljoonaa hehtaaria, mikä myös selittää puuston määrän ja kasvun lisäystä. Edelliseen inventointiin verrattuna metsämaan ala on kuitenkin pienentynyt maanrakennustoiminnan vaikutuksesta. Metsien terveydentila on hyvä, vakavia tuhoja havaittiin inventoinnissa vain noin 4 %:lla metsä maan alasta. Metsähoidollinen tila on tyydyttävä – 73 % puuntuotannon metsämaan metsistä on metsänhoidolliselta tilataan hyviä tai tyydyttäviä. Nuorissa metsissä on kuitenkin aiempaa enemmän kiireelliä taimikonhoito- ja ensiharvennustarpeita. Metsä-, kitu- ja joutomaan alasta noin 2 %:lla on arvokkaita biotooppeja, jotka VMI:n maasto arvion mukaan todennäköisesti täyttävät metsälain 10 pykälän kriteerit lukuun alueellista yleisyyttä, johon VMI:n arvioinnissa ei ole otettu kantaa. Arvokkaat elinympäristöt on otettu hyvin huomioon metsien käsittelyssä. Lahopuuston määrä on edelliseen inventointiin verrattuna lisääntynyt Etelä-Suomessa, mutta näyttäisi hieman pienentyneen Pohjois-Suomessa

Implementation of the CORINE land use classification in the regional climate model REMO

Regional climate models provide an effective way to study the effects of land use changes on regional climate conditions. A precise land cover map is a precondition for land use change studies. We introduce a more realistic high-resolution land cover map, CORINE Land Cover (CLC), to replace the Global Land Cover Characteristics Database (GLCCD), which is used as a standard land cover map in the regional climate model REMO. In this study, present-day climate simulations over northern Europe are performed by using REMO at 18-km resolution with both CLC and GLCCD. Simulated maximum and minimum 2-m air temperatures, diurnal temperature range and precipitation are assessed with the observation-based E-OBS data. The updated CLC enhances the realism of the description of present-day land surface. However, biases from simulated climate conditions to observations are only marginally reduced while more improvements are expected to be achieved by further developments in model physics. © 2015, Finnish Environment Institute. All rights reserved

A new method for estimating carbon dioxide emissions from drained peatland forest soils for the greenhouse gas inventory of Finland

Reporting the greenhouse gas (GHG) emissions from the LULUCF sector in the GHG inventory requires sound methods for estimating both the inputs and outputs of carbon (C) in managed ecosystems. Soil CO2 balance of forests consists of the CO2 released from decomposing soil organic matter (SOM) and the C entering the soil through aboveground and belowground plant litter input. Peatlands drained for forestry release soil C as CO2 because the drainage deepens the oxic peat layer prone to SOM decomposition. IPCC Guidelines provide default CO2 emission factors for different climatic zones and the defaults or locally adapted static emission factors are commonly in use in GHG inventory reporting for drained peatlands. In this paper, we describe a new dynamic method to estimate the CO2 balance of drained peatland forest soils in Finland. Contrary to static emission factors, the annual CO2 release from soil is in our method estimated using empirical regression models driven by time series of tree basal area (BA), derived from the national forest inventories in Finland, time series of air temperature and the drained peatland forest site type. Aboveground and belowground litter input is also estimated using empirical models with newly acquired turnover rates for tree fine roots and BA as a dynamic driver. All major components of litter input from ground vegetation and live, harvested and naturally died trees are included. Our method produces an increasing trend of emissions from 1.4 to 7.9 Mt CO2 for drained peatland forest soils in Finland for the period 1990&ndash;2021, with a statistically significant difference between years 1990 and 2021. Across the period 1990&ndash;2021, annual emissions are on average 3.4 Mt and &minus;0.3 Mt in southern and northern parts of Finland, respectively. When combined with data of the CO2 sink created by trees, it appears that in 2021 drained peatland forest ecosystems were a source of 2.3 Mt CO2 in southern Finland and a sink of 2.5 Mt CO2 in northern Finland. We compare the emissions produced by the new method with those produced by the old GHGI method of Finland and discuss the strengths and vulnerabilities of our method in comparison to static emission factors.</p

Suomen metsät 2009–2013 ja niiden kehitys 1921–2013

Tässä julkaisussa esitetään valtakunnan metsien 11. inventoinnin (VMI11) tulokset Suomen metsävaroista ja metsien tilasta. Maastotiedot on kerätty vuosina 2009–2013. Metsien kehitystä tarkastellaan 1920-luvulta lähtien vertailemalla VMI11:n tuloksia aiempien inventointien (VMI1–VMI10) tuloksiin. Julkaisussa esitetään myös VMI11:n menetelmät maastomittausten ja laskentamenetelmien osalta. Puuston määrä on 2,4 miljardia kuutiometriä. Edelliseen inventointiin verrattuna lisäystä on 150 miljoonaa kuutiometriä ja 1920-luvun puumäärään verrattuna noin miljardi kuutiometriä. Puuston määrästä 50 % on mäntyä, 30 % kuusta, 20 % koivua. 1920-lukuun verrattuna kaikkien em. puulajiryhmien kokonaistilavuus on lisääntynyt selvästi, esimerkiksi lehtipuun määrä on lisääntynyt puolitoistakertaiseksi. Puuston vuotuinen kasvu inventoinnin mittausvuosia edeltäneinä 5 vuotena on ollut keskimäärin 105,5 miljoonaa kuutiometriä. Puuntuotannon metsämaan metsistä 36 % on nuoria kasvatusmetsiä, 30 % varttuneita kasvatusmetsiä, 19 % taimikoita ja 13 % uudistuskypsiä metsiä. Puuttomia uudistusaloja sekä siemen- ja suojuspuustoja on yhteensä vajaat 2 % puuntuotannon metsämaan alasta. Mäntyvaltaisia metsiä on 64 % koko Suomen metsämaan alasta, kuusivaltaisia 25 % ja lehtipuuvaltaisia 10 %. Etelä-Suomen nuorissa metsissä kuusivaltaiset metsät ovat yleistymässä, mikä kertoo siitä, että kuusta suositaan metsän uudistamisessa. Metsikön laatua alentavia tuhoja on 25 %:lla puuntuotannon metsämaan alasta. Kuusivaltaisissa metsissä yleisimpiä tuhonaiheuttajia ovat tuuli ja lumi, mäntyvaltaisissa metsissä lumi ja hirvi, lehtipuuvaltaissa metsissä lahottajasienet ja hirvi. Metsien terveydentila on hyvä, sillä vakavia tuhoja esiintyy vain 3 %:lla puuntuotannon metsämaan alasta. Puuntuotannon metsämaan metsistä 28 % on metsänhoidolliselta tilaltaan hyviä ja 44 % tyydyttäviä. Vajaatuottoisia metsiä on 7 %. Vajaatuottoisten metsien määrä on pienentynyt edelliseen inventointiin verrattuna hieman ja aiempiin inventointeihin verrattuna selvästi. Tulevana 10-vuotiskautena metsänhoidollisia ensiharvennustarpeita on 1,9-kertaisesti ja taimikonhoitotarpeita 1,5-kertaisesti menneen 10-vuotiskauden suoritemääriin verrattuna. Metsien monimuotoisuudelle tärkeän lahopuuston määrän lisääntyminen on Etelä-Suomessa jatkunut. Pohjois-Suomessa lahopuuston määrä on vähentynyt. Pohjois-Suomessa lahopuuston keskitilavuus metsämaalla (8,0 m³/ha) on kuitenkin edelleen yli kaksinkertainen Etelä-Suomeen (3,8 m³/ha) verrattuna. Pysyvien koealojen avulla laskettu puuston vuotuinen luonnonpoistuma on 6,5 miljoonaa kuutiometriä. Tästä 0,9 miljoonaa kuutiometriä on korjattu hakkuissa. Puuston rakenteen ja lahopuuston sekä ihmisen vaikutuksen suhteen luonnontilaisen kaltaisia metsiä on 517 000 hehtaaria.201