Puustobiomassojen määrä ja hyödyntämismahdollisuudet heikkotuottoisilla mäntyvaltaisilla turvemaan ojitusalueilla

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää heikkotuottoisten kitumaan metsäojitettujen soiden biomassapotentiaalia, koska mm. energiaturpeen käytön ennakoimattoman nopea ja raju väheneminen aiheuttaa ainakin lyhyellä aikavälillä merkittäviä paineita puuperäisten polttoaineiden käytön lisäämiselle. Heikkotuottoiset metsäojitetut suot voisivat olla yksi mahdollinen puubiomassareservi. Ojituksen jälkeen näille alun perin avoimille tai vähäpuustoisille soille on syntynyt puustoa, josta usein kuitenkin vain osa on hyödyntämiskelpoista jatkokäyttöön puuraaka-aineena. Energiakäyttöön puu sopisi dimensioidensa puolesta kuitenkin hyvin ja korjuusaantoa lisäisi puun korjaaminen kokopuuna siten, että myös kanto- ja juuristobiomassaa korjattaisiin samalla. Tässä tutkimuksessa selvitettiin heikkotuottoisella turvemaakasvu­paikalla kasvavan männikön biomassamääriä Lylynnevan suolla Karviassa. Puut korjattiin kokopuukorjuuna eli kokonaisina runkoina kantoineen ja juurineen. Biomassat määritettiin ositteittain koepuista ja niille laadittiin tilastolliset biomassan ennustemallit. Tarkasteltaviin biomassa­ositteisiin sisältyvät runkopuubiomassan ohella oksa-, kanto- ja juuribiomassat sekä juurakoiden mukana noussutta suon pintakerroksen kasvibiomassaa, kariketta ja pintaturvetta. Näistä määritettiin biomassaositteiset lämpöarvot. Tulokset suhteutettiin Valtakunnan metsien 11:n inventoinnin (VMI 11) puustotietoaineistoon. Tulostemme mukaan heikkotuottoisilta metsäojitetuilta soilta voitaisiin korjata runsaat 30 miljoonaa tonnia kokopuubiomassaa, jonka lisäksi kariketta ja ns. juurakkoturvetta saataisiin noin 9 miljoonaa tonnia. Lämpöarvoltaan kokopuubiomassa-juurakkoturveseos on hyvin lähellä mäntyrunkopuusta tehtyä haketta. Vaikka käytetty korjuutapa on suhteellisen voimaperäinen puuston ja maanpinnan käsittely, sillä voidaan olettaa olevan pidemmällä aikavälillä merkittäviä luonnonhoidollisia ja maankäytön kokonaiskestävyyttä parantavia vaikutuksia, mikäli alueen seuraava käyttömuoto perustuu vedenpinnan nostamiseen. Heikkotuottoisille ojitusalueille syntyneen biomassareservin eduksi voidaan katsoa myös se, että sen hyödyntäminen ei kilpaile aines­puun tuotannon kanssa.202

To treat or not to treat? The seedling performance of native tree species for reforestation on degraded tropical peatlands of SE Asia

Degraded tropical peatlands in Southeast Asia are a major challenge for reforestation. Often treeless, drained and several times burnt, these peatland areas are nutrient-poor hostile environments prone to droughts, heavy flooding and extreme diurnal temperature changes. In order to succeed in establishment of a viable tree stand, careful selection of species and management techniques is needed. In this study we investigated the suitability of five native tree species for reforestation of tropical peatlands with three site preparation treatments for potentially enhancing seedling success: weeding, mounding and fertilizing. The study area was a clear-cut, drained and repeatedly burnt former tropical peat swamp forest in Central Kalimantan, Indonesia. Seedlings were grown in a field nursery, planted in the field and their growth and survival were monitored regularly for 1.5 years. Seedling growth in response to environmental variables and treatments was studied by linear mixed models and seedling survival with Cox regression models. In most cases, weeding and fertilizing proved beneficial for the growth and survival of the seedlings, whereas mounding only had a minor impact on seedling performance. The seedlings of Shorea balangeran performed the best and can be recommended for reforestation of heavily degraded areas. Alstonia pneumatophora and Dacryodes rostrata performed relatively well depending on the treatments, whereas Dyera polyphylla had mixed results with problems in seedling production, and Campnosperma squamatum performed rather poorly. The effects of wildfires which engulfed the study area two years after planting were also monitored and are discussed.Peer reviewe

Vesistökuormitus metsätaloudessa – Uusia kuormitusmittareita Kansallisen metsästrategian seurantaan : Asiantuntijaselvitys

Pinta-alaan suhteutettuna metsätalous on kaikkein laaja-alaisin maankäyttömuoto ja sen osuus Suomen maapinta-alasta on 86 %. Hetkellistä ja suhteellisen lyhytaikaista, mutta silti määrällisesti huomattavaakin kuormitusta aiheutuu kunnostusojituksista, hakkuista ja lannoituksista. Yksittäisten toimenpiteiden välittömien vaikutusten ohella metsätalous voi aiheuttaa myös pysyvää kuormituslisäystä. Merkittävintä pitkäaikaiskuormitusta syntyy metsäojituksista eli siitä, että suo on kuivattu metsänkasvatusta varten (vanhat ojitukset). Uusi tieto on korostanut aiempaa enemmän metsätalouden merkitystä sekä paikallisesti että Itämereen kohdistuvan kuormituksen näkökulmasta. Vaikka Itämereen kohdistuva kuormitus ei ole yleisesti kasvanut, ihmisen aiheuttaman kuormituksen osuus kokonaiskuormituksesta arvioidaan nykyään huomattavasti suuremmaksi kuin aiemmin. Monet metsissä tehtävät toimenpiteet edellyttävät kuormituksen vähentämistä ja toisaalta myös metsätalouden aiheuttaman kuormituksen kattavaa seurantaa. Seuranta on välttämätöntä, jotta mahdollisia muutoksia pystytään havaitsemaan ja niihin reagoimaan riittävän aikaisessa vaiheessa. Vesistöjen suojelun kannalta tärkeä merkitys on mm. Kansallisessa metsästrategiassa esitettävillä tavoitteilla. Nykyisessä strategiassa on vesistökuormitukseen liittyvä mittari, mutta se koskee vain metsätalouden aiheuttamaa kiintoainekuormitusta. Pelkkä kiintoainekuorma on nykytiedon perusteella liian suppea indikaattori, joka sivuuttaa suuren osan vesistöjen tilaan vaikuttavista tekijöistä. Tässä asiantuntijaraportissa 1) tehdään katsaus nykyisestä metsätalouden vesistökuormituksen tietopohjasta, 2) kuvataan metsätalouden kuormituksen tämänhetkiset seurantakeinot sekä pohditaan uusia täydentäviä menetelmiä, 3) esitetään ehdotus uusista vesistökuormituksen mittareista Kansalliseen metsästrategiaan, sekä 4) synteesi kuormitusmittareihin ja kuormitusten hallintaan tulevaisuudessa liittyvistä keskeisistä tiedollisista puutealueista ja niitä koskevista jatkoselvitys- ja kehittämistarpeista. Metsätalouden vesistövaikutusten huomiointi edellyttäisi ainakin kolmea mittaria tai tunnusta, jotka kuvaavat vesistöjen liettymistä, rehevöitymistä ja tummumista. Mittareiden seurannan rungon voisi muodostaa metsätalouden vesistökuormituksen seurantaverkon karttuva seurantatieto. Metsätalouden aktiivitoimenpiteiden aiheuttaman kuormituksen ohella seurannassa ja laskelmissa tulisi ottaa huomioon ojituksen aiheuttama pitkäaikaiskuormitus ja siinä tapahtuvat muutokset suhteessa luonnontilaiseen taustahuuhtoumaan. Kuormituksen muutosten seurannassa kertyvien aikasarjojen tuottama trenditieto olisi avainasemassa arvioitaessa metsätalouden vaikutuksia kuormitustrendeihin mm. ilmastonmuutoksen vaikutukset huomioiden. Metsätalouden seurantaverkon tuottaman tiedon täydentämiseen ja muutosten havainnointiin olisi myös tarpeellista kehittää uusia menetelmiä. Arvioiden tarkentumisesta huolimatta käsitykset metsätalouden vesistökuormituksesta ja sen kehityksestä vaihtelevat yhä huomattavasti ja kuormituslaskentaa olisi siksi edelleen kehitettävä. Myös vesiensuojelun parantamiseksi tarvitaan uusia menetelmiä. Näitä silmällä pitäen raportissa esitetään keskeisiä tulevaisuuden tutkimus- ja kehittämistarpeita

Long-term nitrogen and phosphorus dynamics in waters discharging from forestry-drained and undrained boreal peatlands

Contradictory results for the long-term evolution of nitrogen and phosphorus concentrations in waters discharging from drained peatland forests need reconciliation. We gathered long-term (10–29 years) water quality data from 29 forested catchments, 18 forestry-drained and 11 undrained peatlands. Trend analysis of the nitrogen and phosphorus concentration data indicated variable trends from clearly decreasing to considerably increasing temporal trends. While the variations in phosphorus concentration trends over time did not correlate with any of our explanatory factors, trends in nitrogen concentrations correlated positively with tree stand volume in the catchments and temperature sum. A positive correlation of increasing nitrogen concentrations with temperature sum raises concerns of the future evolution of nitrogen dynamics under a warming climate. Furthermore, the correlation with tree stand volume is troublesome due to the generally accepted policy to tackle the climate crisis by enhancing tree growth. However, future research is still needed to assess which are the actual processes related to stand volume and temperature sum that contribute to increasing TN concentrations

Post-drainage stand growth and peat mineralization impair water quality from forested peatlands

Many recent studies have indicated upward trends in carbon and nutrient concentrations from drained peatland forests over time since their initial drainage, but the mechanisms behind these trends are still poorly understood. We gathered data on nitrogen and phosphorus concentrations discharged from 37 drained boreal peatland forests where we also had data on peat and tree stand characteristics. We found that tree stand volume and peat bulk density were positively correlated with the nitrogen and phosphorus concentrations discharged from particularly the deep-peated sites. We interpret these results to indicate that a plausible reason for the reported upward trends in nutrient concentrations is the maturing and growing of the tree stands over time since initial drainage and the consequent increasing evapotranspiration capacity, which results in lowered soil water levels and enhanced aerobic peat mineralization. We discuss how our results should be considered in the management of drained peatland forests

Long-term nitrogen and phosphorus dynamics in waters discharging from forestry-drained and undrained boreal peatlands

Contradictory results for the long-term evolution of nitrogen and phosphorus concentrations in waters discharging from drained peatland forests need reconciliation. We gathered long-term (10–29 years) water quality data from 29 forested catchments, 18 forestry-drained and 11 undrained peatlands. Trend analysis of the nitrogen and phosphorus concentration data indicated variable trends from clearly decreasing to considerably increasing temporal trends. While the variations in phosphorus concentration trends over time did not correlate with any of our explanatory factors, trends in nitrogen concentrations correlated positively with tree stand volume in the catchments and temperature sum. A positive correlation of increasing nitrogen concentrations with temperature sum raises concerns of the future evolution of nitrogen dynamics under a warming climate. Furthermore, the correlation with tree stand volume is troublesome due to the generally accepted policy to tackle the climate crisis by enhancing tree growth. However, future research is still needed to assess which are the actual processes related to stand volume and temperature sum that contribute to increasing TN concentrations

Metsätalouden vesistökuormitus : nykykäsitys ja tulevaisuuden menetelmäkehitys

Peer reviewe

Impact of partial harvest on CH4 and N2O balances of a drained boreal peatland forest

Rotation forestry including clearcutting is a common method of practising forestry in Fennoscandia. Clearcutting in peatland forests markedly increases environmental loading: leaching of nutrients and methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) fluxes from soil. Continuous cover forestry has been suggested as an alternative because it does not include clearcutting but partial harvesting. However, impacts of partial harvesting on greenhouse gas fluxes are not well understood and in peatlands have not been studied at all. We conducted a partial harvest by removing 70% of the total stem volume in a mature nutrient-rich peatland forest in Southern Finland. The aim was to investigate how partial harvesting a peatland forest affects CH4 and N2O balances, and how much different surface types contribute to the balances. We used automatic and manual chamber methods to measure fluxes from both harvest and uncut control site. Fluxes were measured from the forest floor, logging trails, and ditches. Fluxes from these surface types were upscaled to obtain net ecosystem-level fluxes during two postharvest summers (June-August 2016 and 2017). After the harvest, forest floor CH4 fluxes did not change significantly at the harvested site compared to the control site. However, fluxes at logging trails increased significantly. N2O fluxes increased at the harvest site in the post-harvest years, but so did those at the control site as well. Upscaling CH4 fluxes to ecosystem-level indicated that despite their small area (2.4%), emissions from ditches could be large on ecosystem-scale, but their uncertainty was high, while the logging trail CH4 fluxes (20% of the total area) were small. In contrast, N2O fluxes from ditches were low, but the logging trail fluxes comprised 35-38% of the total surface balance. The overall conclusion is that partial harvesting did not cause considerable changes in CH4 and N2O fluxes from a forestry-drained peatland.Peer reviewe