Labour consumption models applied to motor-manual pre-commercial thinning in Finland.

201

Tuottava metsänhoito muuttuvassa ilmastossa

Diasarjoissa esitellään perusteluita ilmastoviisaan metsänhoidon toteuttamiseksi jaksollisen ja jatkuvapeitteisen kasvatuksen valintatilanteissa sekä jaksollisen kasvatuksen eri työlajeissa. Lisäksi kerrotaan vapaaehtoisesta kompensaatiosta. Aineisto tukee metsäpalveluyrittäjän työtä tarjoamalla argumentteja palveluiden myyntiin. Saatavilla on myös äänimuotoinen tallennesarja Tuottava metsänhoito muuttuvassa ilmastossa – näin myyt palveluitasi

Long-term growth response of Norway spruce in different mounding and vegetation control treatments on fine-textured soils

Mechanical site preparation (MSP) is a common practice that precedes the planting of Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) in Nordic forests. Mounding has become the most used method in spruce planting in recent years. This study examined the effects of different mounding treatments (spot and ditch mounding, inversion, unprepared control with or without herbicide application) and a mechanical vegetation control (MVC) treatment done 3–4 years after planting on the post-planting growth of spruce container seedlings and their development to saplings during the first 11–13 years on two forest till soils in central Finland, one on flat terrain and other on a southwest slope. On these fine-textured soils the spot and ditch mounding methods favoured spruce saplings development. Inversion and unprepared plots showed weakest growth. On the site with flat terrain, 11 years post planting, spruce saplings were 78–144 cm (38–80%) taller and their breast height diameters were 11–13 mm (60–74%) thicker for ditch or spot mounding than for inversion or herbicide treatment. On the site with sloped terrain the differences were minor between the MSP treatments. MVC improved spruce height growth on sites which did not have intensive MSP, especially on control saplings planted on unprepared soil in herbicide and inversion treatments. On the flat terrain, MVC reduced the density of resprouts to be removed later in pre-commercial thinning. As a conclusion, spot or ditch mounding favoured the growth of spruce over inversion especially on flat terrain with fine-textured soil

Open geospatial data can predict the early field performance of Scots pine, Norway spruce and silver birch seedlings in Nordic boreal forests

Accurate knowledge of site conditions and their effects on regeneration establishment is important for selecting the most appropriate tree species and regeneration methods for a given regeneration site. This study examined the response of the first-year field performance of Scots pine (Pinus sylvestris L.), Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) and silver birch (Betula pendula Roth.) seedlings in boreal forests to variables available in open forest and natural resources datasets. Survival, height increment and damage of planted tree seedlings and the success of direct seeding of pine were analysed on a total of 284 plots (1000 m2) in 18 regeneration experiments established in 2020–2022 in southern and central Finland. The height increment of silver birch was higher than that of conifers, while the lowest mortality rate was found for spruce. In the generalised linear mixed models, topographic wetness index, soil texture, site type and growing stock at clearcut explained the species-specific survival and height increment of planted seedlings and the success of pine seeding. Low-cost, open geospatial data effectively provide useful details on the site conditions suitable for diversifying tree species composition in boreal forests instead of monocultures

Biomass models for young planted Norway spruce and naturally regenerated silver birch, aspen and rowan trees

We developed tree level biomass (dry weight) models for Norway spruce (Picea abies [L.] H. Karst.), silver birch (Betula pendula Roth), rowan (Sorbus aucuparia L.) and aspen (Populus tremula L.) growing in young spruce dominated seedling stands with high mixture of broadleaves. The study material was collected from three planted Norway spruce seedling stands located on mineral soil in southern Finland. Biomass models were estimated by individual tree component (stem, living branches, foliage, stump, and roots with diameter of 2 mm) by using a multi-response approach (seemingly unrelated regression), which estimated the parameters of the sub-models (tree component) simultaneously. Even though the application and generalization of the developed models can be restricted by the limited material, they provide new information of seedling biomass allocation and more reliable biomass predictions for spruce and birch growing in young seedling stand compared with those of the commonly applied biomass models (Repola 2008, 2009) in Finland. Repola’s models (2008, 2009) tended to produce biased predictions for crown and below-ground biomasses of seedlings by allocating too much biomass to roots and too little to needle and branches. In addition, this study provides biomass models for aspen and rowan, which were not previously available

Metsänhoidon palvelukonsepteja

Metsäpalveluyrityksille suunnattuja palvelukonseptien aihioita, joissa kuvataan esimerkkejä, ideoita ja argumentteja palvelujen kehittämiseen, työn markkinointiin ja toteutukseen. Infokorttien sisältö: 1. Palvelukonseptien idea: Palvelukonsepti kuvaa yrityksen ja sen asiakkaan kanssakäymistä, se on kaikille yhteinen näkemys palvelun tuottamisesta ja vastaanottamisesta. 2. llmastoviisaan metsänhoidon sisältömarkkinointi: Palvelukonseptissa palveluntarjoaja tuntee ilmastoviisaan metsänhoidon menetelmät ja pystyy perustelemaan niiden hyödyt metsänomistajalle sekä toteuttamaan metsänhoitotyöt ilmastonäkökulmat huomioiden. Aineistoja: Tuottava metsänhoito muuttuvassa ilmastossa. 3. Metsätalkkari mahdollistaa vaivattoman ja huolettoman metsänomistamisen, kun tarvittavat metsänhoitotoimenpiteet tulevat tehdyksi ammattilaisen toimesta. Video: Metsätalkkari – uusi liiketoimintakonsepti. 4. Metsänuudistamisen vakioidut palvelupaketit: Palvelukonseptissa metsäpalveluyrittäjä tarjoaa metsänomistajalle vakioitua neuvonta- ja suunnittelupalvelua sekä metsänuudistamiseen liittyviä kokonaisuuksia. Aineistoja: Metsänhoitotöiden alihankinnan vakiointi. 5. Metsäpuiden taimikauppa: Palvelukonseptin tavoitteena on tehostaa metsätaimien kaupankäyntiä. Metsänomistaja tai metsäasiantuntija tilaa taimet suoraan verkkokaupasta ilman, että kaupankäyntiin tarvitaan myyjän puolelta henkilötyötä. 6. Metsään.fi: Metsänomistajan ja toimijan maksuton kohtaamispaikka, jossa metsäpalveluyrittäjä voi asioida metsänomistajan puolesta valtuudet saatuaan, etsiä uusia asiakkaita ja markkinoida palveluitaan

Biokiertotaloudesta uusia ratkaisuja kaivosten jälkihoitoon : Kierroksia biopeittoon -hankkeen loppuraportti (Biopeitto 2)

Kaivannaisjätealueiden peittäminen ja maisemointi ovat oleellinen osa kaivoksen sulkemista. Kuivapeitolla pyritään rajoittamaan kaivannaisjätteen läpi kulkeutuvan veden ja hapen määrää, estämään veden happamoitumista ja pidättämään vettä kasvien käyttöön. Pohjoisen äärevät olosuhteet tuovat sulkemiseen omat haasteensa ja uusia peittomateriaaleja ja -ratkaisuja tarvitaan. Biopeitto 2 -hankkeessa tutkittiin, miten kuivapeittoon lisätyt orgaaniset sivuvirtamateriaalit vaikuttavat peiton rakenteeseen, kestävyyteen, materiaalien rapautumiseen ja kasvien kasvuun sekä metallien kulkeutumiseen pohjoisissa olosuhteissa. Tutkimus keskittyi erityisesti alueellisiin orgaanisiin sivuvirtoihin, joista mukaan valittiin jätevesiliete, siitä tuotettu biohiili ja poltossa syntyvä lietetuhka sekä purkupuusta ja metsän harvennuspuusta (kuusi) valmistettu biohiili ja energiatuotannon lentotuhka. Tutkimus osoitti, että perinteisen moreenipeiton ominaisuuksia kasvualustana voidaan parantaa orgaanisilla sivuvirroilla. Hyvinvoiva kasvillisuus parantaa maan vedenpidätyskykyä ja tehostaa veden haihtumista kasvukauden aikana. Samalla peittorakenteen läpi suotautuvan veden määrä vähenee. Huolimatta eroista biohiilen laadussa, niiden vaikutukset maapatsaan läpi huuhtoutuvan suotoveden kemialliseen laatuun olivat pääosin vähäisiä. Toisin sanoen peittorakenteeseen lisätty biohiili ei lisää ravinteiden tai raskasmetallien huuhtoutumista. Kokeet osoittivat myös lento- ja lietetuhkan toimivan ravinteiden lähteenä kasveille. Hankkeen aikana tutkittiin myös sitä, miten biohiili säilyttää rakenteensa vaihtelevissa olosuhteissa. Rapautumista tarkasteltiin röntgentomografian ja elektronimikroskopian avulla. Kun biohiiltä altistettiin lämpötilanmuutosten aiheuttamalle kuormitukselle, hiilen sisäinen huokosrakenne ei juuri muuttunut. Lisäksi havaittiin, että biohiilten sisäinen huokosrakenne täyttyy vedellä hitaasti. Siksi biohiilen suotuisat vaikutukset kasvillisuuteen voivat ilmetä viiveellä. Hankkeessa toteutetussa arvoketjupilotissa purkupuu jalostettiin biohiileksi, kompostoitiin jätevesilietteen kanssa ja tuotettu kasvualusta päätyi kaivosalueen peittoratkaisuksi toimijaverkoston avulla. Biokiertotalouteen nojaava peittoratkaisu voidaan siis toteuttaa alueen yritysten yhteisvoimin. Taloudellisessa tarkastelussa biohiileen perustuva peittoratkaisu oli kuutiohinnaltaan kallein, mutta toisaalta biohiiltä sisältävä peitto toimii hiilinieluna. Biokiertotalous voi palvella kaivosalaa ja tuoda kuivapeiton perustamiseen lisää vaihtoehtoja

Maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteet: Arvio päästövähennysmahdollisuuksista

Maankäyttösektorin ilmastotoimet – arvio päästövähennysmahdollisuuksista Hallitusohjelman (2019) mukaisia maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteitä valmistellaan sisällytettäväksi vuonna 2021 laadittavaan maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmaan. Valmistelun tueksi tarvitaan tietoa keinoista, joilla maankäyttösektorin päästöjä voidaan vähentää, hiilivarastoja ylläpitää ja hiilinieluja vahvistaa, sekä arvioita potentiaalisten toimenpiteiden vaikutuksista lyhyellä ja pitkällä aikavälillä. Tässä tutkimuksessa on arvioitu maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteiden vaikutuksia nykyistä tutkimustietoa ja asiantuntija-arvioita kokoamalla sekä valmiina käytettävissä olevia mallinnusmenetelmiä soveltaen. Toimenpiteiden päästövähennys ja hiilinieluvaikutuksien arvioinnissa käytettiin kunkin toimenpiteen kohdalla parasta käytettävissä olevaa menetelmää ja toimenpiteen soveltamismahdollisuuksien laajuus perustui asiantuntija-arvioihin. Tuloksiin liittyy sekä sovelletusta menetelmästä ja siinä käytettävistä tiedoista että toimenpiteen laajuuden arvioinnista johtuvaa epävarmuutta. Tutkimus sisältää myös laadulliset arviot ilmastotoimenpiteiden vaikutuksista muihin ekosysteemipalveluihin, vesistökuormitukseen ja luonnon monimuotoisuuteen. Lisäksi on tunnistettu vaikuttavuusarvioinnin kannalta merkittäviä kehittämis- ja tutkimustarpeita sekä tietoaukkoja. Tulokset auttavat kohdentamaan ilmastotoimenpiteet vaikutuksiltaan merkittävimpiin, joilla tuetaan Suomen tavoitetta saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2035 mennessä. Maankäyttösektorilla on monia mahdollisuuksia vahvistaa hiilinieluja, ylläpitää hiilivarastoja ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. Kaikkien tunnistettujen ilmastotoimenpiteiden toteuttaminen tutkimuksessa oletetussa laajuudessa vaatisi erittäin laajoja muutoksia maankäyttösektorin ohjauskeinoissa, investointeja päästöjä vähentäviin ja nieluja lisääviin toimenpiteisiin sekä mm. puutuotteiden osalta muutoksia myös maankäyttösektorin ulkopuolella metsäteollisuuden tuotantorakenteessa. Potentiaalisesti suurimmat päästövähennykset voidaan saavuttaa muuttamalla turvemaapeltojen viljelykäytäntöjä ja jatkamalla runsasravinteisissa ojitetuissa turvemaametsissä metsänkasvatusta avohakkuiden sijaan harvennuksin ja ilman kunnostusojituksia. Turvemaapeltojen käsittelyä muuttamalla saadaan suhteellisen pienellä pinta-alalla aikaan merkittäviä päästösäästöjä hidastamalla turpeen hiilivaraston purkautumista, kun kivennäismaapeltojen vaikuttavat ilmastotoimet vaatisivat vuosittaista lisätukea lähes koko käytössä olevalle peltopinta-alalle. Osa tunnistetuista ilmastotoimenpiteistä on pitkävaikutteisia, esimerkiksi suometsässä kerran tehdyn puutuhkalannoituksen puuston hiilinielua vahvistava vaikutus kestää kymmeniä vuosia. Metsien hiilinielua kasvattaisivat merkittävästi myös uusien suojelualueiden perustaminen, säästöpuumäärän lisääminen ja metsäteollisuuden tuotantorakenteen muutos, joka kasvattaisi pitkäikäisten puutuotteiden osuutta. Maankäyttösektorin monilla ilmastotoimenpiteillä edistetään myös luonnon monimuotoisuuden säilymistä ja vähennetään maa- ja metsätalouden haitallisia ympäristövaikutuksia. Erityisesti turvemaiden viljely- ja metsänkasvatusmenetelmiä uudistamalla saadaan tavoitellun ilmastovaikutuksen ohella vähennettyä vesistökuormitusta. Monimuotoisuuden säilyttämistä tukisivat erityisesti suojelualueiden lisääminen, jota oletimme jatkettavan METSO-ohjelmassa toteutuneessa laajuudessa, ja säästöpuiden määrän kaksinkertaistaminen mikä lisäisi lahopuun hiilivarastoa talousmetsissä. Kivennäismaapeltojen maaperän hoito, metsänlannoitus ja turvemaametsien maaperän päästövähennystoimet voivat edistää myös tuotannon taloudellista kannattavuutta. Nykyiset maa- ja metsätalouden tuet eivät kannusta kaikkien potentiaalisesti merkittävimpien päästöjä vähentävien ilmastotoimenpiteiden käyttöönottoon. Maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteiden kustannustehokkuuden ja sosiaalisen hyväksyttävyyden tutkimus on rajattu tämän tutkimuksen ulkopuolelle. Näiden tarkastelu jatkotutkimuksissa on välttämätöntä, jotta toimenpiteet osataan suunnata kustannustehokkaasti ja siten että maanomistajilla on mahdollisuus ja kannusteet niitä toteuttaa. Ilmastotoimenpiteiden vaikutuksia puuntuotannon ja viljelyn taloudelliseen kannattavuuteen, muihin ekosysteemipalveluihin ja biodiversiteettiin tarkasteltiin vain laadullisesti tutkimuskirjallisuuden ja asiantuntija-arvioiden perusteella. Näiden laajempi määrällinen tarkastelu edellyttäisi lisätutkimusta ja myös laskentatyökalujen ja mallien kehitystyötä. Ilmastotoimenpiteiden vaikuttavuusarvioon liittyy paljon epävarmuuksia. Arvioita on perusteltua tarkentaa, kun tutkimustietoa kertyy lisää ja laskentamenetelmät kehittyvät

Maa- ja metsätalouden sekä koko maankäyttösektorin ilmastotoimenpiteillä on suuret päästövähennysmahdollisuudet

Suomen tavoitteena on olla hiilineutraali vuonna 2035. Tavoitetta ei voi saavuttaa ilman maankäyttösektorin hiilinieluja. Suomen kokonaispäästöt olivat vuonna 2019 yhteensä 53,1 Mt CO2 ekv. ja maankäyttösektorin nettonielut 14,7 Mt CO2 ekv. Hiilineutraaliustavoitteen saavuttamiseen tarvitaan kaikilta sektoreilta päästövähennyksiä tai lisänieluja. Tässä politiikkasuosituksessa esitellään ilmastopoliittisen päätöksenteon tueksi keinoja päästövähennysten saavuttamiseksi sekä arvioita maankäyttösektorin päästöjä vähentävien ja nieluja vahvistavien toimenpiteiden potentiaalisista vaikutuksista (Lehtonen ym. 2021)

Optimization of early cleaning and precommercial thinning methods in juvenile stand management of Norway spruce stands

The purpose of the work done for this thesis was to construct and develop the concept of cost-efficient Juvenile Stand Management (JSM) for planted Norway spruce (Picea abies L. Karst) stands. The principles of time based management were followed, by integrating regeneration activities as a cost-efficient value chain and by minimizing non-value-adding work with straightforward decision making based on Forest Management Plan (FMP) data. The effects of soil preparation and Early Cleaning (EC) on further development of the stands were studied in intensive field experiments. Extensive survey data from juvenile stands were used to develop methods applicable for efficient decision making in JSM. The survey data were used to model the effects of site and stand attributes on the need for EC and labor time consumption of PreCommercial Thinning (PCT). Timing of JSM had major effect on its costs; a delay in PCT increased the labor time needed to manage a stand by 8.3% annually. Moreover, 61 70% of the saplings in a typical Norway spruce stand were considered to need EC years before the need for PCT arose. EC was also found to be an effective release treatment as it subsequently increased the diameter growth of crop trees by 21 32%. However, a two-stage management regimen, which included EC and PCT, appeared to be somewhat more labor consuming than the PCT only option. The soil preparation method had a major effect on the number of trees to be removed in EC, and spot mounding led to a less labor consuming JSM program than disc trenching. Thus, spot mounding appeared to be a less costly activity overall even though it initially appeared a more expensive method than disc trenching. The results showed that interactions in regeneration chain activities are important for cost-effective wood production. Furthermore, a priori information can have practical implications in decision making for JSM. Several site or stand attributes were found to explain the need for EC or for labor consumption of PCT. However, the models developed in this study are rather inaccurate for reliable a priori estimation. The modeling data in further research should go beyond the data of traditional FMP. Big data offers promising opportunities, but data collection and storage need to include data with the relevant attributes