Nuorten männiköiden kehitys - taimikonhoito ja ensiharvennus

The aim of this study was to investigate the effects of location, site type, regeneration method and precommercial thinning on the characteristics and development of young, even-aged, pure Scots pine stands. In addition, the effects of timing and intensity of first commercial thinning on the yield and profitability during the rotation period were also studied. The stand characteristics and external quality of young Scots pine stands and stand-level growth models were based on extensive inventory data of the Finnish Forest Research Institute for young Scots pine stands (3 measurement times, 192 stands). The effect of precommercial thinning on stand development was examined on the basis of long-term experiments (13 stands, 169 plots). The effect of timing and intensity of the first commercial thinning on yield and profitability were based on measurements made in first commercial thinnings (27 stands of Metsähallitus), and the further stand development was modeled using the MOTTI simulator. The thesis was based on four articles and a summary. Stand level growth models were developed for young, even-aged Scots pine stands. The models reliably predicted the development up until the first commercial thinning stage. The stand density of young Scots pine stands in Finland was moderately low compared to the target values. In addition, the external quality of pines was low on average. The low stand density and poor external quality will result in the need for quality tree selection in thinnings, if high quality sawn timber is required. In Northern Finland, only 20% of the dominant trees were classified as normal. This will lead to the situation where external quality will remain relatively poor up until the end of rotation. Early and light precommercial thinning (Hdom 3 m, to a density of 3000 trees per hectare) increased the thinning removal by 40% compared to late and more intensive precommercial thinning (at 7 meters to a density of 2000 trees per hectare). A model for the effect of precommercial thinning on merchantable thinning removal at the first commercial thinning was developed for forest management planning purposes. When the recommended time of first commercial thinning was delayed from a dominant height of 12 m to 16 m, or by ten years, the yield of merchantable wood was doubled. Simultaneously, the current value of the stumpage revenues (with 4% interest rate) was increased on the average by 65% (330 € per hectare). Variation in stumpage prices or interest rates did not have any effect on the final results. Without exception, delaying the first commercial thinning by ten years seemed to be the most profitable method. This presupposes that precommercial thinning has been carried out at the right time and that tree quality aspects do not be specially considered. Furthermore, the wood yield and economic outcome from the entire rotation were similar regardless of whether the first thinning was performed at the time currently recommended or ten years later.

Mänty on yleisin vallitseva puulaji Suomen metsissä. Männyn osuus puustosta on suurin Pohjois-Suomessa, jossa mänty on pääpuulajina 77 % metsämaan pinta-alasta. Puuston kasvu metsissä on lisääntynyt Valtakunnan metsien inventoinnin mukaan 1970-luvulta lähtien. Kasvun lisäys viime vuosikymmeninä on seurausta nimenomaan männiköiden kasvunlisäyksestä, sillä suuri osa männiköistä on nuoria lisääntyvän kasvun vaiheessa olevia metsiköitä. Metsikön nuoruusvaiheen kehitys ja tehdyt metsänhoitotoimet vaikuttavat ratkaisevasti koko loppukiertoajan metsikön puuntuotokseen ja taloudelliseen tuottoon. Tutkimuksessa tarkastellaan metsikön sijainnin, kasvupaikan, syntytavan ja taimikonhoidon vaikutusta nuorten tasaisten ja puhtaiden männiköiden metsänhoidolliseen tilaan ja kehitykseen. Lisäksi työssä arvioidaan ensiharvennuksen ajoituksen ja voimakkuuden tuotos- ja tuottovaikutuksia aina kiertoajan loppuun asti. Nuorten, 1970–1980-luvulla perustettujen, männiköiden tiheys on kohtalaisen alhainen. Lisäksi nuorissa männiköissä on paljon ulkoisia laatuvikoja. Heikko laatu yhdistettynä kohtalaisen alhaiseen tiheyteen johtaa laatuharvennustarpeeseen, mikäli halutaan kasvattaa laatupuuta. Pohjois-Suomessa metsikön valtapuista vain 20 % on hyvälaatuisia. Tämä tarkoittaa sitä, että hyvälaatuisia valtapuita ei ole tarpeeksi kasvatettavaksi kiertoajan loppuun asti. Taimikonhoidon ajoituksella ja voimakkuudella on selvä vaikutus myytävän ainespuun määrään ensiharvennuksessa. Aikainen ja lievä taimikonhoito (valtapituus 3 metriä, tiheys 3000 puuta hehtaarilla taimikonhoidon jälkeen) lisää ensiharvennuskertymää 40 % verrattuna myöhäiseen ja voimakkaampaan taimikonhoitoon (valtapituus 7 metriä, tiheys 2000 puuta hehtaarilla taimikonhoidon jälkeen). Ensiharvennuksen ainespuukertymä kaksinkertaistuu, kun ensiharvennusta viivästetään 12 metrin valtapituusvaiheesta 16 metrin valtapituusvaiheeseen tai vastaavasti 10 vuodella. Ensiharvennuksen viivästäminen 10 vuodella lisää ensiharvennuksen kantorahatuloja 65 % (330 €/ha, 4 %:n laskentakorkokannalla). Kantohintojen vaihtelu tai laskentakorkokannan muutokset eivät heikennä ensiharvennuksen viivästämisen kannattavuutta hoidetuissa nuorissa metsissä. Ensiharvennuksen viivästäminen edellyttää, että taimikonhoito on tehty ajallaan eikä metsikön laatunäkökohtiin tarvitse kiinnittää erityistä huomiota. Metsikön puuntuotos ja taloudellinen tuotto koko kiertoajalla ovat jokseenkin samat riippumatta siitä tehdäänkö ensiharvennus suositusten mukaisena ajankohtana tai kymmenen vuotta myöhemmin. Tutkimuksessa laaduilla malleilla pystytään kuvaamaan luotettavasti nuorten, kasvatuskelpoisten mäntyjen kehitys ensiharvennusvaiheeseen saakka. Mallit kattavat maantieteellisesti koko Suomen sekä tyypilliset männyn kivennäismaiden kasvupaikat. Lisäksi työssä laadituilla malleilla voidaan tarkastella käytännön metsäsuunnittelutilanteissa taimikonhoidon ajoituksen ja voimakkuuden vaikutusta ensiharvennuksen ainespuukertymään. Nuorten männiköiden tiheys, ulkoinen laatu ja metsikkötason kasvumallien laadinta perustuvat Metsäntutkimuslaitoksen talousmetsien taimikoiden inventointikokeisiin (TINKA) (kolme mittauskertaa, 192 metsikköä). Taimikonhoidon vaikutus metsikön kehitykseen pohjautuu Metsäntutkimuslaitoksen järjestettyihin taimikkokokeisiin (13 metsikköä, 169 koealaa). Ensiharvennuksen ajoituksen ja voimakkuuden vaikutus metsikön tuotokseen ja tuottoon perustuu Metsähallituksen 27 ensiharvennusmetsikön mittauksiin ja metsikön jatkokehityksen ennusteisiin MOTTI-ohjelmistolla.