Juho Matala

Impacts of climate change on forest growth: a modelling approach with application to management

Matala J. (2005). Impacts of climate change on forest growth: a modelling approach with application to management. https://doi.org/10.14214/df.7

Tiivistelmä

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää tilastopohjaista kasvu- ja tuotosmallia siten, että sillä voitaisiin tarkastella metsien kasvua ja metsien käsittelyn optimointia ilmastonmuutoksen olosuhteissa Suomen alueella. Työssä hyödynnettiin myös fysiologisiin prosesseihin perustuvaa kasvumallia ilmastonmuutoksen aiheuttaman kasvureaktion lähteenä. Aluksi tilastollisen ja fysiologisen kasvumallin ominaisuuksia ja kehitysmahdollisuuksia tarkasteltiin vertailemalla malleilla simuloituja metsiköitä keskenään nykyilmastossa. Seuraavaksi fysiologisella mallilla tehtyjen simulointien perusteella muodostettiin niin sanotut siirtomuuttujamallit, joilla kohoavan lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden aiheuttama kasvureaktio oli mahdollista siirtää osaksi tilastomallia. Nämä siirtomuuttujamallit tehtiin erikseen pääpuulajeillemme ja niissä puiden tilavuuskasvun lisäystä suhteessa nykykasvuun selitettiin lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden nousulla, metsikön tiheydellä, puun kilpailuasemalla, metsikön sijainnilla ja metsätyypillä. Lopuksi menetelmää sovellettiin metsäaluetason metsänhoidon optimointilaskelmissa erilaisilla ilmasto- ja metsien käsittelyskenaarioilla käyttäen MELA-ohjelmistoa ja VMI-aineistoa Pohjois-Karjalan alueella. Tilastollinen ja fysiologinen malli tuottivat puun kilpailuaseman suhteen samankaltaisia kasvuja, mutta tilastomalli todettiin kasvureaktioiden kannalta vähemmän herkäksi lähtöpuuston ominaisuuksille ja metsien käsittelylle. Siirtomuuttujamalleja laadittaessa ilmastonmuutoksen aiheuttaman kasvureaktion havaittiin voimistuvan pohjoiseen siirryttäessä. Siirtomuuttujamallit tuottivat loogisia kasvutuloksia tilastomallin osana, joskin myös tilastomallin alkuperäiset ominaisuudet vaikuttivat metsikkötason tuloksiin. Metsäaluetason optimointilaskelmissa ilmastonmuutoksen aiheuttama kasvunlisäys lisäsi, kuten oli oletettavissa, myös suurinta mahdollista kestävää hakkuumäärää aluetasolla. Kasvun lisäntyminen lisäsi myös harvennushakkuiden määrää suhteessa päätehakkuisiin, koska metsiköt saavuttivat harvennusrajat aiemmin. Optimointi lisäsi myös hakkuita kivennäismailla ilmastonmuutoksen olosuhteissa, koska lisäkasvu oli edullisemmin hyödynnettävissä kuin turvemailla. Työssä kehitetty menetelmä on jatkossa sovellettavissa vastaavien laskelmien tekoon halutuilla ilmastoskenaarioilla koko Suomen osalta.

Avainsanat
tilastollinen malli; fysiologinen malli; tuotos; metsätalouden skenaariolaskelma

Julkaistu 2.12.2005

Katselukerrat 6211

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.7 | Lataa PDF

Osajulkaisut

Matala, J., Hynynen, J., Miina, J., Ojansuu.R., Peltola, H., Sievänen, R., Väisänen, H. & Kellomäki, S. 2003. Comparison of a physiological model and a statistical model for prediction of growth and yield in boreal forests. Ecological Modelling 161: 95–116.

https://doi.org/10.1016/S0304-3800(02)00297-1

Matala, J., Ojansuu, R., Peltola H., Sievänen, R. & Kellomäki, S. 2005. Introducing effects of temperature and CO₂ elevation on tree growth into a statistical growth and yield model. Ecological Modelling 181: 173-190.

https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2004.06.030

Matala, J., Ojansuu, R., Peltola, H., Raitio, H. & Kellomäki, S. 2006. Modelling the response of tree growth to temperature and CO₂ elevation as related to the fertility and current temperature sum of a site. Ecological Modelling 199(1): 39–52.

https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2006.06.009

Nuutinen, T., Matala, J., Hirvelä, H., Härkönen, K., Peltola, H., Väisänen, H. & Kellomäki, S. 2005. Regionally optimized forest management under changing climate. Climatic Change (2006) 79: 315–333.

https://doi.org/10.1007/s10584-006-9098-2

---