Artikkelit jotka sisältää sanan 'puulaji'

Jotta pysyttäisiin planeetan kantokyvyn rajoissa, globaalin tuotannon ja kulutuksen on muututtava kestävämmäksi ja biopohjaisemmaksi. Siirtymä biopohjaiseen talouteen riippuu puun uusien käyttötapojen kehittämisestä, materiaali- ja jalostustehokkuuden parantamisesta sekä uusien markkinoiden kehittämisestä samalla, kun toimitusketjut pidetään laillisina ja metsäkatovapaina. Tämän väitöskirjan yleistavoitteena oli tutkia, miten metsäperustainen biotalous voi olla innovaatiovetoista ja kehittyä laillisten ja metsäkatovapaiden toimitusketjujen pohjalta.

Pohjois-Karjalassa tehty alueellinen analyysi (Artikkeli I) osoittaa, että vaikka yritykset ovat yleisesti ottaen innovaatiosuuntautuneita, ne kohtaavat merkittäviä rakenteellisia esteitä. Innovointia haittaavat sääntelyn monimutkaisuus, taloudelliset rajoitteet ja osaavan työvoiman puute.

Biotalouden kehittymisen myötä metsävarojen kysynnän odotetaan kasvavan. Huolellisuusvelvoite ja sen valvonta toimitusketjujen laillisuuden varmistamiseksi edellyttävät tieteellistä todentamista petosten torjumiseksi. Globaali markkinatutkimus (Artikkeli II) osoitti, että vaikka 87 % sidosryhmistä tuntee puun tunnistusmenetelmät, niiden tehokasta käyttöönottoa rajoittavat korkeat kustannukset, vertailuaineistojen rajallinen saatavuus sekä tekniset puutteet maissa, joiden hallinto on heikompaa.

Laillisten toimitusketjujen vaatimuksen lisäksi EU:n metsäkatoasetus laajentaa vaatimuksia siten, että on osoitettava tuotteiden olevan hankittu aiheuttamatta metsäkatoa. Määrällinen riskinarviointikehikko (Artikkeli III) osoittaa, että 17 % EU:n puupohjaisen tuonnin kokonaisarvosta kohdistuu korkean riskin alkuperiin, ja riskiprofiilit vaihtelevat merkittävästi hyödykkeittäin. Tulokset tuovat esiin, mihin puun tunnistusmenetelmät ja tehostettu huolellisuusvelvoitteen noudattaminen voitaisiin kohdistaa markkinoiden luotettavuuden turvaamiseksi.

Arvioimalla yritysten innovaatiotoimintaa ja sen rajoitteita metsäperustaisen biotalouden kehittämisessä, arvioimalla puun tunnistusteknologioiden markkinakapasiteettia sekä kehittämällä työkalun laillisten ja metsäkatovapaiden puupohjaisten hyödykkeiden kaupan riskialttiuden määrittämiseen tämä väitöskirja tarjoaa yksityisille ja julkisille toimijoille työkaluja ja näkemyksiä metsäperustaisen biotalouden ohjaamiseen.

• Van Brusselen, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0003-2493-939X Sähköposti: jo.vanbrusselen@efi.int

• Papamatthaiakis, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-9423-8890 Sähköposti: nikolaos.papamatthaiakis@uef.fi

Metsänhoidon kestävistä käytännöistä tarvitaan tietoa, jotta voidaan minimoida mahdollisia ympäristövaikutuksia ja turvata metsän ja metsämaan elinvoimaisuus. Tiedon avulla voidaan varmistaa metsän tuotoskykyä, auttaa metsiä sopeutumaan ilmastonmuutokseen ja hyödyntämään metsiä myös ilmastonmuutoksen hillinnässä. Erityisesti hiilen ja typen kiertokulku on keskeisessä roolissa metsäekosysteemin toiminnassa.

Tämän väitöskirjan yleisenä tavoitteena oli saada tietoa hakkuutähteiden vaikutuksesta metsämaan typen- ja hiilenkierron pääprosessien dynamiikasta ensimmäisinä vuosina päätehakkuun jälkeen. Erityisenä tavoitteena oli verrata eri puulajien eli männyn, kuusen ja rauduskoivun hakkuutähteiden vaikutuksia. Hakkuutähdekasojen vaikutusta maahan määritettiin vertaamalla tuoreita hakkuutähteitä sisältäviä koealoja ja ilman hakkuutähteitä olevia koealoihin keskenään. Kenttäkokeet sijaitsivat kivennäismailla eteläisen Suomen alueella.

Hakkuutähteen vaikutus maaperän kemiallisiin ominaisuuksiin ja prosesseihin oli voimakkaampaa orgaanisessa kerroksessa kuin mineraalimaakerroksessa. Hakkuutähteet kiihdyttivät voimakkaasti typen kierron prosesseja jo ensimmäisen vuoden aikana erityisesti niiden hakkuutähdekasojen alla, joissa oli suurin määrä hakkuutähdettä. Tämän seurauksena tapahtui typen hävikkiä kaasumaisina typpioksiduulipäästöinä ja nitraattitypen huuhtoutumisena. Typpioksiduulipäästöt olivat pieniä, mutta kuitenkin korkeampia hakkuutähdekoealoilla. Kuusen hakkuutähteet kiihdyttivät typpioksiduulipäästöjä muita puulajeja pidempään. Maaveden typpipitoisuudet nousivat jo vuoden kuluttua hakkuutähdekasojen perustamisesta. Hakkuutähteet lisäsivät maaveden typen pitoisuuksia voimakkaimmin koivun hakkuutähteiden alta. Kaiken kaikkiaan hakkuutähdekasojen vaikutus maaperään oli voimakkaampaa verrattuna lievempiin puulajivaikutuksiin. Biologista typen sidontaa havaittiin kaikissa hakkuutähdemateriaaleissa ja se oli yleensä voimakkaampaa oksissa kuin neulasissa tai lehdissä ja havupuiden hakkuutähteissä kuin koivun hakkuutähteessä.

Hakkuutähteen levittäytyminen, määrä ja hajoamisvaihe sekä metsämaan kasvillisuuden kehitys voivat yhdessä määrittää maaperän hiilen ja typenkierron prosessien ja typen häviöiden dynamiikkaa. Tulokset korostavat hakkuutähteiden tasaisemman levittämisen tärkeyttä metsänpohjalla niiden kasaamisen sijaan. Tasaisella levittämisellä voidaan välttää haitallisia ympäristövaikutuksia ja pitää yllä maaperän ravinnetasapainoa. Typen pysymiseen metsämaassa tulisi kiinnittää enemmän huomiota käytännön metsänhoidon toimenpiteissä erityisesti boreaalisilla alueilla, joilla typpi rajoittaa metsien kasvua.

• Törmänen, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences Sähköposti: tiina.tormanen@tapio.fi

Tässä tutkimuksessa analysoitiin metsänhoidon ja ilmastonmuutoksen voimakkuuden vaikutusta metsien ainespuuntuotantoon ja hiilivarastoon Suomessa, käyttäen metsikkötason (I)  ja metsäaluetason (II, III) metsäekosysteemimallilaskelmissa 28 maailmanlaajuisen ilmastonmuutosmallin tuloksia (CMIP5 tietokanta, RCP4.5 ja RCP8.5, vuodet 2010-2099.  Eri osatöissä selvitettiin ilmastonmuutoksen voimakkuuden ja puuston harvennusohjelmien (I, III) ja eri puulajien suosimisen (II) sekä hakkuiden ulkopuolelle jätettävän metsäpinta-alan (I) vaikutusta metsien tilavuuskasvuun, hiilenvarastoihin, ainespuutuotantoon ja sen taloudelliseen kannattavuuteen (I) sekä lahopuun määrään metsissä (III).  

Ilmastonmuutoksen vaikutus  metsien tilavuuskasvuun, hiilenvarastoihin, ainespuutuotantoon ja sen taloudelliseen kannattavuuteen sekä metsien lahopuun määrään vaihteli suuresti, riippuen maantieteellisestä alueesta, puulajista ja ilmastonmuutoksen voimakkuudesta. Eri puulajien ja alueiden vaste-erot kasvoivat myös ilmastonmuutoksen voimakkuuden lisääntyessä. Ilmastonmuutoksen kasvuvaikutukset olivat puulajista riippumatta Pohjois-Suomessa positiivisempia kuin Etelä-Suomessa. Koivun kasvu hyötyi eniten ilmastonmuutoksesta Etelä-Suomessa ja sen kasvu lisääntyi myös hyvin voimakkaan ilmastonmuutoksen vallitessa, toisin kuin kuusella ja osin myös männyllä. Hakkuiden ulkopuolelle jätettävän metsäpinta-alan määrän kasvu lisäsi metsien tilavuuskasvua, hiilenvarastoja ja lahopuun määrää, mutta alensi ainespuutuotantoa. Riippuen maantieteellisestä alueesta, puulajista ja ilmastonmuutoksen voimakkuudesta, hyvin erilaisia metsien hoidon sopeuttamiskeinoja voidaan tarvita, tulevaisuudessa jotta voidaan hyödyntää ilmastonmuutoksen positiiviset vaikutukset ja vähentää sen haitallisia vaikutuksia.

• ALRahahleh, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: laith.alrahahleh@uef.fi

Tämä väitöskirja tutkii jatkuvapeitteisen metsänhoidon taloutta. Tutkimuksessa yhdistetään jatkuvapeitteisen metsänhoidon taloudellinen kuvaus metsien kasvua kuvaaviin empiirisesti estimoituihin kokoluokkarakenteisiin ja puukohtaisiin malleihin. Optimointiongelma ratkaistaan yleisessä muodossa käyttäen gradientteihin perustuvia sisäpistemenetelmiä. Tulosten riippuvuus ekologisista ja ekonomisista parametreista selvitetään herkkyysanalyysilla. Väitöskirja koostuu yhteenvedosta sekä neljästä artikkelista, joissa ratkaistaan taloudellisesti optimaalinen jatkuvapeitteinen metsänhoito yhden ja monen puulajin metsille. Tulokset esitetään optimaalisille harvennuksille ja puuston rakenteelle, sekä biodiversiteettirajoitteella että ilman. Lisäksi tutkitaan optimaalista transitiota eri alkutiloista kohti pitkän aikavälin tasapainotilaa, korkokannan ja harvennuskustannusten vaikutusta taloudellisesti optimaaliseen puuston rakenteeseen ja hakkuiden ajoitukseen, sekä kuinka tulokset vertautuvat Suomen ja Ruotsin lainsäädäntöihin. Tulosten mukaan hakkuut yleensä kohdistuvat suurimpiin puihin. Monen puulajin metsissä paremmilla kasvupaikoilla lajimonimuotoisuus kasvaa korkokannan noustessa, pitkän aikavälin tasapainotilan ollessa sekametsä. Lajimonimuotoisuus lisääntyy myös, kun biodiversiteetti huomioidaan metsänhoidon optimoinnissa. Hakkuiden ajoitus ja voimakkuus riippuvat sekä korkokannasta sekä kiinteistä hakkuukustannuksista, ja jos alkutila on kaukana pitkän aikavälin tasapainotilasta, laeista löytyvät rajat rikotaan etenkin transitiovaiheessa

• Rämö, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: janne.ramo@helsinki.fi

• Packalén, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: petteri.packalen@joensuu.fi