Nuorten kuusi-koivusekametsiköiden nykytila, kehitys ja kasvudynamiikka

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202109103703
Title: Nuorten kuusi-koivusekametsiköiden nykytila, kehitys ja kasvudynamiikka
Author: Lahtinen, Tuulia
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202109103703
http://hdl.handle.net/10138/334245
Thesis level: master's thesis
Degree program: Metsätieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Forest Sciences
Magisterprogrammet i skogsvetenskaper
Specialisation: Metsien ekologia ja käyttö
Forest Ecology and Management
Skoglig ekologi och resurshushållning
Abstract: Sekametsiksi luokiteltavia sekametsiä on Suomessa suhteellisen vähän verrattuna yhden puulajin metsiin. Sekametsät luovat mahdollisuuksia edistää metsien kestävyyttä ja monimuotoisuutta. Pohjoismaissa on tehty viime vuosina useampia tutkimuksia sekametsäkasvatuksesta, mutta ajantasaisen tutkimustiedon tarve on silti suuri. Suomessa yleisimpiä kasvatettavia sekametsiä ovat kuusi-koivu- ja kuusi-mäntysekametsät. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan yksijaksoisten, hoidettujen, nuoren kasvatusmetsän vaiheeseen asti kasvaneiden kuusi-koivusekametsien (Picea abies, Betula pendula, Betula pubescens) nykytilaa, kasvukehitystä ja kasvudynamiikkaa. Työssä on käytetty mallinnusta apuna kasvuun vaikuttavien tekijöiden havainnoimisessa. Aineisto kerättiin kertamittauksena Etelä-Suomen alueelta. Aineistoon kuuluu 10 metsikköä, missä jokaisella oli kaksi ennakkoon sijoiteltua 500 neliömetrin koealaa. Tutkielma on osa Luonnonvarakeskuksen SEKAVA-hanketta. Kerätyn aineiston metsikkötason tunnuksia on esitetty työssä Excel-ohjelmalla numeerisesti ja graafisesti. Ensimmäinen tutkimushypoteesi oletti rauduskoivun syntyneen metsiköihin kuusta myöhemmin ja toinen tutkimushypoteesi oletti kuusen ja koivun pituuskasvun olleen samatahtista nuoren kasvatusmetsän vaiheeseen asti. Aineiston perusteella havaittiin rauduskoivun olleen keskimäärin vain yhden vuoden nuorempaa kannonkorkeusiältään kuin kuusen. Valtakoepuista koivu oli kuitenkin vain 1,4 metriä pidempää kuin kuusi. Kuusen ja koivun pituuskasvukehityksen havaittiin olleen viime vuosina eritahtista. Kuusen pituuskasvussa havaittiin jopa 10 senttimetriä suurempia vuotuisia pituuskasvuja kuin rauduskoivulla neljän viimeisimmän kokonaisen kasvukauden ajan keskiarvona. Puutason läpimitan kasvua mallinnettiin yleistetyn sekamallin lisäksi Chapman-Richards -mallilla. Chapman-Richards -mallilla kuusen mallissa keskivirhe (Root Mean Square Error, RMSE) oli 26,3 % ja koivun mallissa 9,1 %. Vuotuista pituuskasvua mallinnettiin lineaarisella sekamallilla, jossa kuusen mallin RMSE oli 14,4 % ja koivun mallin 19,3 %. Kaikki mallinnukset tehtiin R-studio -ohjelmalla erikseen kuuselle ja koivulle. Malleissa havaittiin läpimitan kasvua edistävänä tekijänä molemmilla puulajeilla eri maakerrosten ravinteisuus ja vuotuista pituuskasvua edistävinä tekijöinä kuusella eri maakerrosten ravinteisuuden lisäksi puun pidempi pituus ja matala latvusraja. Koivun vuotuisen pituuskasvun mallissa kasvu oli parhainta pitkillä koivuilla. Tutkimustulosten perusteella kyseisissä nuorissa kuusi-koivusekametsiköissä kuusen ja rauduskoivun pituusero oli maltillinen puiden vähäiseen ikäeroon verrattuna. Kuusen vuotuinen pituuskasvu oli noin 20 vuoden iällä erinomaista ja koivujen pituuskasvu oli tässä vaiheessa jo hidastumaan päin. Tulosten perusteella rauduskoivu on kasvultaan huomattavasti hieskoivua paremmin kasvava puulaji kuusi-koivusekametsikössä. Tutkimuksen mallit on laadittu vain tämän aineiston tarkastelua varten, eivätkä ne sovellu sellaisinaan nuorien kuusi-koivusekametsien läpimitan tai vuotuisen pituuskasvun mallintamiseen.Finland has a relatively small amount of mixed forests in comparison to monoculture forests. Mixed forests can provide opportunities to improve and increase different ecosystem services. Regardless of the several studies conducted in Nordic countries around the mixed species forests, on-going and up-to-date research is still greatly needed. The most common mixed species forests in Finland have a mixture of spruce and birch or pine and spruce. The main objective of this study was to examine the growth dynamics and the present state of single storied, young commercial spruce-birch (Picea abies, Betula pendula, Betula pubescens) mixture stands, where juvenile stand management practices have been done. The data gathering was conducted in southern Finland from 10 different stands which all had two 500 square meter area plots. This project is part of SEKAVA-programme led by Luonnonvarakeskus (Natural Resources Institute Finland). The stand level data was first analyzed and described with Excel program. The first hypothesis assumed that in these forests silver birch was naturally regenerated to site after planted spruce. The second hypothesis was that spruce and silver birch have been growing height in phase for the last 4 years. It was established that the silver birch was approximately only one year younger on stump height than spruce. The height difference of dominant sample trees between spruce and silver birch was only 1,4 meters. The data also showed how within the last four years the height growth of spruce and birch has been very different. The spruce could have up to 10 cm bigger annual height growth in comparison to the height growth of the silver birch. These measurements were taken as the average annual growth from the past 4 years. The tree level data was modelled with R studio -program to observe the factors affecting the tree growth. During the data analysis, it was established that Chapman-Richards model was more suitable for the needs of the research than the generalized mixed model. The Root Mean Square Error (RMSE) for Chapman-Richards model for spruce model was 26,3 % and 9,1 % for birch model. The annual height increment of the tree level was modelled by a linear mixed model. The RMSE for linear mixed spruce model was 14,4 % and 19,3 % for the birch model. These models showed how the nutrition levels of the ground work as a contributing factor of the diameter growth for both spruce and birch. Additionally, spruce trees had the better annual height growth the longer the tree was, and the lower the crownline was. Birch trees had also the better annual height growth the longer the tree was. The research was able to conclude that spruce trees had the strongest annual height increment when aged 20 years while the growth of birch trees started to slow down when reaching the age of 20 years. Based on the research data, silver birch grows notably better than downy birch in a mixed forest of birch and spruce trees. The models used in this research were specifically built to support this thesis and therefore are not exactly transferable for other studies.
Subject: Sekametsä
pituusmalli
läpimittamalli
lineaarinen sekamalli
Chapman-Richards
kasvudynamiikka
kuusi-koivu
Picea abies
Betula pendula


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record