Metsäekologia ja -luonnonhoito

Osaamistavoitteet ja sisältö


Opintojakson aikana opiskelija tutustuu metsäekologiaan ja metsäluonnonhoitoon.

Tuntee metsäekosysteemin ja metsäekologian, sekä ymmärtää kuinka ne liittyvät mm. metsänkäsittelyyn
Tietää metsämaanluokituksen ja tunnistaa metsätyypit, sekä kasvupaikkatyypit mm. opaskasvien avulla
Tunnistaa yleisimmät suomalaiset puulajit
Tunnistaa ja osaa perustellusti määrittää metsän kehitysluokat
Tietää kestävän metsätalouden periaatteet
Tunnistaa erityisen tärkeitä elinympäristöjä, luontokohteita, muinaismuistokohteita sekä suotyyppejä
Ottaa luonnon monimuotoisuuden huomioon työtehtävissä
Tuntee vesiensuojelun ja osaa toimia työtehtävissä vesiensuojelun vaatimusten mukaisesti
Ymmärtää hiilensidonnan periaatteen metsissä ja tunnistaa sen merkityksen ilmastoon vaikuttavana tekijänä



Metsäekologia

Metsäekologia pitää sisällään elollisen ja elottoman luonnon vuorovaikutuksen metsässä. Ekosysteemi puolestaan tarkoittaa tietyllä paikalla kasvavien kasvien, eläimistön ja elottoman luonnon toiminnallsta kokonaisuutta.

Tutustu metsäekologiaan tästä:

Metsäekologian perusteet

Metsäekologia

Metsiä esiintyy luontaisesti kaikkialla, missä lämpötila, sademäärä ja sateen jakautuminen ovat suotuisia puiden ja muun metsäkasvillisuuden kasvun ja uudistumisen kannalta.

Suomen metsät kuuluvat lähes kokonaan viileään, pohjoiseen havumetsävyöhykkeeseen, joka muodostaa noin kolmanneksen koko maapallon metsäpinta-alasta. Metsille leimaa-antavia ovat havupuut. Männyn (Pinus), kuusen (Picea), lehtikuusen (Larix) ja pihdan (Abies) sukuun kuuluvat puulajit ovat yleisiä Euraasian ja Pohjois-Amerikan kangasmetsissä. lehtipuista tällä vyöhykkeella menestyvät koivut (Betula), lepät (Alnus), pajut (Salix) ja haavat (Populus). Suomessa havumetsävyöhyke rajoittuu pohjoisessa tunturikoivuvyöhykkeeseen ja etelässä hemiboreaaliseen vyöhykkeeseen.

Lue tästä lisää metsänkasvatuksen lähtökohdista:

Metsänkasvatuksen lähtökohdat



Suomen metsäkasvillisuusvyöhykkeet

Kasvupaikkatyypit

Yksittäisiä kasvupaikkoja ja metsiköitä luokitellaan käytännössä lähinnä viljavuuden perusteella. Koko maassa erotellaan kivennäismailla metsämaan viljavuuden ja vesitalouden perusteella kuusi kasvupaikkatyyppiä eli metsätyyppiryhmää. Nämä ovat:

  • lehdot
  • lehtomaiset kankaat
  • tuoreet kankaat
  • kuivahkot kankaat
  • kuivat kankaat
  • karukko kankaat

Kasvupaikkatyypit ovat yleisluokkia, jotka tarkentuvat maan eri osissa metsäkasvillisuusvyöhykkeittäin metsätyypeiksi. 
  • Samaan kasvupaikkatyyppiin eli metsätyyppiryhmään kuuluu nimensä mukaisesti kokonainen ryhmä metsätyyppejä. Esimerkiksi Ettelä-Suomessa tuoreiden kankaisen yleisin metsätyyppi on mustikkatyyppi (MT), Pohjanmaa-Kainussa se on puolukka-mustikkatyyppi(VMT) ja Peräpohjolassa se on kerrossammal-mustikkatyyppi (HMT). Eniten hyötyä tästä ryhmittelystä on tilastoinnissa ja metsänhoidon ohjauksessa.

    Suomessa kasvupaikka- ja metsätyypin määrittäminen tehdään yleisesti pintakasvillisuuden perusteella A.K.Cajanderin kehittämän metsätyyppiteorian pohjalta. metsätyyppi ajattelun lähtökohta on, että kasvillisuus muodostaa luonnossa suhteellisen säännöllisiä ja selvärajaisia kasviyhdyskuntia, jotka kuvastavat kasvupaikan ensisijaisia, primäärisiä olosuhteita eli maaperä- ja suurilmastotekijöitä. Näiden tekijöiden suhteen samanarvoisille kasvupaikoille kehittyy samanlainen kasvipeite, jota voidaan käyttää luokittelun pohjana.

    Metsätyyppi- samalla tietysti myös kasvupaikkatyyppi- määritellään kasvillisuuden perusteella. Puuston kasvu ja elinvoimaisuus on syytä huomioida varsinkin silloin, jos se poikkeaa pintakasvillisuuden perusteella tehdystä luokituksesta.
    Lue lisää kasvupaikoista täältä:

    Kasvupaikkatyypit ja opaskasvit

    Metsätyypien määritystä saattavat vaikeuttaa seuraavat tekijät:
  • kivisyys
  • soistuneisuus
  • hakkuut (valo-olosuhteet muuttuneet)
  • kulotus (pohjakerros on palanut eikä kasveja ole)
  • lannoitus (heinäkasvit lisääntyvät aluksi)
  • puuston ylitiheys (valon puute kenttäkerroksessa heikentää ruohovartisten kasvien elinmahdollisuuksia)
  • laiduntaminen (porot syöneet kaikki jäkälät)

Jos kasvillisuusvalikoima ja sen ulkonäkö poikkeaa normaalista, kannatta sitä selvittää reunametsien kasvillisuuden perusteella. Myös sammalet antavat vinkin maaperän ravinteisuudesta.

Jokaiselle kasvupaikalle on valittu tietyt tyypilajit, jotka johdattavat kasvupaikan määritystä. Näistä kasveista käytetään nimeä opaskasvit tai indikaattori- eli eroituslajit, joiden perusteella metsätyyppi voidaan määrittää. Ne ovat helposti tunnistettavaia ruohoja, heiniä, varpuja, sammalia ja jäkäliä, joiden esiintyminen kertoo metsämaan viljavuudesta. Opaskasvi määrittää esiintymisellään viljavuuden alarajaa, se esiintyy tietyllä metsätyypillä tai sitä viljavammalla tyypillä.

vaikka opaskasvit ovat helppo tunnistaa, on keskikesä paras tunnistusajankohta. Huomiota kannattaa kiinnittää eri kasviyksilöiden runsauteen ja kasvupaikan yleisilmeeseen. Yksittäisen havainnon perusteella ei päätöstä metsätyypistä kannata tehdä. Siksi on tärkeää liikkua alueella, että yleisilmeestä saa kattavan kuvan.

Miksi kasvupaikkojen /metsätyyppien tunnistaminen on tärkeää?
  • Uudistamismenetelmän ja oikean puuljin valinta
  • Taimikonhoitotarpeiden arviointi
  • Kasvatushakkuiden ajankohdan ja voimakkuuden arviointi
  • Arvokkaiden elinympäristöjen tunnistaminen
  • Lannoitustarpeiden arviointi

Maamme soita on vuosien kuluessa ojitettu runsaasti. Näin suot ovat saatu tuottavan metsätalouden piiriin. Turvemaalla kasvuun vaikuttavat turpeen ilmatila eli kuivatu ja puille käyttökelpoisten ravinteiden saatavuus. Ojituksen tavoitteena on turvemaan ilmatilan lisääminen siinä määrin, että puiden juuristojen riittävä hapen saanti tulee turvatuksi. Kasvava puusto huolehtii osaltaan kuivatuksesta haihduttamalla kasvukauden aikana vettä maasta ja pidättämällä sateena tulevaa vettä latvuksiin. Turvemaiden kasvupaikkaluokittelu perustuu kivennäismaiden metsätyyppeihin rinnastettaviin turvekangastyyppeihin. 
Tutustu lisää turvemaihin tästä:

Suot ja turvekankaat

Puulajit

Nykyinen metsäteollisuutemme perustuu ns. talouspuulajeihin, joita ovat mänty, kuusi ja koivu. Puulajien arvostus on vaihdellut teollisuudessa tapahtuneiden ja ennustettujen muutosten mukaan noin 10-20 vuoden sykleissä. On kuitenkin hyvä muistaa, että puulajien kasvattaminen on pitkäjänniteistä toimitaa, ettei sitä voi mukauttaa puutavaralajien kysynnän äkilliseen muutokseen.

Puulajien soveltuvuutta eri kasvupaikoille ei säädellä lailla ja asetuksilla. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että kaikkien puulajien kasvattaminen kaikilla kasvupaikoilla olisi kannattavaa ja mielekästä. Kasvatettavan puulajin valinta vaikuttaa kymmenien vuosien päähän. Se vaikuttaa teollisuuden puuhuoltoon, metsänomistajan talouteen, metsien terveyteen, maisemaan sekä metsän muihin käyttömuotoihin. 

Puulajeista lisää seuraavassa esityksessä:

Puulajit

Tavallisten puulajiemme lisäksi metsissä voi kasvaa jaloja lehtipuita. Jaloiksi lehtipuiksi kutsutaan viljavan ja lämpimän kasvupaikan vaativia luonnonvaraisia puulajeja. Nämä kasvavat Suomessa harvinaisena levinneisyysalueensa pohjoisrajalla. Puita tapaa alikasvoksena, yksitäispuina tai puuryhminä erityisesti lehdoissa sekä myös piha- ja puistopuina. Viljeltyjen jalopuumetsiköiden kokonaispinta-ala on vain joitakin satoja hehtaareita.
Jaloja lehtipuita ovat:
  • saarni
  • kynä- ja vuorijalava
  • metsälehmus
  • tammi
  • vaahtera

Lue lisää jaloista lehtipuista tästä:

Jalot lehtipuut

Metsän kehitysluokat

Kehitysluokka kuvaa puuston metsänhoidollista ja puuntuotannollista kehitysvaihetta tietyllä hetkellä monimuotoisuudesta tai muista arvoista riippumatta. Kehitysluokka määräytyy puuston iän, rakenteen ja aiemman metsänkäsittelyn perusteella. Säästöpuita ei oteta huomioon määritettäessä kehitysluokkien perustana olevia puustotunnuksia.

A0 – aukea: Puuttomat tai avohakkuun jälkeen lähes puuttomat uudistusalat, joissa voi olla verhopuustoa, kehityskelvotonta pienpuustoa ja/tai säästöpuita. Aukealla voi esiintyä myös muutaman aarin luontaisia kasvatuskelpoisia taimituppaita. Verho- tai pienpuustoa on korkeintaan 5 m2/ha.
S0 – siemenpuumetsikkö: Männyn tai koivun luontaiseen uudistamiseen tähtäävällä hakkuulla käsitellyt metsiköt, joissa siemenpuuston pääpuulajeina ovat mänty tai koivu. Taimiaines ei vielä täytä metsälain uudistamisvelvoitetta. Siemenpuiden runkoluku on männyllä yleensä 50–100 kpl/ha ja koivulla 10–20 kpl/ha.
T1 – pieni taimikko: Taimikko, jonka kasvatettavien puiden keskipituus on 1,3 metriä tai alle.
T2 – varttunut taimikko: Taimikko, jonka kasvatettavien puiden keskipituus on yli 1,3 metriä. Varttuneen taimikon keskiläpimitta rinnankorkeudella on alle 8 cm tai valtapituus on männyllä ja kuusella alle 7 metriä ja koivulla alle 9 metriä. Puuston rinnankorkeusikä on Etelässä enintään 50 vuotta ja Pohjois- Suomessa 120 v.
Y1 – ylispuustoinen taimikko: Kaksijaksoinen metsikkö, jossa on kasvatuskelpoinen metsälain uudistamisvelvoitteen täyttävä taimikko sekä siemen-, suojus- tai verhopuustoa, ja jonka seuraava metsänhoitotoimi on ylispuiden poisto. Taimikon keskiläpimitta on alle 8 cm tai valtapituus männyllä ja kuusella alle 7 metriä ja koivulla alle 9 metriä. Ylis- tai verhopuuston keskipituus on yleensä vähintään kaksi kertaa taimikon pituus.
02 – nuori kasvatusmetsikkö: Metsikkö, jonka keskiläpimitta rinnankorkeudelta on 8–16 cm. Havupuuvaltaisissa metsiköissä valtapituus on yli 7 metriä ja koivikossa yli 9 metriä. Rinnankorkeusikä on vähintään 11 vuotta, enintään 120 vuotta Etelä-Suomessa sekä 200 vuotta Pohjois-Suomessa.
03 – varttunut kasvatusmetsikkö: Metsikkö, jonka keskiläpimitta rinnankorkeudella on yli 16 cm, mutta jota ei vielä luokitella uudistuskypsäksi. Metsiköillä, joilla esimerkiksi puulajin tai kasvupaikan karuuden vuoksi puusto ei voi kehittyä koskaan tukkipuukokoon, kehitysluokka määritetään iän perusteella. Puuston rinnankorkeusikä on vähintään 25 vuotta.
04 – uudistuskypsä metsikkö: Metsikkö on uudistuskypsä, kun metsänomistaja saa enemmän hyötyä sen uudistamisesta kuin sen edelleen kasvattamisesta. Uudistuskypsyyttä voidaan arvioida esimerkiksi metsänhoidon suositusten taulukoiden (uudistamiskeskiläpimitat ja -keski-iät, taulukot 6–8) avulla.
05 – suojuspuumetsikkö: Kuusen luontaiseen uudistamiseen tähtäävällä hakkuulla käsitelty metsikkö, jossa jo olemassa olevaa sekä taimettumisen kautta syntyvää taimiainesta suojataan suojuspuustolla. Myös lehtipuuverhopuusto kuuluu suojuspuumetsiköihin. Taimiaines ei vielä täytä uudistamisvelvoitetta. Suojuspuut voivat olla kuusen lisäksi mäntyä tai koivua. Suojuspuuston runkoluku on yleensä 100–300 kpl/ha.
ER – eri-ikäisrakenteinen metsä (jatkuva kasvatus): Metsikkö, joka on eri-ikäisrakenteinen tai jota ollaan metsänhoitotoimenpiteillä kehittämässä eri-ikäisrakenteiseksi. Puusto on eri-ikäisrakenteinen, jos latvusto ei jakaannu selviin jaksoihin, vaan muodostuu eri jaksojen eri-ikäisistä ja erikokoisista puista.

Luonnon monimuotoisuuden ja sen säilyttäminen

Talousmetsien luonnonhoidossa huolehditaan puuntuotannolle rinnakkaisten tavoitteiden toteutumisesta. Näitä rinnakkaisia tavoitteita voivat olla mm. virkistyskäyttö, metsästys, marjastus, sienestys, keräilytuotteet, hiilensidonta, ekosysteemipalvelut, metsän- ja ympäristönsuojelu sekä maiseman huomioiminen.

Keinoja luonnonhoidon toteuttamiselle on useita: säästöpuiden ja suojatiheikköjen jättäminen, metsästä löytyvien lahopuiden säilyttäminen ja tekopökkelöiden tekeminen, havu- ja lehtipuusekametsien kasvattaminen ja monimuotoisuudelle arvokkaiden lehtipuiden (mm. haapa, raita, pihlaja, tuomi, tammi) säästäminen, vanhojen puiden säästäminen, vesistöjen varsille jätettävien suojavyöhykkeiden sekä arvokkaiden elinympäristöjen turvaaminen.

Metsälain 10§ kohteiden huomioiminen on lakisääteinen osa luonnonhoidosta. Arvokkaat elinympäirstöt mahdollistavat vaateliaiden kasvi- ja eliölajien esiintymisen. Sen vuoksi on tärkeää tunnistaa myös arvokkaissa elinympäristöissäesiintyviä kasveja. 

Lue lisää arvokaista elinympäristöistä:

Erityisen tärkeät elinympäristöt


#monimetsä

Arvokkaita elinympäristöjä kuvina

Muinaismuistot

Muinaismuistot ovat luonnosta löytyviä jäänteitä esihistoriallisilta ja historiallisilta ajoilta. Osa muinaisjäännöksistä ovat hyvin nähtävissä, mutta monet ovat metsittyneitä ja kasvillisuuden tai maan peittämiä. 

Metsissä olevia muinaismuistoja ovat muun muassa ihmisen muinoin tekemät erilaiset kiviröykkiöt -latomukset ja -kehät, uhrilähteet ja -kivet, muinaiset asumusten jäännökset, linnoitukset ja vallit sekä kivet ja kalliopinnat, joissa on muinaisilta ajoilta kirjoituksia, kuvia tai muita piirroksia.

Muinaismuistojen huomioiminen metsänkäsittelyssä

Muinaismuistot ja niiden suoja-alueet on huomioitava etenkin hakkuun toteutuksessa, puun korjuussa ja maanmuokkauksessa. Muinaisjäännös tulee merkitä maastoon näkyvästi ennen toimenpiteitä.

Hakkuun yhteydessä puustoa saa poistaa varovaisuutta noudattaen myös muinaisjäännöksen vierestä ja päältä. Puuston poistolla ja raivauksella kasvillisuuden peittoon jääneet kohteet voidaan tuoda paremmin esiin ja voidaan estää myrskyvaurioiden syntyminen muinaisjäännökselle. Säästöpuita ei tule sijoittaa muinaisjäännöksen yhteyteen, koska myrskyllä kaatuvien puiden juurakoiden nouseminen voi rikkoa muinaisjäännöksen rakenteen. 

Puutavara varastoidaan aina etäälle muinaisjäännöksestä ja hakkuutähteet pyritään korjaamaan pois rakenteiden päältä ja lähietäisyydeltä kaikissa hakkuissa. Korjuu-urat on suunniteltava siten, ettei koneilla rikota muinaisjäännöstä. Rakenteiden ylitse ei saa ajaa edes maan ollessa roudassa tai lumen peittämänä. 

Suurin osa metsätalouden toimenpiteiden muinaisjäännöksille aiheuttamista vahingoista tapahtuu koneellisen maanmuokkauksen yhteydessä. Hakkuun yhteydessä voidaan muinaisjäännöksen reunat merkitä tulevaa maanmuokkausta varten tekemällä reunapuista tekopökkelöitä. Maanmuokkauksessa muinaisjäännös ja sen suoja-alue jätetään muokkaamatta. 

Uutta puustoa ei tule kasvattaa muinaisjäännöksen läheisyydessä. Taimikonhoitovaiheessa ja myöhemminkin muinaisjäännöksen säilyminen on helpompaa, jos kohde pidetään puustosta vapaana, jolloin se erottuu ympäristöstään selvästi.

Muinaisjäännös lähimetsineen voi soveltua vapaaehtoiseksi suojelukohteeksi METSO-suojeluohjelmaan, mikäli luontoarvoja on riittävästi.

Lue lisää muinaismuistoista tästä:

Muinaismuistot metsätaloudessa

Metsät ja ilmastonmuutos

Metsänhoidon menetelmillä on merkittävä vaikutus puuston kasvuun, metsäekosysteemin hiilenkiertoon ja hiilen varastojen muutoksiin. Metsänhoidon lisäksi metsän hiilenkiertoon vaikuttavat useat ympäristötekijät, kuten lämpötila, kosteus ja metsämaan ominaisuudet. Metsänhoidon menetelmien vaikutukset hiilenkiertoon riippuvat tarkastelun aikajänteestä, mikä on syytä huomioida vaihtoehtojen arvioinnissa.  

Metsäekosysteemi on hiilen varasto. Hiiltä varastoituu puustoon ja metsämaahan. Hiiltä varastoituu myös puusta valmistettaviin tuotteisiin. Kivennäismailla maaperän hiilivarasto voi olla lähes kaksinkertainen ja turvemailla monikymmenkertainen puuston hiilivarastoon nähden.  

Hiilen sitoutuminen 

Metsämaa ja metsäkasvillisuus sitovat tehokkaasti hiiltä. Metsät toimivat hiilinieluina silloin, kun ne sitovat ilmakehästä enemmän hiiltä kuin sieltä vapautuu tai poistetaan. Hiiltä sitoutuu ilmakehästä metsään puiden ja muiden kasvien kasvaessa yhteyttämisen kautta. Lisäksi metsämaan mineraalien rapautuminen poistaa hiilidioksidia ilmakehästä. Maaperään hiiltä kertyy puuston ja metsäkasvillisuuden, hakkuutähteiden ja mikrobien hajotessa. Turvemailla hiiltä kertyy turpeeseen, kun korkea vedenpinta hidastaa hajotusta. Hiiltä huuhtoutuu maahan myös elävien latvusten ja hakkuutähteiden pinnoilta.  

Hiilen vapautuminen 

Hiiltä poistuu hakkuiden ja hakkuutähteiden korjuun yhteydessä, kun biomassaa poistetaan metsästä. Metsästä vapautuu hiiltä ilmakehään kasvien ja juurten hengityksen sekä hajotusprosessien kuten puiden lahoamisen kautta. Turvemailla hiiltä vapautuu turpeesta myös metaanin muodostumisessa. Lisäksi metsämaasta hiiltä poistuu eroosion ja huuhtoutumisen kautta. 

Lue metsistä ja ilmastonmuutoksesta lisää tästä:

Metsät ja ilmastonmuutos

Vesiensuojelu

Metsätalouden vesiensuojelun tavoiteena on, että vesistöjen ja pienvesien ekologinen tila sekä virkistyskäyttömahdollisuudet säilyvät hyvänä. Metsänkäsittelytoimenpiteistä, kuten uudistushakkuista, maanmuokkauksesta ja kunnostusojituksista voi aiheutua kiintoaine ja ravinnekuormitusta.

Metsätalouden vesitökuormitus voidaan jakaa ravinne-, metalli- ja happamuuskuormitukseen. Metsätalouden vesistövaikutuksissa kiintoainekuormitus on merkittävämpi tekijä kuin ravinnekuormitus. Kuormitusta vähennetään hyvällä suunnittelulla ja kehittyneillä menetelmillä sekä metsän kasvatustavan valinnalla.

#monimetsä
Suojavyöhyke on pienveden tai vesistön rantakaistale, jossa metsänkäsittely poikkeaa ympäröivästä alueesta tai käsittelyä ei tehdä ollenkaan. Suojavyöhykkeen rikkomaton kasvillisuus sitoo hakkuualueelta valuvia ravinteita ja maa-ainesta, mikä vähentää vesistön rehevöitymistä ja säilyttää alueen luontoarvoja. Jos suojavyöhykkeellä on puustoa, sillä on varjostava vaikutus, jota tietyt kasvi- ja eläinlajit tarvitsevat menestyäkseen.