Tutkimus tehtiin kangasmetsän kestokokeilla Muhoksella ja Jämsässä. Ylempää mäntyjaksoa harvennettiin metsänhoitosuositusten mukaisesti ja lannoituskäsittely 138 kg typpeä hehtaarille toistettiin kahdesti 15‒22 vuoden tutkimusjaksoilla. Alikasvoskuusikko harvennettiin tiheyteen 2000 kpl ha–1 tai raivattiin kokonaan.
Ensimmäisen lannoituksen vaikutus harvennetussa puustossa kesti noin kymmenen vuotta lisäten välittömästi sekä mäntyjakson että alikasvoskuusten kasvua. Kun harvennus ja lannoitus toistettiin, molempien puujaksojen läpimitan ja tilavuuden kasvu pysyi saavutetulla hyvällä tasolla ja alikasvoksen pituuskasvu jatkoi lisääntymistä. Typpilannoitus lisäsi alikasvoskuusten läpimitan kasvua enemmän kuin pituuskasvua. Lannoitus lisäsi mäntyjakson aiheuttamaa kilpailua, joka hidasti etenkin alikasvoksen pituuskehitystä. Koko tutkimusjaksolla lannoitukset lisäsivät mäntyjakson vuotuista tilavuuskasvua 1,3 m3 ha–1, alikasvoskuusikon pohjapinta-alan kasvua varttuneessa männikössä 36 % ja nuoremmassa viljavassa männikössä 16 %. Lannoituksella ja alikasvoskuusikon raivauksella ei ollut yhdysvaikutusta mäntyjakson kasvuun.
Sekä lannoitus että kasvupaikan viljavuus vaikuttivat suhteellisesti enemmän kuusialikasvoksen läpimitan kasvuun ja vallitsevien taimien pituuskasvuun kuin ylemmän mäntyjakson kasvuun. Ero oli kuitenkin pieni. Nopea- ja hidasliukoisten typpilannoitteiden kasvuvaikutukset erosivat ajallisesti, mutta eivät koko tutkimusjaksolla. Lannoitus lisäsi eniten suurimpien mäntyjen kasvua ja etenkin hidasliukoinen typpi edisti vallitsevien alikasvoskuusten kasvua, joten lannoitus voi edistää kaksijaksoisen puuston erirakenteisuutta.
Männikön kasvu lisääntyi alikasvoksen raivauksen ansiosta vasta yli 60 vuoden iässä, yli 25 vuotta raivauksen jälkeen. Ilman lannoitusta alikasvoskuusten kasvu lisääntyi noin viiden vuoden viiveellä männikön harventamisen jälkeen. Lannoitus edisti elinvoimaisen alikasvoksen kasvua mutta ei korvannut mäntyjakson harvennusta, jonka tulisikin olla lannoitukseen valmistava toimenpide. Toisaalta lannoitus lisää mäntyjakson kasvua ja kilpailuvaikutusta nopeuttaen harvennustarvetta. Ylemmän mäntyjakson riittävä harventaminen on ensiarvoisen tärkeää, mikäli alla olevaa alikasvoskuusikkoa halutaan kasvattaa.
Viidellä hieskoivukokeella tutkittiin harvennuksen ja taimikon vapautuksen vaikutusta kuusialikasvoksen kehitykseen ja verrattiin verhopuuston käsittelyvaihtoehtojen kannattavuutta.
Hieskoivikon alle istutetuista kuusista 70–90 % säilyi terveinä ja teknisesti hyvinä 10–15 vuoden tutkimusjaksolla riippumatta koivikon tiheydestä. Alle 2 metrin pituisena kuusten kasvu riippui vain vähän verhopuuston tiheydestä. Tämän jälkeen kuuset hyötyivät selvästi koivikon harvennuksesta. Vapautuksen jälkeen kuusten pituuskasvu pysyi ennallaan noin kolme vuotta ja elpyi 5–10 vuodessa samalle tasolle mustikkatyypillä vapaana kasvaneiden yhtä suurten kuusten kanssa.
Kokonaan harventamaton hieskoivutiheikkö oli taloudellisesti huonoin vaihtoehto. Nuorelle hieskoivikolle sopivin tiheys on 2 000–2 500 kpl ha–1. Kuuset kannattaa istuttaa pian koivikon ensiharvennuksen jälkeen, jolloin koivut ovat 30–35 vuoden ikäisiä ja niitä on noin 1 000 kpl ha–1. Koivukuitupuuta tuotettaessa toista harvennusta ei tarvita ja kuusikko vapautetaan noin 15 vuoden kuluttua 2–3 metrin pituisena. Erityisen viljava ja hyvälaatuinen hieskoivikko voidaan tällöin harventaa toisen kerran ja kasvattaa koivutukkia kuusten päällä. Koivut poistetaan kuitenkin ennen kuin lahoviat oleellisesti lisääntyvät ja kuusten latvat kärsivät liiaksi koivujen piiskauksesta.
Ensiharvennuksen aikoihin syntynyt tai viljelty kuusialikasvos niveltyy hyvin hieskoivikon normaaliin kasvatukseen. Varhemmin syntyneessä kuusentaimikossa on valittava joko hieskoivujen aikainen poisto tai voimakas harventaminen, jolloin koivikon tuotos jää normaalia pienemmäksi. Sen sijaan kuusen istutus päätehakkuuta lähestyvään hieskoivikkoon ei näytä kannattavalta. Avohakkuun jälkeen istutetut kuuset kasvavat paremmin ja lehtipuuvesakko suojaa niitä hallalta.
Tutkimuksessa selvitettiin ylispuuhakkuuta varten leimattujen mänty-ylispuutaimikoiden syntyhistoriaa, rakennetta ja alkukehitystä silloisen Lapin metsälautakunnan alueen yksityismetsissä. Tarkoitusta varten inventoitiin 55 ylispuustoista mäntytaimikkoa linjoittaista ympyräkoeala-arviointia käyttäen.
Noin puolet (49 %) taimikoista oli syntynyt alikasvoksena ilman uudistamistarkoitusta ja 44 % luontaiseen uudistamiseen tähtäävän siemenpuuhakkuun tuloksena. Neljä taimikkoa (7 %) oli viljelty siemenpuuston alle. Alikasvostaimikoissa ylispuujaksojen aiempi käsittely oli useimmiten ollut epäsäännöllistä, eikä hakkuutapaa pystytty määrittelemään tavanomaisin hakkuuta kuvaavin termein.
Alikasvostaimikoiden tiheys, tilajärjestys ja kasvatuskelpoisuus eivät eronneet siemenpuuhakkuun tuloksena syntyneiden taimikoiden vastaavista taimikkotunnuksista. Siemenpuutaimikot olivat kuitenkin elinvoimaisempia, ja niiden pituuskehitys oli nopeampaa kuin alikasvostaimikoiden.
Noin neljännes taimikoista oli taimien keski-iän perusteella syntynyt ennen ylispuuston edellistä hakkuuta. Taimien ikävaihtelun perusteella taimikot olivat yleensä syntyneet pitkän ajan kuluessa. Siemenpuuhakkuun ja ylispuuhakkuun välinen aika oli siemenpuutaimikoissa keskimäärin 22 vuotta. Vastaava hakkuiden välinen aika alikasvostaimikoissa oli 33 vuotta. Muokkaus lyhensi uudistumisaikaa siemenpuutaimikoissa.
Tutkimuksen tulokset vahvistavat aikaisempia käsityksiä, joiden mukaan männyn luontainen uudistumiskyky Lapissa on hyvä, ja mäntyalikasvokset ovat usein metsänuudistamiseen kelvollisia.
Taimien alkukehitystä tutkittiin 1980-luvulla viidellä korpisuon uudistusalalla Pohjois-Karjalassa, Kainuussa ja Lapissa. Avohakkuun seurauksena tutkimuskohteille vakiintui runsaasti hieskoivua ja vaihtelevasti kuusialikasvosta sisältänyt taimikko. Hakkuualueen mätästysmuokkaus lisäsi kasvualustan taimettumisherkkyyttä. Muutama vuosi maanpinnan käsittelyn jälkeen seurasi kuusella hyvä siemensatovuosi, minkä vuoksi kuusen luontainen taimettuminen oli voimakasta muokkausaloilla reunametsän läheisyydessä. Muokkauspinnoille kehittyi kuitenkin nopeasti karhunsammalkasvusto, mikä ilmeisesti ehkäisi luontaista taimettumista jatkossa tehokkaasti. Jo kahden vuoden kuluttua kasvillisuus peitti 78–97 % muokkauspinnasta. Muokatuilla aloilla olivat yleisiä kasvillisuuden pioneerilajit, kun taas muokkaamattomalla alalla kasvillisuus säilytti aiemman metsä- ja kliimaksluonteensa.
Turve- ja kivennäismaasekoitteiselle muokkauspinnalle tehty kuusen hajakylvö tuotti kahdessa vuodessa runsaasti taimia. Kylvöalojen hehtaarikohtainen taimimäärä kohosi kokeesta riippuen 6 600–42 000 kpl:een, ja taimimäärät pysyivät lähes samoina neljän seuraavan vuoden aikana. Tulosta on pidettävä hyvänä verrattuna aiempiin kokemuksiin kuusen kylvöstä. Muokkausaloille tehty hieskoivun hajakylvö lisäsi hieskoivujen määrää selvästi vain niissä kohteissa, joissa luontainen koivuttuminen jäi vähäiseksi.
Kuusen paljasjuuritaimien istutus muokattuun kasvualustaan onnistui hyvin – kuolleisuus jäi pieneksi ja taimet kasvoivat ripeästi kuuden vuoden tutkimusjakson aikana. Kahdessa kohteessa esiintyi kuitenkin hallavaurioita ja yhdessä kokeessa rouste nosteli pieniä kuusen paakkutaimia. Rauduskoivun istutustaimet menestyivät aluksi hyvin, mutta kärsivät jatkossa yleisesti eläintuhoista, joita aiheuttivat lähinnä porot, hirvet ja jänikset.
Hömötiainen (Poecile montanus) ja töyhtötiainen (Lophophanes cristatus) ovat vähentyneet maassamme viime vuosikymmeninä merkittävästi. Hömötiainen on nyt luokiteltu erittäin uhanalaiseksi ja töyhtötiainen vaarantuneeksi lajiksi. Näiden tiaisten vähenemiselle on esitetty monia syitä, mutta metsänhakkuiden lisääntyminen on noussut muutamissa tutkimusjulkaisuissa sekä julkisuudessa vallitsevaksi selitykseksi. Tässä katsauksessa pohditaan aiheesta julkaistujen tutkimustulosten tulkintaa sekä kysymystä siitä, minkä kokoisia suojeltavien metsäalojen tulisi vähintään olla, jotta metsätaloudesta kärsivien lintulajien elinmahdollisuus olisi niissä turvattu. Katsauksen johtopäätöksenä todetaan, ettei metsänhakkuiden määrän yhteydestä näiden tiaislajien kantojen heikkenemiseen ole yksiselitteistä tutkimusnäyttöä. On hyvin mahdollista, että 1900-luvun puolessa välissä alkaneet soistuneiden kankaiden ojitukset ovat vähentäneet hömötiaiselle sopivien elinympäristöjen määrää. Myös 1950-luvun jälkeen voimakkaasti kasvaneen hirvikannan (Alces alces) ja tällä vuosituhannella kasvaneiden metsäkauris- ja valkohäntäpeurakantojen (Capreolus capreolus ja Odocoileus virginianus) aiheuttamat muutokset metsien alikasvoksessa ja aluskasvillisuudessa ovat voineet heikentää hömötiaisen elinmahdollisuuksia, sillä hömötiainen liikkuu etupäässä metsän alaosissa. Ruotsalaisen tutkimuksen mukaan hömötiaisen menestymiselle olisi eduksi, jos kasvatushakkuiden ennakkoraivauksissa jätettäisiin jonkin verran alikasvosta muuten lajille sopiviin metsiköihin. Myös ilmastonmuutos, runsastuneen talitiaisen (Parus major) aiheuttama kilpailu sekä taudit ovat potentiaalisia selityksiä sekä hömö- että töyhtötiaisen ahdingolle. On mahdollista, ellei jopa todennäköistä, että hömö- ja töyhtötiaisen alamäki on usean eri tekijän seuraus.
Avohakkuut ja kunnostusojitukset turvemailla aiheuttavat suurimman osan metsätalouden vesistökuormituksesta. Avohakkuun jälkeen turvemaan vedenpinta voi nousta korkealle, jolloin ravinteiden sekä humuksen huuhtoumat lisääntyvät ja hapettomissa turvekerroksissa syntyvää metaania pääsee ilmakehään. Toisaalta turpeen alhaalla oleva vedenpinta edistää hajotustoimintaa, mikä lisää turpeen hajotuksen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä. Turpeen vedenpintaa ei siis pitäisi päästää nousemaan liian korkealle tai laskemaan tarpeettoman syvälle. Viime vuosina kehittyneen näkemyksen mukaan jatkuvapeitteisellä metsänkasvatuksella voidaan mahdollisesti tasoittaa suurinta vedenpinnan vaihtelua ja siten vähentää turvemaiden metsätalouden ympäristöongelmia. Esitämme artikkelissamme jatkuvapeitteisen metsänkasvatuksen soveltamismahdollisuuksia erilaisissa suometsissä. Suometsissä kuivatusta edeltäneen vesitalouden vaikutus on yleensä selvästi havaittavissa vanhojenkin ojitusaluepuustojen rakennevaihteluna. Vesitalouden historia ilmenee varsinkin korpien ojitusalueilla. Siksi monessa korpikuusikossa (pääpuulajina Picea abies (L.) H. Karst.) on mahdollista siirtyä melko nopeasti säännöllisen eri-ikäiskasvatuksen läpimittajakaumaan esimerkiksi yläharvennuksia soveltamalla. Jatkuvaa peitteisyyttä voidaan korpikuusikoissa ylläpitää myös ryhmittäistä erirakenteisuutta edustavin kaistale- ja pienaukkohakkuin sekä niiden ja poimintahakkuiden yhdistelmillä. Myös monet ns. II-tyypin mäntyvaltaiset (pääpuulajina Pinus sylvestris L.) turvekankaat (puuttomista nevoista ja osin nevapintaisista harvapuustoisista rämeistä kehittyneet turvekankaat) ovat kuusialikasvosten ansiosta hyviä poimintahakkuisiin siirtymisen kohteita. Säännölliseen eri-ikäisrakenteeseen siirtymisen vaihtoehtona niissä on tehtävissä myös alikasvosten vapauttamiseen tähtäävä ylispuuhakkuu, joka sekin voidaan lukea jatkuvapeitteiseen metsätalouteen kuuluvaksi. Mäntyvaltaisten suometsien joukossa on kuitenkin paljon myös puolukkaturvekankaita, joilla jää avoimeksi kuusen varaan rakentuvan kasvatuksen taloudellinen kannattavuus männyn kasvatukseen verrattuna. Puolukka- ja varputurvekankaiden mäntyvaltaisten puustojen jatkuvapeitteisyyden toteuttamiseksi esitämme ensisijaisesti erilaisia pienaukko- ja kaistalehakkuita sekä niiden ja ylispuukasvatuksen yhdistelmiä. Suometsien jatkuvassa peitteisyydessä on kuitenkin menetelmästä riippumatta otettava huomioon turpeen vedenpinnan vaihtelun minimointi. Meneillään olevien tutkimusten alustavat tulokset viittaavat siihen, että jatkuvan peitteisyyden menetelmillä on mahdollista vähentää suometsien ympäristövaikutuksia avohakkuuseen verrattuna.
Poimintahakkuita ei ole Suomessa tutkittu kovinkaan paljon puunkorjuun näkökulmasta. Aihe on kuitenkin tärkeä, sillä puunkorjuu vaikuttaa metsikön kasvatuksen talouteen ja erityisesti eri-ikäisenä kasvatettavassa metsikössä myös puuston tulevaan kehitykseen.
Poimintahakkuussa on puunkorjuun tuottavuuden kannalta piirteitä sekä tasaikäisen metsikön myöhemmästä harvennuksesta että päätehakkuusta. Työympäristö ja kertymä muistuttavat myöhempää harvennusta poistettavien puiden keskitilavuuden ollessa kuitenkin lähempänä päätehakkuuta kuin harvennusta. Toisaalta jäävän puuston varominen lisää runkokohtaista ajanmenekkiä päätehakkuisiin verrattuna. Poimintahakkuissa korjataan puusatoa ja luodaan edellytyksiä metsän uudistumiselle. Tulevan puuston muodostava alikasvos ei saisi oleellisesti vaurioitua korjuussa. Vaurioriski on suurimmillaan hakkuuvaiheessa, jossa puun kaadon ja käsittelyn lisäksi vaurioita syntyy myös taimia peittävistä hakkuutähdekasoista. Koneellinen hakkuu aiheuttaa hieman enemmän vaurioita alikasvoksessa kuin miestyönä tehty hakkuu. Korjuuaika vaikuttaa myös vaurioitumiseen. Pakkasella taimet vaurioituvat helposti, mutta toisaalta lumi suojaa taimia.
Tulevaisuuden poimintahakkuiden keskeiset tutkimustarpeet liittyvät työtekniikan, tuottavuuden ja korjuujäljen yhteyksien selvittämiseen. Myös kuljettajan toiminnan ohjeistamiseen sekä ajourien määrään ja sijoitteluun tarvitaan tutkimustietoa.