Uudistamisläpimitan ja suojelun vaikutus hakkuumahdollisuuksiin

Tero Heinonen ja Timo Pukkala

Itä-Suomen yliopisto, 80100 Joensuu

Huhtikuu 2022

Tiivistelmä

Uudistamisläpimitan ja minimi-iän poistamisella uusimmasta metsälaista saattaa olla vaikutusta siihen, että metsiä on uudistettu yhä nuorempina.  Lisäksi yhä suurempi osa metsistä saattaa siirtyä puuntuotannon ulkopuolelle, mikä vaikuttaa tulevaisuuden hakkuumahdollisuuksiin. Tutkimuksessa analysoitiin uudistamisläpimitan pienentämisen ja metsien suojelun vaikutusta hakkuumahdollisuuksiin. ”Suojeluilla metsillä” tarkoitettiin metsiköitä, jotka jostakin syystä siirtyvät puuntuotannosta muuhun käyttöön. Laskelmissa oletettiin, että metsikön todennäköisyys poistua puuntuotannosta on sitä suurempi, mitä varttuneempi metsikkö on. Aineistona käytettiin otosta Väli-Suomen VMI11 koealoista. Alueen metsien kasvua simuloitiin 100 vuotta eteenpäin ja metsiä käsiteltiin tasaikäismetsätalouden menetelmin. Uudistamisläpimitan pienentäminen lisäsi hakkuumahdollisuuksia joksikin aikaa, mutta pidemmällä aikavälillä hakkuumahdollisuudet pienenivät. Uudistamisläpimitan pienentäminen kuitenkin pienensi metsien kasvua heti. Uudistamisläpimitan pienentämisen katsottiinkin olevan lyhytnäköinen keino lisätä hakkuita. Pidemmällä aikavälillä olisi puuntuotannollisesti järkevämpää suurentaa uudistamisläpimittaa kuin pienentää sitä. Nykyisillä uudistamisläpimitoilla jo 7 % suojelu vähensi selvästi hakkuumahdollisuuksia muutaman vuosikymmenen päästä. 15 % suojelulla pystyttiin ylläpitämään viime vuosien keskimääräistä hakkuumäärää vain pari vuosikymmentä.

Johdanto

Uusimmassa metsälaissa (Laki metsälain muuttamisesta 2013) ei enää säädetä minimi-ikää tai -läpimittaa metsikön päätehakkuulle, minkä vuoksi metsänomistaja voi avohakata kuinka nuoren metsikön hyvänsä. Minimi-iän ja -läpimitan poisto metsälain säädöksistä saattaa olla yksi syy sille, että metsiä on viime vuosina hakattu yhä nuorempina (Kniivilä ym. 2020). Tällä suuntauksella voi olla haitallinen vaikutus pitkän aikavälin hakkuumahdollisuuksiin, vaikka minimiläpimitan poistaminen lisääkin välittömiä hakkuumahdollisuuksia.

Uudistamisiän ja -läpimitan vaikutusta puuntuotokseen on havainnollistettu kuvan 1 kuvitteellisessa esimerkissä, jossa metsikön tilavuuskehityksen käyrästä (kuva 1, yläosa) on johdettu metsikön vuotuisen (netto)kasvun ja keskikasvun käyrät (kuva 1, alaosa). Vuotuinen kasvu tarkoittaa tilavuuskasvua seuraavan vuoden aikana ja keskikasvu ilmoittaa, paljonko tilavuuskasvu on ollut keskimäärin yhtä vuotta kohti tiettyyn ikään mennessä. Keskimääräinen kasvu saadaan jakamalla metsikön tilavuus metsikön iällä.

Kuva 1. Metsikön tilavuuskehityksen (yläosa) kehitys ja siitä johdettu vuotuinen tilavuuden nettokasvu ja keskikasvu.

Puuntuotos maksimoituu, kun käytetään kiertoaikaa, jossa keskikasvu on suurimmillaan. Kuvan 1 esimerkissä puuntuotoksen maksimoiva kiertoaika on 57 vuotta. Ko. pisteessä vuotuisen kasvun käyrä leikkaa keskikasvun käyrän. Keskikasvun käyrästä käy ilmi, että kiertoajan lyhentäminen optimiarvosta vähentää puuntuotosta selvästi nopeammin kuin kiertoajan pidentäminen. Jos kiertoaikaa lyhennetään 57 vuodesta 37 vuoteen, puuntuotos pienenee arvosta 8,07 m3ha-1v-1 arvoon 6,06 m3ha-1v-1 eli 20 %. Jos kiertoaikaa jatketaan 20 vuodella, puuntuotos pienenee vain 10,8 %.

Pienenevä kasvu ja tietyn hakkuumäärän ylläpitäminen saattavat yhdessä johtaa negatiiviseen kierteeseen, jossa metsiä hakataan yhä nuorempina. Näin saattaa käydä erityisesti silloin, kun nykyistä lyhyemmät kiertoajat ovat taloudellisesti perusteltuja tai metsänomistajat saadaan muista syistä houkuteltua avohakkaamaan nuoria metsiä. Yksityiskohdissaan uudistamisläpimitan pienentämisen vaikutus riippuu siitä, kuinka lähellä puuntuotannollista optimia kiertoaika on ollut aiemmin, kuinka paljon puuntuotannollinen optimi poikkeaa taloudellisesta optimista, ja kuinka metsiä harvennetaan.

Kuva 1 havainnollistaa myös, että puuntuotannollisesti kestävää hakkuumäärää ei voi päätellä kasvusta. Jos metsät esimerkiksi olisivat pääosin 30–50-vuotiaita, niiden vuotuinen kasvu olisi noin 12 m3ha-1v-1, mutta metsän suurin kestävä hakkuumäärä olisi kuitenkin vain 8,07 m3ha-1v-1 eli kolmanneksen vähemmän.

Metsänomistajat eivät yleensä maksimoi puuntuotosta. Jos puuntuotannon taloudellinen hyöty on heille tärkeää, maksimoitava tavoitemuuttuja on nettotulojen nykyarvo. Monilla metsänomistajilla on myös muita tavoitteita kuin taloudellisen hyödyn maksimointi. Laskennallinen suurin kestävä hakkuumäärä on sen vuoksi suurempi kuin se hakkuumäärä, joka saataisiin maksimoimalla metsänomistajien tavoitteita. Esimerkiksi Heinosen ym. (2020) laskentaesimerkeissä metsänomistajien tavoitteiden poikkeaminen puuntuotannon maksimoinnista pienensi hakkuumäärää 15–19 %. Jos metsäteollisuuden kapasiteetti perustuu laskelmaan, jossa maksimoidaan suurinta kestävää hakkuumäärää ottamatta huomioon metsänomistajien tavoitteita, päädytään hakkuutavoitteisiin, joita voi olla vaikea saavuttaa. Jos osa metsänomistajista on tässä tilanteessa valmis myymään puuta aina kun se menee kaupaksi, seurauksena on liikahakkuu (puuntuotannollisessa mielessä) tämän omistajaryhmän metsissä. Siitä taas seuraa puuston määrän ja kasvun pieneneminen.

Yksi tulevaisuuden hakkuumahdollisuuksia heikentävä seikka on, että metsille syntyy vähitellen muita tuloa tuottavia käyttömuotoja kuin puuntuotanto, esimerkiksi hiilikauppa. Jo nykyisillä hiilen hinnoilla metsänomistajalle olisi usein kannattavampaa kasvattaa metsän hiilivarastoa kuin myydä puuta (Pukkala 2020). Hiilikompensaatiojärjestelmät ovat kuitenkin vasta kehitteillä, minkä vuoksi metsien hiilensidonnan myynti päästökaupassa ei ole vielä mahdollista kuin pienelle osalle metsänomistajia.

Toinen esimerkki vaihtoehdoista puun tuottamiselle on metsän rauhoittaminen korvausta vastaan, minkä voi tehdä esimerkiksi Metso-ohjelmassa (Valtioneuvosto 2014). Helmi-ohjelman tavoitteena on vahvistaa Suomen luonnon monimuotoisuutta, turvata luonnon tarjoamia ekosysteemipalveluja sekä hillitä ilmastonmuutosta ja edistää siihen sopeutumista (Valtioneuvosto 2021). Ollaan myös kartoittamassa mekanismeja ns. luonnontuottometsien käsittelyn tukemiseksi (Viitala ym. 2020).

Edellä kuvatut korvausjärjestelmät pienentävät eniten runsaspuustoisten metsiköiden hakkuun todennäköisyyttä, koska runsaspuustoiset metsiköt ovat yleensä parhaita kohteita hiilikaupassa, monimuotoisuuden suojelussa ja luontomatkailussa. Jos metsänomistajilla on muita kuin taloudellisia tavoitteita, nekin yleensä johtavat siihen, että metsiä kasvatetaan vanhemmiksi ja niitä harvennetaan vähemmän kuin mikä olisi optimaalista puuntuotannon kannalta.

Horneen ym. (2020) kyselytutkimuksen mukaan kahdella prosentilla metsänomistajia kaikki metsät ovat puuntuotannon ulkopuolella ja lisäksi 19 prosentilla omistajia osa metsistä on puuntuotannon ulkopuolella. Korvausjärjestelmien kehittyessä näiden metsiköiden osuus luultavasti suurenee. Todennäköisyys, että metsikköä ei hakata, on sitä suurempi, mitä varttuneempi metsikkö on. Jos vapaaehtoista suojelua tai puuntuotannolle vaihtoehtoisia metsänkäyttötapoja ei ole otettu huomioon eikä niiden lisääntymistä ennakoitu hakkuulaskelmia tehtäessä, mahdollinen seuraus on hakkuiden kohdistuminen liian voimakkaina niihin metsiin, jotka eivät ole vapaaehtoisen suojelun tai rajoitetun talouskäytön piirissä. Liikahakkuu osassa metsiä pienentää pitkän aikavälin puuntuotosta. Vaara on suurin, jos metsänomistajat eivät tiedosta, millainen hakkuumäärä on sopusoinnussa heidän omien tavoitteidensa kanssa, vaan ovat valmiita myymään puuta aina kun puun ostaja tai muu metsäalan toimija sitä ehdottaa.

Tässä tutkimuksessa analysoitiin uudistamisläpimitan pienentämisen ja metsien suojelun vaikutusta hakkuumahdollisuuksiin. ”Suojeluilla metsillä” tarkoitetaan kaikkia niitä metsiköitä, jotka ovat siirtyneet tai siirtyvät puuntuotannosta muuhun käyttöön (esim. hiilen sidontaan ja varastointiin, luontomatkailuun tai monimuotoisuuden suojeluun). Laskelmissa oletetaan, että metsikön todennäköisyys poistua puuntuotannosta on sitä suurempi, mitä varttuneempi metsikkö on.

Aineisto ja menetelmät

Aineisto

Tutkimuksen aineistona käytettiin otosta Valtakunnan metsien 11. inventoinnin (VMI 11) niistä Väli-Suomen koealoista, jotka sijaitsevat puuntuotantoon suunnatuissa metsissä. Otos sisälsi yhden koealan jokaisesta koealaryppäästä. Yhteensä koealoja oli otoksessa 1393 kpl. Väli-Suomi kattaa Pohjois-Karjalan, Pohjois-Savon, Keski-Suomen, Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan maakunnat. Yhden koealan edustama pinta-ala saatiin jakamalla maakuntien yhteispinta-ala koealojen määrällä.

Koealojen puustotieto vietiin puulistoina metsäsuunnitteluohjelmisto Monsuun (esim. Pukkala 2011), jota käytettiin laskennoissa tarvittaviin simulointeihin ja optimointeihin. Koepuiden tietoina olivat puulaji, läpimitta rinnankorkeudella, pituus ja koepuun edustama runkoluku hehtaarilla. Runkoluku johdettiin pohjapinta-alasta ja käytetystä relaskooppikertoimesta. Puuttuvat pituudet laskettiin Mehtätalon ym. (2015) malleilla. Heinonen ym. (2017) kuvaavat yksityiskohtaisemmin koepuiden tunnusten laskentaa.

Käsittelyvaihtoehtojen simulointi

Simuloinnit tehtiin sadan vuoden jaksolle ja erilaiset toimenpiteet metsässä tapahtuivat kymmenvuosittain. Kasvumalleina käytettiin Pukkalan ym. (2021) malleja. Taimikonhoidot tehtiin aina metsänhoitosuositusten mukaisesti. Koealoille simuloitiin tasaikäisrakenteisen metsänkasvatuksen käsittelyvaihtoehtoja, joita ovat esim. avohakkuu ja alaharvennus. Harvennustapana käytettiin ainoastaan alaharvennusta. Simuloinneissa ei oletettu jalostushyötyä eikä simuloitu lannoituksia. Myöskään mahdollista ilmastonmuutoksen vaikutusta ei huomioitu.

Metsän uudistamisen läpimittarajaksi eri puulajeille asetettiin metsänhoitosuositusten vaihteluvälin keskiarvo kasvupaikoittain (Äijälä ym. 2019). Tutkittaessa uudistusläpimitan muutoksen vaikutusta hakkuumahdollisuuksiin, läpimittarajaa muutettiin tietyllä kertoimella suuremmaksi tai pienemmäksi, kun koealoille simuloitiin käsittelyvaihtoehtoja. Koealoille simuloitiin myös vaihtoehtoja, joissa hakkuut oli mahdollista tehdä myöhemmillä kymmenvuotiskausilla.

Suojelun vaikutusta tutkittiin estämällä osalle koealoista hakkuuvaihtoehto. Todennäköisyys tälle laskettiin kaavalla

Kaava 1: TN(ei hakata) = a × Keskiläpimitta                                                                  

Kaavan mukaan suojelun todennäköisyys suurenee läpimitan kasvaessa (kuva 2). Kaava pitää sisällään oletuksen, että jos jokin metsikkö on ollut hakkaamatta pitkään, todennäköisyys sille, että metsikköä ei hakata vastakaan, on suuri. Jos kaavasta saatu suojelun todennäköisyys oli suurempi kuin metsikölle tuotettu tasajakautunut satunnaisluku, metsikkö suojeltiin.

Kuva 2. Suojelun todennäköisyys läpimitan funktiona.

Laskentaskenaariot

Suositukset

Suositukset-skenaariossa tutkittiin uudistamisläpimitan vaikutusta hakkuumahdollisuuksiin. Koealalle valittiin aina käsittelyvaihtoehto, jossa hakkuut tehtiin heti, kun ne ohjeen mukaan oli mahdollista tehdä. Uudistamisläpimitan pienentämisen lisäksi tutkittiin myös suosituksia suurempia läpimittoja. Uudistamisläpimitan vaikutusta kokeiltiin kuudella eri kertoimella: 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1 ja 1,2.

Suurin sallittu hakkuumäärä

Uudistusläpimittakertoimet pidettiin samoina kuin Suositukset-skenaarioissa, mutta kymmenvuotiskausille asetetiin hakkuumäärärajoite. Suurimmaksi sallituksi ainespuun hakkuumääräksi asetettiin 22,5 milj. m3 v-1, mikä vastaa Väli-Suomen vuosien 2017–2020 keskiarvoa (LUKE 2021). Suomen tasolla tämä hakkuumäärä vastaa 63,7 miljoonan kuutiometrin ainespuuhakkuita (vuosien 2017–2020 keskimääräinen ainespuukertymä) ja 73,1 miljoonan kuutiometrin kokonaiskertymää. Määrän ajateltiin myös vastaavan suurin piirtein puutuoteteollisuuden tämänhetkistä kapasiteettia. Sellaiset skenaariot, joissa hakataan enemmän kuin metsäteollisuus pystyy käyttämään puuta, eivät luultavasti toteutuisi, vaikka metsänkäsittelyohjeisto tai metsänomistajien tavoitteet antaisivatkin mahdollisuuden suurempiin hakkuumääriin. Hakkuurajoite pienensi lähinnä ensimmäisen 10-vuotiskauden hakkuuta, joka ilman rajoitetta olisi ollut hyvin paljon suurempi kuin viime vuosien hakkuumäärä.

Hakkuumäärien saamiseksi tavoitteiden mukaiseksi käytettiin optimointia. Optimoinnissa maksimoitiin additiivista hyötyfunktiota ja tavoitteiksi asetettiin hakkuumäärätavoitteiden lisäksi nettonykyarvo (NNA) korkealla 5 % korkokannalla. Suuri korko johtaa lyhyeen optimikiertoaikaan, minkä vuoksi päätehakkuu tehtiin yleensä heti, kun se oli mahdollista ohjeiden ja hakkuukertymärajoitteen puitteissa. Kaikille tavoitteille asetetiin sama painoarvo.

Nettonykyarvo-tavoitteen osahyöty kasvoi lineaarisesti nykyarvon minimistä sen maksimiin ja hakkuukertymätavoitteiden hyöty suureni nollasta maksimiarvon (1) kun kertymä suureni nollasta arvoon 22,5 milj. m3 v-1. Sen jälkeen hyöty laski lineaarisesti maksimaaliseen hakkuukertymään saakka.

Suojelu

Aluksi suojelun vaikutusta hakkuumahdollisuuksiin selvitettiin kaavan 1 kertoimilla 0,005, 0,01 ja 0,02 (parametri a kaavassa 1). Näillä kertoimilla noin 7, 15 ja 31 % koealojen pinta-alasta tuli suojelluiksi. Uudistusläpimittaa ei muutettu suositusten vaihteluvälin keskiarvosta. Optimoinnissa käytettiin samoja tavoitemuuttujia kuin korkein sallittu hakkuumäärä -skenaarioissa.

Lisäksi uudistamisläpimitan muutoksen ja suojelun yhdysvaikutusta tutkittiin suojelemalla 15 % koealoista käyttäen uudistusläpimitalle kertoimia 0,8, 1,0 ja 1,1.

Optimointimenetelmänä käytettiin heuristista simuloidun mellotuksen (SA) ja Heron yhdistelmää (esim. Heinonen ym. 2017). Ensin tehtiin normaali SA-optimointi, minkä jälkeen saatua loppuratkaisua pyrittiin parantamaan Hero-algoritmin (Pukkala ja Kangas 1993) avulla. Hero-menetelmässä kaikki koealat ja niiden käsittelyvaihtoehdot käytiin systemaattisesti läpi, hyväksyen aina tavoitefunktion arvoa parantavat käsittelyvaihtoehdot.

Tulokset

Hakataan suositusten mukaan

Ensimmäisessä laskentaesimerkissä Väli-Suomen metsiä käsitellään tasaikäismetsätalouden suositusten mukaan. Metsikkö harvennetaan, kun sen pohjapinta-ala saavuttaa leimausrajan, ja uudistetaan, kun keskiläpimitta saavuttaa uudistamisrajan. Laskelma osoittaa, että uudistamisläpimitan pienentäminen lisää hakkuita ensimmäisen vuosikymmenen aikana, mutta sen jälkeen hakataan vähemmän kuin jos uudistamisläpimitta pidettäisiin ennallaan (kuva 3). Jos uudistamisläpimitan pienentämisen lisäksi osa metsistä siirtyy puuntuotannon ulkopuolelle, hakkuumahdollisuudet luonnollisesti vähenevät.

Kuva 3. Ainespuun hakkuumäärä nykysuosituksilla ja kun läpimittaa pienennetään 30 %. Lisäksi kuvassa on hakkuumäärän kehitys, kun 15 % koealoista jätetään hakkaamatta ja uudistusläpimittaa pienennetään 30 %.

Uudistamisläpimitan pienentäminen vähentäisi voimakkaasti puuston määrää, jos kaikki metsiköt päätehakattaisiin heti, kun uudistamisläpimitta täyttyy (kuva 4, yläosa). Myös puuston kasvu pienenisi, kuten jo kuvan 1 perusteella oli pääteltävissä (kuva 4, alaosa). Uudistamisläpimitan suurentaminen sitä vastoin ei pienentäisi kasvua ja puuntuotosta vaan kasvu jopa paranisi jonkin verran. Tulos poikkeaa siitä, mitä kuvan 1 perusteella ennakoitiin. Tulos voi johtua siitä, että tämänhetkinen uudistamisläpimittasuositus on pienempi kuin mikä olisi puuntuotannon maksimoinnin kannalta optimaalista. Toinen mahdollinen selitys ovat harvennushakkuut, joita kuvan 1 esimerkissä ei ollut.

Kuva 4. Ainespuun tilavuuden (yläosa) ja kasvun (alaosa) kehitys, kun uudistusläpimittaa muutetaan eri kertoimilla joko suuremmaksi tai pienemmäksi

Hakataan korkeintaan puunjalostusteollisuuden kapasiteetin verran

Edellisen esimerkin laskelma on siinä mielessä epärealistinen, että ensimmäisen 10-vuotuskauden suuri hakkuumäärä ei voine toteutua, koska metsäteollisuuden kapasiteetti ei riitä käyttämään näin suurta puumäärää. Kun laskelmaan lisätään rajoite, että Keski-Suomen metsien vuotuinen ainespuun (tukki ja kuitu) hakkuumäärä voi olla korkeintaan 22,5 milj. m3, osa ensimmäisten kausien päätehakkuista siirtyy myöhemmäksi eli kaikkia metsiköitä ei päätehakata heti, kun uudistamisläpimitta täyttyy.

Tässä tapauksessa uudistamisläpimitan pienentäminen alkaisi vähentää hakkuumahdollisuuksia vasta 60 vuoden kuluttua (kuva 5). Uudistamisläpimitan suurentaminen taas johtaisi siihen, että hakkuumahdollisuudet pienenisivät hiukan noin 50 vuoden ajan, mutta sen jälkeen hakkuumahdollisuudet olisivat suuremmat kuin nykyisellä tai nykyistä pienemmällä uudistamisläpimitalla. Teollisuuden puunsaannin kannalta päätelmä on sama kuin edellisessä esimerkissä: uudistamisläpimitan pienentäminen lisäisi hakkuumahdollisuuksia joksikin aikaa, mutta pidemmällä aikavälillä hakkuumahdollisuudet vähenisivät.

Kuva 5. Ainespuun hakkumäärän kehitys, kun uudistusläpimittaa muutetaan eri kertoimilla joko suuremmaksi (kerroin > 1) tai pienemmäksi (kerroin < 1) kuin nykyisissä metsänhoitosuosituksissa (kerroin 1). Hakkuumäärä saa olla korkeintaan 22,5 milj. m3 vuodessa ja uudistushakkuu pyritään tekemään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Uudistamisläpimitan pienentäminen alkaisi kuitenkin vähentää puuston keskitilavuutta ja tilavuuskasvua välittömästi (kuva 6). Samalla pienenisivät myös metsien hiilivarasto ja hiilinielu. Kuva 6 osoittaa, että johdannossa mainittu negatiivinen kierre toteutuisi, jos uudistamisläpimitta pienennettäisiin pysyvästi ja hakkuukertymä pidettäisiin viime vuosien keskimääräisellä tasolla. Metsien kasvu ja puuntuotos pienenisivät sitä nopeammin, mitä enemmän uudistamisläpimittaa pienennettäisiin.

Kuva 6. Ainespuun tilavuuden (yläosa) ja kasvun (alaosa) kehitys, kun uudistusläpimittaa muutetaan eri kertoimilla joko suuremmaksi tai pienemmäksi kuin nykyisissä metsänhoitosuosituksissa (kerroin 1). Ainespuun hakkuumäärä saa olla korkeintaan 22,5 milj. m3 vuodessa ja uudistushakkuu pyritään tekemään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Suojelun vaikutus hakkuumahdollisuuksiin

Jos osa metsiköistä siirtyisi puuntuotannon ulkopuolelle, ja todennäköisyys tälle siirtymälle olisi sitä suurempi, mitä järeämpää metsikön puusto on, Keski-Suomen metsien hakkuumahdollisuudet pienenisivät kuvan 7 mukaisesti, jos vuotuinen hakkuukertymä olisi korkeinaan 22,5 milj. m3. Jos 31 % nykyisistä metsiköistä siirtyisi puuntuotannon ulkopuolelle, nykyistä hakkuutasoa ei voisi ylläpitää edes kymmentä vuotta, ellei uudistamisläpimittaa pienennettäisi. Seitsemän prosentin suojeluosuus mahdollistaisi nykyisen hakkuutason jatkamisen 40 vuotta eteenpäin.

Kuva 7. Ainespuun hakkumäärä, kun toimitaan nykyisten metsänhoitosuositusten mukaisesti, mutta osa koealoista suojellaan (0, 7, 15 tai 31 %). Ainespuun hakkuumäärä saa olla korkeintaan 22,5 milj. m3 vuodessa ja uudistushakkuu pyritään tekemään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Jos uudistamisläpimittaa pienennettäisiin samalla, kun metsiköitä siirtyy hakkuiden ulkopuolelle, uudistamisläpimitan pienentämisen vaikutukset realisoituisivat aiemmin kuin jos metsää ei suojeltaisi (kuva 8). Uudistamisläpimitan pienentäminen lisäisi kaikissa tapauksissa hakkuumahdollisuuksia joksikin aikaa, mutta pidemmällä aikavälillä hakkuumahdollisuudet vähenisivät.

Kuva 8. Ainespuun hakkumäärä ilman suojelua (yläosa) ja kun koealoista suojellaan 15 % (alaosa) ja uudistusläpimittaa muutetaan (uusistamisläpimitan kerroin 0,8, 1 tai 1,2). Hakkuumäärä saa olla korkeintaan 22,5 milj. m3 vuodessa ja uudistushakkuu pyritään tekemään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Tarkastelu

Tutkimuksen päätulos on, että uudistamisläpimitan pienentäminen lisää hakkuumahdollisuuksia joksikin aikaa, mutta pidemmällä aikavälillä hakkuumahdollisuudet pienenevät. Uudistamisläpimitan pienentäminen kuitenkin heikentää metsien kasvua heti. Uudistamisläpimitan pienentäminen onkin lyhytnäköinen keino lisätä hakkuita; pidemmällä aikavälillä tarkasteltuna olisi viisaampaa suurentaa uudistamisläpimittaa kuin pienentää sitä. Tällä saavutettaisiin myös muita etuja: metsien hiilivarastot suurenisivat ja hiilinielu voimistuisi. Metsäpeite olisi jonkin verran nykyistä yhtenäisempi, mikä lisäisi joidenkin metsälajien elinmahdollisuuksia talousmetsissä (Norden 2014). Metsät myös soveltuisivat nykyistä paremmin luontomatkailuun (Matila ym. 2016).

Osaselityksenä nuorehkojen metsiköiden lisääntyneille päätehakkuille voivat olla mm. kirjanpainajatuhot tai niiden uhka, erityisesti eteläisen Suomen kuusivaltaisissa metsissä. Lain suomaa mahdollisuutta päätehakata metsä aikaisemminkin kuin mikä olisi puuntuotannon kannalta järkevää ilmeisesti käytetään muutenkin enenevästi (Kniivilä ym. 2020). Tämä voi johtua siitä, että metsäteollisuuden on vaikea saada hakkuukertymätavoitteitaan muulla tavoin täyteen. Nykyinen ja tässä tutkimuksessa käytetty hakkuumäärä ei kuitenkaan ole suurempi kuin tutkimuksissa Väli-Suomelle arvioitu suurin kestävä hakkuumäärä (esim. Heinonen ym. 2017), kun arvio on tehty ilman uudistamisläpimitan pienentämistä nykyisisten ohjearvojen (Äijälä ym. 2019) alapuolelle. Päätehakkuiden kohdentuminen nuorehkoihin metsiin voikin johtua siitä, että kaikki metsänomistajat eivät ole valmiita päätehakkaamaan varttuneita metsiään, mikä alentaa puun tarjontaa (Heinonen ym. 2020). Mikäli tähän ongelmaan vastataan päätehakkaamalla muiden metsänomistajien metsiä puuntuotannon kannalta liian aikaisin, seurauksena on metsien kasvun hidastuminen. Jos hakkuumäärä ei reagoi hidastuneeseen kasvuun, seurauksena on johdannossa mainittu negatiivinen kierre, jossa kasvu, puuston määrä ja hakkuumahdollisuudet rupeavat vähenemään kiihtyvällä vauhdilla.

Varttuneiden metsien siirtyminen puuntuotannon ulkopuolelle on luultavasti yleistyvä trendi, koska muutkin ekosysteemipalvelut kuin puuntuotanto tulevat vähitellen korvausjärjestelmien piiriin. Esimerkki korvausjärjestelmistä ovat hiilikompensaatiot, joiden kautta metsänomistajalle saattaa olla kannattavampaa myydä hiilensidontaa kuin puuta (Pukkala 2020). Metsän ”vuokraaminen” monimuotoisuuden suojeluun, luontomatkailuun tai ”luonnontuottoon” saattaa myös yleistyä (Viitala ym. 2020). Hiilikompensaatioiden lisäksi keskusteluun on nostettu ekologiset kompensaatiot, mikä tarkoittaa, että monimuotoisuuden kannalta tärkeiden metsän rakennepiirteiden hävittäminen metsiä hakkaamalla edellyttää, että näiden rakennepiirteiden säilymistä edistetään jollakin muulla alueella.

Koska varttuneet metsät ovat usein parhaita kohteita edellä viitattuihin korvausjärjestelmiin, on todennäköistä, että varttuneita metsiköitä siirtyy enenevästi puuntuotannon ulkopuolelle. Tämä kehitys ei välttämättä heikennä metsänomistajan taloudellista hyötyä vaan voi jopa parantaa sitä. Esimerkiksi hiilen hinta on kansainvälisessä päästökaupassa jo nyt niin korkea, että varsinkin pohjoissuomalainen metsänomistaja voisi hyötyä taloudellisesti myymällä puun sijasta hiilinieluja (Pukkala 2020). Myös muut suomalaiset toimijat, valtio mukaan lukien, voivat hyötyä tästä mahdollisuudesta, sillä päästöjen kompensointi Suomen metsien hiilivarastoa kasvattamalla voi tulevaisuudessa olla huomattavasti halvempaa kuin päästöoikeuksien ostaminen kansainvälisestä päästökaupasta.

Varttuneiden metsien osuutta puuntuotannon metsäalasta tullee vähentämään myös Euroopan Unionin biodiversiteettistrategia, johon sisältyy vaatimus suojella Euroopan tasolla 30 % maa-alueesta (Directorate-General for Environment 2021). Kolmannes tästä alasta tulisi suojella tiukasti ja loppu 20 % voisi olla luonnonmukaisessa metsätalouskäytössä. Vielä ei tosin ole selvillä, kuinka suojeluvaatimus kohdistuu Suomen metsiin. Tällä hetkellä Suomen metsä- ja kitumaan pinta-alasta on tiukasti suojeltu 12,6 % ja metsämaan pinta-alasta 8,2 % (Maa- ja metsätalousministeriö 2021).  Etelä-Suomessa, jossa puuntuotos on suurin, suojeltuja metsiä on kuitenkin vain noin 3 %, mikä  suurentaa todennäköisyyttä, että myös runsaspuustoisia ja hyväkasvuisia metsiä siirtyy puuntuotannon ulkopuolelle.

Tämän tutkimuksen laskelmissa hakkuiden ulkopuolelle siirtyvät metsiköt valittiin simuloinnin alussa vaikka todennäköisempää on, että metsiä siirtyy hakkuiden ulkopuolelle vähitellen. Toisaalta tietyn metsikön suojelu konkretisoituu vasta silloin, kun hakkuu on ajankohtainen, minkä vuoksi tutkimuksen laskentaesimerkeissä suojelupäätöksiä (hakkaamattomuuspäätöksiä) tehtiin vähitellen.

Metsien siirtyminen hakkuiden ulkopuolelle voi lisätä metsiköiden tuhoherkkyyttä. Jos tuhoherkkyyttä arvioidaan luonnonsuojelualueilla esiintyvien tuhojen määrän perusteella, metsien tuhoherkkyys ei todennäköisesti lisääntyisi paljon eikä nopeasti. Toisaalta osa nykyisistä talousmetsistä on selvästi tuhoherkempiä kuin luonnonsuojelualueiden metsät, ennen kaikkea Etelä- ja Väli-Suomen puhtaat kuusikot. Jos metsätuhojen hillitseminen nähdään tärkeäksi, tällaisten metsiköiden kohdalla voisi olla järkevää luoda ensin kestävämpiä metsikkörakenteita ja suojella metsä vasta myöhemmin. Riskialttiiden kuusikoiden kohdalla tämä tarkoittaisi, että varttunut puhdas kuusikko ei olisi ensisijainen suojelukohde, vaan metsikön voisi päätehakata ja uudistaa sekametsäksi tai pioneeripuulajeille. Suojelua harkittaisiin vasta seuraavan, nykyistä kestävämmän puusukupolven kohdalla.

Toisaalta puiden kuoleminen, mikä usein mielletään tuhoksi, saattaa edistää joitakin ekosysteemipalveluja, esimerkiksi monimuotoisuuden suojelua. Kuollut järeä havupuu on hiilivarastona kestävämpi kuin hakattu puu, eli puuhun sitoutunut hiili säilyy paremmin kuolleessa puussa kuin niissä tuoteyhdistelmissä, joita hakatuista puista nykyisin tehdään (Pukkala 2017). Jos metsäpalo leviää varttuneeseen metsään, hiilivarastosta vapautuu heti vain 10-20 % (lähinnä neulasten ja oksien hiili). Hiiltyneet rungot ovat pitkäaikaisia hiilivarastoja (esim. Seibold ym. 2021), ja metsäpalo tekee tilaa uudelle biomassan kasvulle.

On myös hyvä muistaa, että kaikki korvausjärjestelmät eivät edellytä metsän pysyvää suojelua, vaan kyseessä voi olla metsän ”vuokraaminen” määräajaksi johonkin muuhun tarkoitukseen kuin puuntuotanto. Tämän tutkimuksen laskelmat osoittavat, että varttuneen metsän päätehakkuun lykkääminen määräaikaisen vuokrauksen takia voi jopa suurentaa metsien puuntuotosta pitkällä aikavälillä. Sen lisäksi päätehakkuun viivästyttäminen voimistaa metsien hiilinielua, lisää monimuotoisuutta ja parantaa metsien virkistysarvoja (Roberge ym. 2016; Ekholm 2020; Duflot ym. 2021).

Tutkimusaineiston avoimuus

Tutkimuksessa käytetty koeala-aineisto on saatavissa Luonnonvarakeskuksen luvalla.

Kirjoittajien roolit

Kirjoittajista Tero Heinonen on vastannut tutkimuksen suunnittelusta, tulosten laskennasta ja raportoinnista. Timo Pukkala on vastannut tutkimuksen suunnittelusta, raportoinnista ja laskentaohjelmiston tuottamisesta.

Kiitokset

Luonnonvarakeskukselle Valtakunnan metsien inventointiaineiston toimittamisesta (VMI 11) liittyen Suomen akatemian rahoittamiin projekteihin STN FORBIO [314224] ja UNITE lippulaiva [337127].

Lähteet

Anonym (2013) Laki Metsälain Muuttamisesta. http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2013/20131085#Pid173152.

Duflot R, Eyvindson K, Mönkkönen M (2021) Management diversification increases habitat availability for multiple biodiversity indicator species in production forests. Landscape Ecol. https://doi.org/10.1007/s10980-021-01375-8.

Ekholm T (2020) Optimal forest rotation under carbon pricing and forest damage risk. Forest Policy and Economics 115: 10213. https://doi.org/10.1016/j.forpol.2020.102131.

Directorate-General for Environment (European Commission) (2021) EU biodiversity strategy for 2030. https://ec.europa.eu/environment/strategy/biodiversity-strategy-2030_en.

Heinonen T, Pukkala T, Mehtätalo L, Asikainen A, Kangas J, Peltola H (2017) Scenario analyses on the effects of harvesting intensity on development of forest resources, timber supply, carbon balance and biodiversity of Finnish forestry.  Forest Policy and Economics 80: 80-98. 

Heinonen T, Pukkala T, Asikainen A (2020) Variation in landowners’ management preferences reduces timber supply from Finnish forests. Annals of Forest Science 77:31 https://doi.org/10.1007/s13595-020-00939-z

Horne P, Karppinen H, Korhonen O, Koskela T. (2020) Metsien hoidon ja kasvatusmenetelmien hyväksyttävyys – Metsänomistaja 2020. PTT raportteja 266.

Kniivilä M, Hantula J, Hotanen J-P, Hynynen J, Hänninen H, Korhonen KT, Leppänen J, Melin M, Mutanen A, Määttä K, Siitonen J, Viiri H, Viitala E-J, Viitanen J (2020) Metsälain ja metsätuholain muutosten arviointi. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 3/2020. Luonnonvarakeskus. Helsinki.

Kuuluvainen J, Tahvonen O (1999) Testing forest rotation model: evidence from panel data. Forest Science 45(4): 539-551.

LUKE (2021) Luonnonvarakeskus tilastotietokanta. https://statdb.luke.fi:443/PXWeb/api/v1/fi/LUKE/04 Metsa/02 Rakenne ja tuotanto/10 Hakkuukertyma ja puuston poistuma/01b_Hakkuukertyma_maak.px

Maa- ja metsätalousministeriö (2021) Metsien suojelu Suomessa. https://mmm.fi/metsat/monimuotoisuus-ja-suojelu/metsien-suojelu-suomessa. Viitattu 15.12.2021

Matila A, Arnkil N, Saaristo L (2016) Luontomatkailu, hyvinvointi ja METSO. Tapion raportteja nro 15.

Mehtätalo, L., de-Miguel, S., and Gregoire, T.G., 2015. Modelling height-diameter curves for prediction. Can. J. For. Res. 45(7): 826–837. DOI:10.1139/cjfr-2015-0054

Metso-ohjelma (2021) Maa- ja metsätalousministeriö. https://mmm.fi/metso-ohjelma.

Nordén B, Dahlberg A, Brandrud TE, Fritz Ö, Ejrnaes R, Ovaskainen O (2014) Effects of ecological continuity on species richness and composition in forests and woodlands: A review, Ecoscience, 21:1, 34-45, DOI: 10.2980/21-1-3667.

Pukkala T (2011) Optimising forest management In Finland with carbon subsides and taxes. Forest Policy Economics 3: 425-434.

Pukkala T (2020) At what carbon price forest cutting should stop. Journal of Forestry Research 31: 713–727.  https://doi.org/10.1007/s11676-020-01101-1.

Pukkala T, Kangas J (1993) A heuristic optimization method for forest planning and decision making. Scand. J. For. Res. 8: 560–570.

Pukkala T, Vauhkonen J, Korhonen KT, Packalen T (2021) Self-learning growth simulator for modelling forest stand dynamics in changing conditions. Forestry, 94(3): 333-346. https://doi.org/10.1093/forestry/cpab008.

Roberge JM, Laudon H, Björkman C ym. (2016) Socio-ecological implications of modifying rotation lengths in forestry. Ambio 45: 109–123. https://doi.org/10.1007/s13280-015-0747-4.

Seibold S, Rammer W, Hothorn T ym. (2021) The contribution of insects to global forest deadwood decomposition. Nature 597, 77–81. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03740-8.

Valtioneuvosto (2014) Valtioneuvoston periaatepäätös Etelä-Suomen metsien monimuotoisuuden toimintaohjelman jatkamisesta 2014‒2025. https://www.metsonpolku.fi/fi-FI/METSOohjelma. Viitattu 15.12.2021.

Valtioneuvosto (2021) Helmi-elinympäristöohjelma 2021–2030. https://ym.fi/helmi. Viitattu 15.12.2021.

Viitala E-J, Hujala T, Hänninen H, Leppänen J, Selkimäki M (2020) Luonnontuottometsä: Yhdysvaltalaisen Forest Bank -toimintamallin soveltaminen Suomessa. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 65/2020. Luonnonvarakeskus. Helsinki. 74 s.  http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380-043-4.

Äijälä O, Koistinen A, Sved J, Vanhatalo K, Väisänen P (toim.) (2019) Metsänhoidon suositukset. Tapion julkaisuja.