Lahopuusto monimuotoisuuden ja luonnontilaisuuden osatekijänä Etelä-Suomen ja Karjalankannaksen vanhoissa kuusimetsiköissä

Abstract

Coarse woody debris (CWD) is an important structural element in boreal forests affecting various ecological processes and maintaining biodiversity. Numerous species are dependent on spatiotemporal availability of CWD and its diverse characteristics. Forest management has drastically reduced the amount of CWD, thus impoverishing the structural diversity and threatening several species in the boreal forest ecosystems.

The aim of this study was to assess the diversity and naturalness of old-growth spruce forest stands in southern Finland and the Karelian Isthmus based on the amount and quality of CWD. Prior to the Second World War forests in both regions were managed similarly. However, after the war the Karelian Isthmus became part of the Soviet Union (and later on Russia), and extensive economic utilization declined. Instead, efficient forest management practices were introduced in Finland after the war. Because southern Finland and the Karelian Isthmus belong to the same biogeographical region, the regional differences in the stand structure of the old-growth forests are mainly due to the differences in their land-use history. Ten old-growth spruce forest stands were studied both in southern Finland and the Karelian Isthmus. The Finnish stands were on areas that belong to Natura 2000 Network of the European Union. The Karelian stands were not protected, but five of them were on a planned protection area. Five 10 x 10 m plots were systematically established on a 9-ha square area in each forest stand. All CWD inside the plot and at minimum 10 cm in diameter was recorded. The length and the diameter at both ends or at breast height were measured. Also the position, decay class and tree species of each piece were noted.

The amount and quality of CWD varied widely within and between the forest stands, and there were only few clear differences at the regional level. The average volume of CWD was 105,8 m3/ha (19,6-224,4 m3/ha) in southern Finland and 85,4 m3/ha (13,6-144,6 m3/ha) in the Karelian Isthmus. In southern Finland the proportions of the latter stages of decay were slightly higher. Shannon-Wiener and Simpson indices indicated higher values in southern Finland, where Pinus sylvestris was more abundant in the CWD store and the tree species distribution was more even. The best individual stands in terms of the amount and diversity of CWD were found in southern Finland. However, in both regions there were stands with rich and diverse CWD but also stands with poorer CWD stores. The large differences between the stands probably depend on their differing disturbance histories. There were also signs of small-scale cuttings in both regions, and they were more common in the Karelian Isthmus. Only a few of the forests could be defined as natural or seminatural.

In Finland high volumes of CWD can mainly be found only in protected areas, while in northwest Russia the amount of CWD is generally higher and larger areas of natural forests are left. In Finland, forest protection should take into account those forests, in which the CWD stores are not abundant now but can develop during the coming decades and centuries. In northwest Russia there are probably more potential areas for protection with respect to CWD characteristics, but it is more difficult to guarantee the protection there, because of more common illegal cuttings. However, in northwest Russia natural boreal forests and biodiversity could be protected at a landscape level, which is not possible in other parts of Europe.

Lahopuu on tärkeä rakenteellinen tekijä boreaalisissa metsissä. Se vaikuttaa moniin ekologisiin prosesseihin ja osaltaan ylläpitää luonnon monimuotoisuutta. Lukuisat lajit ovat riippuvaisia monipuolisen lahopuun jatkuvasta saatavuudesta. Tehokas metsien käsittely on vähentänyt merkittävästi lahopuun määrää köyhdyttäen metsäekosysteemien rakenteellista monimuotoisuutta ja uhaten useiden lahopuusta riippuvaisten lajien esiintymistä.

Vanhojen kuusimetsiköiden monimuotoisuutta ja luonnontilaisuutta tarkasteltiin lahopuuston määrän ja laadun perusteella Etelä-Suomessa ja Karjalankannaksella. Aikaisemmin molemmat alueet olivat suomalaisen metsänhoidon piirissä. Toisen maailmansodan alueluovutuksen jälkeen Karjalankannaksen metsät jäivät laajan taloudellisen hyödynnyksen ulkopuolelle, kun taas Suomessa siirryttiin tehometsätalouteen. Koska Etelä-Suomi ja Karjalankannas kuuluvat samaan eliömaantieteelliseen alueeseen, voidaan vanhoissa metsiköissä alueellisesti ilmenevien rakenteellisten erojen olettaa johtuvan ennen kaikkea ihmistoiminnasta. Molemmilla alueilla tutkittiin lahopuustoa kymmenessä vanhassa kuusimetsikössä. Etelä-Suomen tutkimusmetsiköt kuuluivat Natura 2000 -verkostoon. Karjalankannaksen tutkimusmetsiköitä ei ollut suojeltu, mutta metsiköistä viisi oli alueella, jota on ehdotettu suojeltavaksi. Jokaiseen metsikköön sijoitettiin yhdeksän hehtaarin neliönmuotoiselle alueelle systemaattisesti viisi näytealaa, joiden koko oli 10 x 10 m. Kaikista näytealoille osuvista, halkaisijaltaan vähintään 10 cm:n lahopuukappaleista mitattiin pituus ja läpimitta kappaleen molemmissa päissä tai rinnankorkeudella. Lisäksi kirjattiin jokaisen kappaleen tyyppi, lahoaste sekä puulaji.

Lahopuun määrä ja laatu vaihtelivat runsaasti metsiköiden sisällä ja välillä, ja aluetason tarkastelussa selkeitä eroja löytyi vain vähän. Etelä-Suomessa lahopuutilavuus oli keskimäärin 105,8 m3/ha (19,6–224,4 m3/ha) ja Karjalankannaksella keskimäärin 85,4 m3/ha (13,6–144,6 m3/ha). Etelä-Suomessa lahoastejakauma painottui hieman myöhäisempiin lahoasteisiin. Lahopuustolle lasketut Shannonin-Wienerin sekä Simpsonin diversiteetti-indeksit saivat korkeampia arvoja Etelä-Suomessa, jossa mäntyä (Pinus sylvestris) esiintyi enemmän ja puulajijakauma oli tasaisempi. Lahopuuston määrän ja monimuotoisuuden suhteen parhaat yksittäiset kohteet olivat Etelä-Suomessa. Molemmilla tutkimusalueilla oli kuitenkin lahopuustoltaan sekä runsaita ja monimuotoisia että myös niukempia metsiköitä. Suuret erot metsiköiden välillä johtuivat todennäköisesti niiden erilaisista häiriöhistorioista. Molempien tutkimusalueiden metsiköiden lahopuustossa näkyi myös merkkejä pienen mittakaavan hakkuista, mutta Karjalankannaksella ne olivat yleisempiä. Suurinta osaa metsiköistä ei voitukaan määritellä luonnontilaisiksi tai sen kaltaisiksi.

Suomessa suuria lahopuutilavuuksia on pääasiassa vain suojelualueilta, kun taas Luoteis-Venäjällä lahopuun määrä on yleisesti korkeampi, ja myös laajoja luonnontilaisia metsäalueita on vielä jäljellä. Suomessa tulisikin harkita myös lahopuustoltaan heikompien kohteiden suojelua, mikä mahdollistaisi runsaan ja monipuolisen lahopuuston kehityksen tulevina vuosikymmeninä ja -satoina. Luoteis-Venäjällä on todennäköisesti lisää lahopuustoltaan arvokkaampia kohteita, mutta siellä suojelun toteuttaminen on haasteellisempaa laittomien hakkuiden takia. Kuitenkin suojelun edistäminen Luoteis-Venäjällä on tärkeää, sillä alue tarjoaa Euroopan ainoat mahdollisuudet suojella luonnontilaisia boreaalisia metsiä ja niiden monimuotoisuutta maisematasolla.