Effects of large-scale human land use on Capercaillie (Tetrao urogallus L.) populations in Finland

Abstract

The Capercaillie (Tetrao urogallus L.) is often used as a focal species for landscape ecological studies: the minimum size for its lekking area is 300 ha, and the annual home range for an individual may cover 30 80 km2. In Finland, Capercaillie populations have decreased by approximately 40 85%, with the declines likely to have started in the 1940s. Although the declines have partly stabilized from the 1990s onwards, it is obvious that the negative population trend was at least partly caused by changes in human land use. The aim of this thesis was to study the connections between human land use and Capercaillie populations in Finland, using several spatial and temporal scales. First, the effect of forest age structure on Capercaillie population trends was studied in 18 forestry board districts in Finland, during 1965 1988. Second, the abundances of Capercaillie and Moose (Alces alces L.) were compared in terms of several land-use variables on a scale of 50 × 50 km grids and in five regions in Finland. Third, the effects of forest cover and fine-grain forest fragmentation on Capercaillie lekking area persistence were studied in three study locations in Finland, on 1000 and 3000 m spatial scales surrounding the leks. The analyses considering lekking areas were performed with two definitions for forest: > 60 and > 152 m3ha 1 of timber volume. The results show that patterns and processes at large spatial scales strongly influence Capercaillie in Finland. In particular, in southwestern and eastern Finland, high forest cover and low human impact were found to be beneficial for this species. Forest cover (> 60 m3ha 1 of timber) surrounding the lekking sites positively affected lekking area persistence only at the larger landscape scale (3000 m radius). The effects of older forest classes were hard to assess due to scarcity of older forests in several study areas. Young and middle-aged forest classes were common in the vicinity of areas with high Capercaillie abundances especially in northern Finland. The increase in the amount of younger forest classes did not provide a good explanation for Capercaillie population decline in 1965 1988. In addition, there was no significant connection between mature forests (> 152 m3ha 1 of timber) and lekking area persistence in Finland. It seems that in present-day Finnish landscapes, area covered with old forest is either too scarce to efficiently explain the abundance of Capercaillie and the persistence of the lekking areas, or the effect of forest age is only important when considering smaller spatial scales than the ones studied in this thesis. In conclusion, larger spatial scales should be considered for assessing the future Capercaillie management. According to the proposed multi-level planning, the first priority should be to secure the large, regional-scale forest cover, and the second priority should be to maintain fine-grained, heterogeneous structure within the separate forest patches. A management unit covering hundreds of hectares, or even tens or hundreds of square kilometers, should be covered, which requires regional-level land-use planning and co-operation between forest owners.

Metso on merkittävä laji maisema- tai makroekologisissa tutkimuksissa: soidinalueen vähimmäistilavaatimus kattaa 300 hehtaaria, ja yksilön vuodenaikainen elinpiiri jopa 30 80 neliökilometriä. Suomen metsopopulaatiot ovat pienentyneet 40 85%, todennäköisesti jo 1940-luvulta alkaen. Vaikka lajin alamäki on tasoittunut 1990-luvulta lähtien, on selvää, että maankäytön muutokset ovat olleet osasyyllinen kantojen vähenemiseen. Väitöskirjan tavoitteena oli tarkastella maankäytön ja metsopopulaatioiden välistä yhteyttä Suomessa useilla laajoilla tila- ja aikamittakaavoilla. Ensimmäiseksi tutkin metsän ikärakenteen muutoksen vaikutusta metsopopulaatioiden vähenemiseen 18 metsälautakunnassa, vuosina 1965 1988. Toiseksi vertailin metson ja hirven runsauksia suhteessa useisiin maankäyttömuuttujiin 50 x 50 km ruuduissa ja viidellä osa-alueella Suomessa. Kolmanneksi selvitin metsän määrän ja hienojakoisen pirstoutumisen vaikutuksia metson soidinalueiden säilymiseen kolmella tutkimusalueella, 1000 ja 3000 metrin säteellä soidinpaikkojen ympärillä. Soidinalue-analyysit suoritettiin käyttäen kahta kuutiotilavuutta, > 60 ja > 152 m3ha 1, metsän määritelmänä. Tulokset osoittavat, että laajojen mittakaavojen maisemarakenne ja sitä muokkaavat prosessit vaikuttavat voimakkaasti metson ekologiaan Suomessa. Etenkin Etelä- ja Keski-Suomessa runsas metsäpeite ja ihmisasutuksen vähäisyys olivat eduksi metsolle. Metsän määrä vaikutti positiivisesti metson soidinalueiden säilymiseen vain laajemmalla tilamittakaavalla tarkasteltuna (3000 m säteellä). Vanhan metsän määrän vaikutuksia oli vaikea todentaa niiden vähäisen määrän takia. Nuoria ja keski-ikäisiä metsiä esiintyi paljon metsorunsailla alueilla etenkin Pohjois-Suomessa. Nuorten metsien määrän lisääntyminen ei selittänyt metsokannan vähenemistä vuosina 1965 1988. Vanhojen (> 152 m3ha 1) metsien määrän ja soidinalueiden säilymisen välillä ei myöskään havaittu merkitsevää yhteyttä. Vaikuttaa siltä, että nyky-Suomessa vanhan metsän määrä on maisematasolla niin alhainen, että se ei merkitsevästi selitä metson runsautta eikä soidinalueiden säilymistä, tai metsän ikä on metsolle tärkeä tekijä vain pienemmillä mittakaavoilla tarkasteltuna. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että metson kannanhoidossa tulisi tulevaisuudessa ottaa huomioon entistä suurempia tilamittakaavoja. Esitän, että metson kannanhoito tulisi toteuttaa useammalla tasolla. Ensiksi, laajojen mittakaavojen metsäpeitteisyys tulisi säilyttää riittävän korkeana, ja toiseksi, yksittäisten metsäalueiden sisällä tulisi suosia monipuolista metsän ikä-, puulaji- ja aluskasvillisuusrakennetta. Metson kannanhoidon yksikkönä tulisi tarkastella satojen hehtaarien, jopa kymmenien tai satojen neliökilometrien laajuisia alueita. Tämä vaatii uudenlaista aluetason maankäytön suunnittelua ja yhteistyötä metsänomistajien kesken.