Taulukko 1. Tutkimuslohkojen keskimääräinen puusto syksyn 2019 koealamittauksissa ja talven 2020 tutkimushakkuissa kertyneet koivut hakkuuraporttien mukaan. | |||||||||
Tutkimus- lohko | Maaluokka | Vuosia istutuk- sesta | Valta- pituus m | Koeala-aineisto | Hakkuuaineisto | ||||
Runkoluku kpl ha–1 | Pohja- pinta-ala m2 ha–1 | Runko- tilavuus m3 ha–1 | Koivuja kpl | Ainespuuta m3 | Runko keskim. dm3 | ||||
Pieksämäki 1 | Peltomaa | 49 | 29,2 | 569 | 23,5 | 296 | 1284 | 522 | 407 |
Pieksämäki 2 | Peltomaa | 49 | 29,5 | 381 | 18,3 | 243 | 809 | 385 | 476 |
Pieksämäki 3 | Metsä (MT) | 49 | 28,8 | 491 | 21,8 | 261 | 628 | 273 | 435 |
Pieksämäki 4 | Metsä (MT) | 49 | 28,5 | 480 | 20,2 | 240 | 1197 | 435 | 364 |
Uurainen 1 | Metsä (MT) | 51 | 27,6 | 463 | 17,9 | 233 | 470 | 182 | 388 |
Uurainen 2 | Peltomaa | 44 | 29,6 | 648 | 23,6 | 304 | 477 | 186 | 390 |
Perho 1 | Peltomaa | 49 | 27,0 | 504 | 20 | 234 | 536 | 212 | 396 |
Metsämaat | 49,7 | 28,3 | 478 | 20,0 | 245 | 2295 | 890 | 388 | |
Peltomaat | 47,8 | 28,8 | 525 | 21,4 | 269 | 3106 | 1305 | 420 | |
Yhteensä | 48,6 | 28,6 | 505 | 20,8 | 259 | 5401 | 2195 | 406 |
Taulukko 2. Tutkimuslohkojen sisältämät koealapuustot harvennuskäsittelyittäin (N = runkoluku hehtaarilla, D1,3 = aritmeettinen keskiläpimitta, cm). Harvennukset tehtiin alaharvennuksina, paitsi puolet Uurainen 1:n viimeisistä käsittelyistä on tehty yläharvennuksena. | ||||||||
Tutkimus- lohko | Puusto- tunnus | Harventa- matta | Lievät harven- nukset | Keskim. harven- nukset | Keskim. + voimakas harvennus | Yksi voimakas harvennus | Kaksi voimakasta harvennusta | Varttuneen metsän väljennys |
Pieksämäki 1 | N ha–1 | 1189 | 306 | 450 3) | ||||
D1,3 cm | 18,0 | 27,4 | 25,3 | |||||
Pieksämäki 2 | N ha–1 | 539 | 544 | 315 | 300 | 207 | ||
D1,3 cm | 21,0 | 24,2 | 27,3 | 26,9 | 25,6 | |||
Pieksämäki 3 | N ha–1 | 856 | 656 | 378 | 267 | 300 | ||
D1,3 cm | 19,2 | 23,3 | 27,8 | 27,3 | 25,4 | |||
Pieksämäki 4 | N ha–1 | 1200 | 667 | 517 2) | 373 2) | 306 2) | 272 2) | |
D1,3 cm | 16,4 | 21,8 | 23,7 | 26,6 | 25,9 | 24,8 | ||
Uurainen 1 | N ha–1 | 705 2) | 595 | 345 2) | 490 2) | 245 2) | ||
D1,3 cm | 20,4 | 21,2 | 25,6 1) | 20,5 | 24,3 1) | |||
Uurainen 2 | N ha–1 | 827 3) | 390 | 370 | ||||
D1,3 cm | 20,5 | 20,9 | 27,0 | |||||
Perho 1 | N ha–1 | 744 2) | 266 3) | 430 2) | ||||
D1,3 cm | 20,5 | 24,4 | 24,5 | |||||
1) toinen koeala yläharvennettu, 2) kaksi koealaa, 3) kolme koealaa. |
Kuva 1. Kartta tutkimuslohkoista Pieksämäki 3 ja 4 ja vastaavat tutkimuslohkot harmaalla.
Taulukko 3. Hakkuuaineisto STM-tiedostojen korjauksen jälkeen. | ||||||||
Tutkimuslohko | Tukkirungot | Kuitupuurungot | Tukkeja | Kuitupuupölkkyjä | ||||
kpl | * m3 | kpl | * m3 | kpl | m3 | kpl | m3 | |
Pieksämäki 1 | 565 | 376 | 467 | 148 | 893 | 209 | 5510 | 313 |
Pieksämäki 2 | 365 | 257 | 305 | 129 | 627 | 144 | 3732 | 241 |
Pieksämäki 3 | 347 | 211 | 212 | 62 | 585 | 128 | 2781 | 145 |
Pieksämäki 4 | 506 | 301 | 525 | 133 | 788 | 171 | 5114 | 264 |
Uurainen 1 | 205 | 104 | 249 | 78 | 257 | 52 | 2949 | 129 |
Uurainen 2 | 124 | 78 | 332 | 109 | 162 | 38 | 2781 | 148 |
Perho 1 | 214 | 134 | 268 | 78 | 323 | 63 | 2427 | 150 |
Metsämaa | 1058 | 616 | 986 | 273 | 1630 | 351 | 10 844 | 539 |
Peltomaa | 1268 | 844 | 1372 | 464 | 2005 | 455 | 14 450 | 851 |
Yhteensä | 2326 | 1460 | 2358 | 737 | 3635 | 806 | 25 294 | 1390 |
*ainespuuta |
Taulukko 4. Koeala-aineiston puiden lukumäärä ja keskiläpimitta tutkimuslohkoittain (D1,3 = aritmeettinen keskiläpimitta, cm). | |||||||
Tutkimuslohko | Koealoja | Puita | D1,3 | Tukkipuu- kokoisia | D1,3 | Kuitupuu- kokoisia | D1,3 |
Pieksämäki 1 | 5 | 256 | 22,4 | 171 | 25,3 | 85 | 16,6 |
Pieksämäki 2 | 5 | 173 | 24,4 | 147 | 25,6 | 26 | 17,6 |
Pieksämäki 3 | 5 | 221 | 23,2 | 171 | 25,3 | 50 | 16,1 |
Pieksämäki 4 | 10 | 431 | 22,5 | 312 | 25,2 | 119 | 15,4 |
Uurainen 1 | 9 | 360 | 21,8 | 272 | 23,2 | 88 | 17,7 |
Uurainen 2 | 5 | 324 | 21,1 | 198 | 23,7 | 126 | 17,2 |
Perho 1 | 7 | 276 | 22,5 | 204 | 24,3 | 72 | 17,4 |
Metsämaat | 24 | 1012 | 22,4 | 755 | 24,5 | 257 | 16,3 |
Peltomaat | 22 | 1029 | 22,4 | 720 | 24,6 | 309 | 17,1 |
Yhteensä | 46 | 2041 | 22,4 | 1475 | 24,5 | 566 | 16,7 |
Kuva 2. Istutuskoivikoiden päätehakkuissa toteutuneen tukkirunkoprosentin (osuus runkoluvusta) ja tukkiprosentin (tilavuusosuus ainespuusta) riippuvuus puuston keskiläpimitasta metsämailla ja peltomailla.
Taulukko 5. Malli 1: Yleistetty lineaarinen sekamalli (GLMM, Bernoulli-jakauma) todennäköisyydelle, että rauduskoivusta tehdään vaneritukkia (0 = ei tukkia, 1 = vähintään yksi tukki) metsämailla (2044 puuta) ja peltomailla (2640 puuta) sekä Malli 2: yleistetty lineaarinen malli (GLM, Bernoulli-jakauma) seitsemälle tutkimuslohkolle. Taulukossa khii-arvot tyypin III Anova (devianssi) -testistä Mallin 1 kertoimille ja t-arvot Waldin testistä Mallin 2 kertoimille. | |||||
Muuttuja | Kerroin | Keskivirhe | Vapausasteet (df) | khii-arvo /t-arvo | p-arvo |
Malli 1: Tukkirunkosaanto maaluokittain (GLMM), ROC: 0,911 (0,903–0,920) | |||||
Vakio | –17,297 | 1,397 | 4675 | –12,385 | <0,001 |
Maaluokka (referenssiluokka = Metsämaa) | - | - | 1 | 18,312 | <0,001 |
- Peltomaa | 6,747 | 1,577 | 5 | 4,277 | 0,008 |
d1,3 | 0,794 | 0,063 | 4675 | 12,541 | <0,001 |
Maaluokka × d1,3 | - | - | 1 | 23,192 | <0,001 |
- Peltomaa × d1,3 | –0,340 | 0,071 | 4675 | –4,814 | <0,001 |
Tutkimuslohkon satunnaistekijä | 0,047 | ||||
Hajontaparametri | 2,967 | ||||
Malli 2: Tukkirunkosaanto tutkimuslohkoittain, ROC: 0,914 (0,906–0,922; 95 % CL) | |||||
Vakio | –17,040 | 2,726 | - | –6,252 | <0,001 |
Tutkimuslohko (referenssiluokka = Pieksämäki 3) | - | - | 6 | 35,258 | <0,001 |
- Pieksämäki 4 | 0,248 | 3,302 | - | 0,075 | 0,940 |
- Uurainen 1 | –1,579 | 4,057 | - | –0,389 | 0,697 |
- Pieksämäki 1 | 6,697 | 2,951 | - | 2,269 | 0,023 |
- Pieksämäki 2 | 9,455 | 2,959 | - | 3,195 | 0,001 |
- Perho 1 | 4,124 | 3,389 | - | 1,217 | 0,224 |
- Uurainen 2 | 0,601 | 3,888 | - | 0,154 | 0,877 |
d1,3 | 0,788 | 0,123 | - | 6,404 | <0,001 |
Tutkimuslohko × d1,3 | - | - | 6 | 40,168 | <0,001 |
- Pieksämäki 4 | –0,019 | 0,149 | - | –0,124 | 0,901 |
- Uurainen 1 | 0,063 | 0,185 | - | 0,338 | 0,735 |
- Pieksämäki 1 | –0,328 | 0,132 | - | –2,475 | 0,013 |
- Pieksämäki 2 | –0,460 | 0,132 | - | –3,484 | 0,001 |
- Perho 1 | –0,220 | 0,152 | - | –1,450 | 0,147 |
- Uurainen 2 | –0,111 | 0,170 | - | –0,654 | 0,513 |
Hajontaparametri | 2,900 |
Kuva 3. Mallilla 1 laskettu todennäköisyys (0,1) sille, että rungosta tehdään vaneritukkia (a) metsämaiden ja peltomaiden istutuskoivikoiden päätehakkuussa ja (b) vastaava malli tutkimuslohkoittain (metsämailla yhtenäinen viiva, peltomailla katkoviiva).
Taulukko 6. Lineaaristen sekamallien muuttujat, parametriestimaatit ja testit rauduskoivurunkojen toteutuneille tukki- ja ainespuuosien tilavuuksille hakkuuaineistossa sekä runkotilavuudelle sekä teoreettisille ainespuu- ja tukkitilavuuksille koeala-aineistossa. | |||||
Muuttuja | Kerroin | Keskivirhe | Vapausasteet | t-arvo | p-arvo |
Malli 3: Selitettävä = ln(toteutunut ainespuutilavuus), Nmetsämaa = 2044 ja Npeltomaa = 2640 | |||||
Kiinteät vaikutukset | |||||
Vakio | –5,060 | 0,204 | 4478 | –24,788 | 0,000 |
Peltomaa | –1,058 | 0,251 | 4475 | –4,208 | 0,000 |
d1,3 (cm) | –0,075 | 0,005 | 4661 | –14,857 | 0,000 |
ln(d1,3) | 4,126 | 0,102 | 4665 | 40,490 | 0,000 |
Peltomaa × d1,3 | –0,021 | 0,006 | 4670 | –3,446 | 0,001 |
Peltomaa × ln(d1,3) | 0,505 | 0,124 | 4673 | 4,053 | 0,000 |
Satunnaisvaikutukset | Varianssi | Keskivirhe | Snowdon- kerroin: 1,010 | ||
Tutkimuslohko | 0,0006 | 0,0004 | |||
Jäännösvaihtelu | 0,0286 | 0,0006 | |||
Malli 4: Selitettävä = ln(toteutunut tukkitilavuus toteutuneissa tukkirungossa), Nmetsämaa = 1058 ja Npeltomaa = 1268 | |||||
Vakio | –15,295 | 2,773 | 2317 | –5,516 | 0,000 |
Peltomaa | –2,861 | 3,197 | 2318 | –0,895 | 0,371 |
d1,3 (cm) | –0,164 | 0,048 | 2315 | –3,413 | 0,001 |
ln(d1,3) | 7,801 | 1,236 | 2316 | 6,313 | 0,000 |
Peltomaa × d1,3 | –0,069 | 0,054 | 2316 | –1,278 | 0,201 |
Peltomaa × ln(d1,3) | 1,410 | 1,415 | 2316 | 0,997 | 0,319 |
Satunnaisvaikutukset | Varianssi | Keskivirhe | Snowdon- kerroin: 1,058 | ||
Tutkimuslohko | 0,0096 | 0,0034 | |||
Jäännösvaihtelu | 0,1156 | 0,0064 | |||
Malli 5: Selitettävä = ln(rungon kokonaistilavuus), Nmetsämaa = 1012 ja Npeltomaa = 1029 | |||||
Vakio | –2,686 | 0,107 | 366 | –25,070 | 0,000 |
Peltomaa | 0,400 | 0,198 | 945 | 2,021 | 0,044 |
d1,3 (cm) | –0,040 | 0,003 | 2030 | –15,976 | 0,000 |
ln(d1,3) | 3,142 | 0,051 | 2030 | 62,120 | 0,000 |
Peltomaa × d1,3 | 0,009 | 0,004 | 2030 | 1,921 | 0,055 |
Peltomaa × ln(d1,3) | –0,182 | 0,094 | 2030 | –1,940 | 0,053 |
Satunnaisvaikutukset | Varianssi | Keskivirhe | Snowdon- kerroin: 1,002 | ||
Tutkimuslohko | 0,0037 | 0,0024 | |||
Jäännösvaihtelu | 0,0051 | 0,0002 | |||
Malli 6: Selitettävä = ln(teoreettinen ainespuutilavuus), Nmetsämaa = 1012 ja Npeltomaa = 1028 | |||||
Vakio | –4,209 | 0,110 | 415 | –38,170 | 0,000 |
Peltomaa | 1,238 | 0,204 | 1031 | 6,067 | 0,000 |
d1,3 (cm) | –0,069 | 0,003 | 2030 | –26,701 | 0,000 |
ln(d1,3) | 3,843 | 0,052 | 2030 | 73,483 | 0,000 |
Peltomaa × d1,3 | 0,026 | 0,005 | 2030 | 5,646 | 0,000 |
Peltomaa × ln(d1,3) | –0,580 | 0,097 | 2030 | –5,967 | 0,000 |
Satunnaisvaikutukset | Varianssi | Keskivirhe | Snowdon- kerroin: 1,002 | ||
Tutkimuslohko | 0,0036 | 0,0023 | |||
Jäännösvaihtelu | 0,0055 | 0,0002 | |||
Malli 7: Selitettävä = teoreettinen tukkitilavuus Nmetsämaa = 755 ja Npeltomaa = 720 | |||||
Vakio | –1159,45 | 21,910 | 22 | –52,918 | 0,000 |
Peltomaa | –89,591 | 30,597 | 27 | –2,928 | 0,007 |
d1,3 (cm) | 64,464 | 0,645 | 1470 | 99,977 | 0,000 |
Peltomaa × d1,3 | 4,397 | 0,937 | 1470 | 4,690 | 0,000 |
Satunnaisvaikutukset | Varianssi | Keskivirhe | |||
Tutkimuslohko | 675,3 | 437,3 | |||
Jäännösvaihtelu | 3237,7 | 119,6 |
Kuva 4. Päätehakkuissa toteutuvan rungon ainespuutilavuuden ennuste (Malli 3) verrattuna teoreettiseen, puun dimensiohin perustuvaan teoreettiseen ainespuutilavuuteen (Malli 6) metsä- ja peltomaiden istutusrauduskoivikoissa.
Kuva 5. Päätehakkuissa toteutuvan tukkirungon tukkitilavuuden ennuste (Malli 4) verrattuna teoreettiseen, puun dimensiohin perustuvaan teoreettiseen tukkitilavuuteen (Malli 7) metsä- ja peltomaiden istutusrauduskoivikoissa.
Kuva 6. Mallilla 4 ennustetun ja hakkuussa toteutuneen tukkiosan tilavuuden keskimääräinen erotus rinnankorkeusläpimitan funktiona tutkimuslohkoittain metsä- ja peltomailla.
Kuva 7. Istutuskoivikoiden päätehakkuissa toteutuva tukkisaanto ennustettuna läpimittaluokittain (2 cm:n luokat) malleilla 1 ja 4 Koeala-aineistossa ja vastaava runkotilavuus laskettuna mallilla 5.
Kuva 8. Istutuskoivujen tukkivähennys-% päätehakkuussa laskettuna läpimittaluokittain (1 cm) Koeala-aineistossa mallien 1, 4 ja 7 avulla. Verrokkina luontaisesti syntyneiden rauduskoivujen tukkivähennysmallin ennuste maantieteellisesti vastaavissa olosuhteissa (Mehtätalo 2002: ikä 50 v, pohj.koordinaatti 6920, korkeus 167 m merenpinnasta). Ainespuuvähennys-% perustuu puolestaan malleihin 3 ja 6.
Kuva 9. Esimerkki hakattujen koivujen läpimittasekvenssin profiloinnista kolmeen harvennusluokkaan metsikössä Perho 1: V = Voimakkaasti harvennettu, T = Tiheä (harventamaton tai hyvin lievästi harvennettu) ja S = Sekalaisesti harvennettu. Puiden läpimitat pisteinä ja ositteiden keskiläpimitat viivoina vaakatasoilla.
Kuva 10. Hakkuun läpimittasekvenssin profilointiin perustuvan harvennushistorian vaikutus mallien 1 ja 4 aiheuttaman ennustevirheeseen Hakkuuaineistossa (sadalla satunnaistamisella ennustetun runkokohtaisen tukkisaannon ja hakkuussa saadun kertymän erotusten keskiarvo läpimittaluokittain).
Kuva 11. Puustotasolle malleilla 1 ja 4 ennustetun tukkiosuuden (% teoreettisesta ainespuutilavuudesta) ja tukkivähennyksen (% teoreettisesta tukkitilavuudesta) riippuvuus päätehakkuuikäisten istutuskoivikoiden keskiläpimitasta, joka ilmentää puuston harvennusvoimakkuutta. Käyrät on tasoitettu kahden tutkimusaineistoon sisältymättömän harvennuskokeen eri voimakkuuksin harvennettujen 25 koealan aineistosta (Niemistö 1997): Metsämaan koe 837 MT:llä, ikä 50 v, 15 koealaa, 995 puuta, runkoluku 200–1800 ha–1 . Peltomaan koe 842, ikä 47 v, 12 koealaa, 632 puuta, runkoluku 360–1200 ha–1 .