Simulaattorin kuvaus

Kasvumallit 

ForestKIT Plannerissa metsien käsittelyn simulointi perustuu Hyvän metsänhoidon suosituksiin. Hyvän metsänhoidon suositukset määrittelevät metsien käsittelysäännöt eri maantieteellisille alueille Suomessa ja ne perustuvat pitkäaikaiseen tutkimukseen ja maastokokeisiin.

Simulaattori ennustaa keskiläpimitan, pohjapinta-alan, runkoluvun sekä pituuden puutasolla. Tulokset yleistetään kuviotasolle käyttämällä Weibull-jakaumaa. Siinä puut simuloidaan läpimittaluokkiin puulajeittain ja ositteittain Siipilehdon ja Mehtätalon (2013) menetelmällä. Tilavuus, puutavaralajijako ja pituus mallinnetaan jokaiselle läpimittaluokalle ja summataan sitten kuviotasolle.

Pohjapinta-alan ja pituuden kasvu mallinnetaan Luonnonvarakeskuksen kehittämillä Motti-kasvumalleilla (Hynynen ym. 2014)). Mallit perustuvat pitkäaikaisiin maastokoealamittauksiin ja on kalibroitu käyttämällä Valtakunnan metsien inventoinnin aineistoja.

Puuston ja hakkuiden puutavaralajijako tehdään Laasasenahon (1982) runkokäyrämallilla. Katkonta-algoritmi maksimoi simuloitujen runkojen arvon. Algoritmi käyttää Näsbergin (1985) malleja ja määritettyä pituus-läpimitta-matriisia, joka sisältää kunkin puutavaralajin kuutiohinnat. Tukkivähennys tehdään Mehtätalon (2002) tukkivähennysmallilla.

Mallinnuksessa otetaan huomioon puulajit, maantieteellisen vaihtelun, kuvion sisäisen kilpailun, kasvun, kasvupaikan ravinteisuuden, metsänhoitotoimenpiteet, lannoitusvaikutuksen, puun hinnat ja metsänhoitotöiden kustannukset sekä luonnonpoistuman. Kasvumallit on laadittu männylle, kuuselle ja koivulle. Muille lehtipuille käytetään koivun malleja ja muille havupuille joko männyn tai kuusen malleja. Taimikoille ja varttuneille metsille on molemmille omat mallinsa.

Metsien käsittelysäännöt

Simuloinnissa käytetään yleisiä metsänkäsittelyohjeita, mutta metsänkäsittelyä voidaan ohjata myös käyttämällä simulointiin tuotavassa datassa (metsävaratiedossa) olevia toimenpide-ehdotuksia ja toteutuneita toimenpiteitä. Käsittelysäännöistä on simulaattorissa muodostettu toimenpideketjut eri pääpuulaji-kasvupaikka-yhdistelmille.

Käsittelysääntöjen mukaan oletusarvoisesti kiertoajan hakkuuohjelma on kaksi alaharvennusta ja päätehakkuu, ellei kyse ole jatkuvapeitteisestä metsänkasvatuksesta. Kivennäis- ja turvemaille on kummallekin omat käsittelysääntönsä. Lisäksi käsittelyjä ohjataan kasvupaikan ravinteisuudella. Kolme ravinteisuudeltaan rehevintä kasvupaikkaa luokitellaan pääsääntöisesti kuusivaltaisiksi ja karummat mäntyvaltaisiksi.

Metsänuudistamismenetelmät ovat istutus ja luontainen uudistaminen. Luontaisesti uudistetaan kaikki kuviot, joille on tehty luontaisen uudistamisen hakkuu. Kasvupaikoilla lehdosta tuoreeseen kankaaseen (ja ravinteisuudeltaan vastaavilla turvemailla) istutettava puulaji on kuusi ja karummilla kasvupaikoilla mänty. Simulaattori ei tuota kylvöehdotuksia, mutta sisään luettavan datan mukana kylvö voi tulla laskentaan. 

Maanmuokkausmenetelmänä käytetään mätästystä (tuoreilla kankailla ja sitä rehevämmillä kasvupaikoilla) tai äestystä (kuivahkoilla kankailla ja sitä karummilla kasvupaikoilla) kivennäismailla ja mätästystä tai laikutusta turvemailla. 

Taimikonhoitoja simuloidaan havupuille kaksi ja koivulle yksi. Jos taimikkokuvio on inventoitu (tieto tulee simulaattoriin datasta), taimikonhoidon toteutus riippuu runkoluvusta. Simuloidulle taimikolle hoitotyöt tehdään runkoluvusta riippumatta. Heinäntorjunta tehdään yhden vuoden ikäiselle taimikolle, kivennäismailla lehtomaisilla ja tuoreilla kankailla ja turvemailla ruoho-, mustikka- ja puolukkaturvekankailla. 

Ensiharvennuksen yhteydessä tehdään ennakkoraivaus. Uudistushakkuun jälkeen tehdään uudistusalan raivaus. 

Siemenpuuhakkuu männylle voidaan tehdä kivennäismailla kuivahkon kankaan ja sitä karummille kasvupaikoille. Turvemailla siemenpuuhakkuu voidaan tehdä mäntyvaltaisille (alaryhmä 3 tai 4) kuvioille, joiden kasvupaikka on ravinteisuudeltaan mustikkaturvekangas tai sitä karumpi. Siemenpuut poistetaan muutamien vuosien kuluttua siemenpuuhakkuusta. Jos simulaattoriin tuotavassa datassa on siemenpuukuvio, jonka kasvupaikka on tuore kangas tai sitä rehevämpi, sille simuloidaan rauduskoivun luontainen uudistaminen. Simulaattorin tuottamissa uudistushakkuissa ei ole vaihtoehtona siemenpuuhakkuuta reheville kasvupaikoille.

Simulaattori ei tuota suojuspuuhakkuita, mutta simulaattorille tuotavan datan mukana suojuspuuhakkuu voi tulla laskentaan.

Harvennushakkuu tehdään, kun kuvion puusto saavuttaa Hyvän metsänhoidon suositusten mukaisen harvennusrajan. Oletusarvoisesti harvennukset tehdään alaharvennuksina. Ajourien oletetaan olevan 4 metriä leveitä ja 20 metrin päässä toisistaan. Harvennuksissa jäävän puuston määrä pyritään asettamaan harvennusmalleissa kuvatun jäävän puuston vaihteluvälin keskelle, mutta runkoja jää ensiharvennuksissa aina vähintään 700 kpl/ha ja muissa harvennuksissa kasvupaikan mukaan aina vähintään 250 tai 200 kpl/ha. Alaharvennuksissa poistettavat puut painottuvat vahvasti pienimpiin läpimittaluokkiin. Kuviot harvennetaan yleensä kaksi kertaa (kunnes kuvion puusto saavuttaa päätehakkuukriteerit). 

Avohakkuu tai siemenpuuhakkuu ja harvennus voidaan tehdä aikaisintaan 9 vuoden kuluttua edellisestä hakkuusta tuoreilla kankailla ja sitä rehevämmillä kasvupaikoilla (turvemailla vastaavat ravinteisuustasot) ja aikaisintaan 14 vuoden kuluttua kuivahkoilla kankailla ja sitä karummilla kasvupaikoilla (turvemailla vastaavasti).

Metsien käsittelyn rajoitteet

Vaikka lainsäädäntö ei enää aseta metsien uudistuskypsyydelle tai hakkuutavoille rajoitteita, ForestKIT Plannerissa käytetään Hyvän metsänhoidon suositusten sekä aiemman metsälainsäädännön asettamia rajoja, jotta kovin aikaiset hakkuut vältetään. Uudistusrajat kuvaavat läpimitan ja iän vaihteluvälin, jossa uudistushakkuut toteutetaan. Uudistushakkuu toteutetaan sen kriteerin mukaan, joka täyttyy ensin. Käytettävät uudistamisrajat on laadittu männylle, kuuselle ja koivulle, eri maantieteellisille alueille ja kasvupaikoille. Koivu tarkoittaa tässä rauduskoivua, hieskoivun läpimitta- ja ikärajat ovat hieman alhaisemmat kuin rauduskoivulla. 

Taulukko 1: Uudistamisrajat Etelä-Suomessa 

Etelä-Suomi	Läpimitta min	Läpimitta max	Ikä min	Ikä max
Mänty	22-26	26-32	70-90	90-120
Kuusi	26-28	30-32	60-70	80-90
Koivu	27-28	30-32	60	70

Taulukko 2: Uudistamisrajat Keski-Suomessa 

Keski-Suomi	Läpimitta min	Läpimitta max	Ikä min	Ikä max
Mänty	22-24	25-28	80-100	100-130
Kuusi	25-26	28-30	70-80	90-100
Koivu	26-27	28-30	60	70

Taulukko 3: Uudistamisrajat Pohjois-Suomessa 

Pohjois-Suomi	Läpimitta min	Läpimitta max	Ikä min	Ikä max
Mänty	21-23	25-27	90-120	120-150
Kuusi	22-23	25-26	100-110	130
Koivu	21	23	50-60	60-70

Suojelualueiden, arvokkaiden elinympäristöjen ja muiden käytönrajoitusten piirissä olevien kuvioiden toimenpiteitä rajoitetaan simulaattorissa seuraavien vaihtoehtojen mukaan:

• Hakkuut eivät sallittuja
• Uudistushakkuut eivät sallittuja
• Avohakkuut eivät sallittuja
• Istutus ei sallittu
• Kaikki toimenpiteet kielletty
• Ei käytönrajoituksia

Metsävaratieto

ForestKIT Plannerissa käytetään Suomen metsävaratietostandardin mukaista dataa (https://metsatietostandardit.bitcomp.com/). Metsävaratieto voidaan lukea standardin mukaisesta XML-muotoisesta tiedostosta tai Suomen Metsäkeskuksen ylläpitämästä avoimen metsävaratiedon rekisteristä. Kasvut lasketaan ForestKIT Plannerin simulaattorissa, joten sisään luettavan metsävaratiedon kasvutietoja ei käytetä simuloinnissa.

Jäännösarvo

Kuvion jäännösarvo sadan vuoden laskentajakson lopussa lasketaan käyttämällä Pukkalan (2005) tuottoarvon ennustemalleja, joilla saatu arvo diskontataan simuloinnin alkuhetkeen. Koska Pukkalan mallit on laadittu kivennäismaille, turvemaiden tuottoarvon laskennassa käytetään 20 %:n vähennystä.