Erilaiset häiriöt, kuten myrskyt ja sienitaudit, ovat merkittävä osa metsäekosysteemin toimintaa. Ne ovat satunnaisia ja lyhytkestoisia tapahtumia, jotka muuttavat metsäekosysteemiä usein oleellisesti.
Honkaniemi osoittaa tutkimuksessaan, että juurikäävän dynamiikan merkittävin tekijä ovat itiö- ja juuristotartunnat suuriin kantoihin. Lisäksi juurikäävän määrä metsikössä vaikuttaa merkittävästi metsikön tuulituhoriskiin. Tuulituhojen määrä vaikutti puolestaan niitä seuraaviin kirjanpainajatuhoihin.
– Metsätuhot ovat vaikutuksissa vahvasti toisiinsa ja niitä tulisi tarkastella yhtenä kokonaisuutena, kertoo MMM Juha Honkaniemi maatalous-metsätieteellisestä tiedekunnasta.
Häiriöt ovat luontainen osa metsien dynamiikkaa. Myös kasvatusmetsissä muutamien puiden kuolema on osa luonnon kiertokulkua, mutta isoja häiriöitä voidaan pitää metsätuhoina, sillä ne aiheuttavat merkittävän riskin metsänkasvatuksen kannattavuudelle. Ilmastonmuutoksen ennustetaan lisäävän metsätuhoriskiä erityisesti pohjoisen pallonpuoliskon boreaalisissa metsissä.
Juurikääpä lahottaa puiden juuristoa ja taloudellisesti arvokasta runkopuuta aiheuttaen kasvutappioita, kuolleisuutta sekä vähentäen puutavaran arvoa. Lisäksi puiden mekaaninen vastustuskyky tuulta vastaan heikkenee lahon myötä ja lisää metsiköin alttiutta tuulituhoille. Tuulituhopuista hyötyvät puolestaan kirjanpainajat, jotka pystyvät voittamaan jo valmiiksi heikentyneiden puiden puolustuskyvyn terveitä puita helpommin.
– Kirjanpainajat hyötyvät heikentyneistä puista, kuten tuulenkaadoista, erityisesti silloin, kun niiden kanta on pieni. Kirjanpainajat luottavat joukkovoimaan hyökätessään puuta vastaan, sillä puut voivat tiettyyn rajaan asti torjua kirjanpainajia. Kannan ollessa pieni ne voivat murtaa vain heikentyneiden puiden puolustusmekanismin. Suotuisissa olosuhteissa kannan kasvaessa ne voivat aiheuttaa massiivisiakin tuhoja hyökäten menestyksekkäästi myös elävien puiden kimppuun, kertoo Honkaniemi.
Honkaniemi kehitti väitöskirjatyössään mekanistisia malleja kolmen edellä mainitun tuhonaiheuttajan kehityksen ennustamiseksi. Mallit on liitetty metsikön kasvua ja dynamiikkaa kuvaavaan ohjelmistoon, jonka avulla voidaan tarkastella tuhoriskejä metsikkötasolla erilaisissa skenaarioissa. Honkaniemi loi näistä malleista WINDROT-mallikokonaisuuden, jonka avulla voidaan ensimmäistä kertaa simuloida eri tuhoaiheuttajien välisiä yhdysvaikutuksia.
– Pystymme nyt simuloimaan metsikön kasvua ja rakennetta ottaen huomioon metsänhoidon ja metsikköön kohdistuvat tuhoriskit. Kehitetyt mallit simuloivat kukin yhden tuhonaiheuttajan kehitystä metsikkötasolla, mutta ne kulkevat käsi kädessä ja ottavat huomioon toisensa simulointien aikana, selittää Honkaniemi.
Mallikokonaisuus on tällä hetkellä suunnattu tutkimuskäyttöön ja sen avulla voidaan jatkossa arvioida erilaisiin metsänkasvatusketjuihin liittyviä tuhoriskejä.
Väitös:
MMM Juha Honkaniemi väittelee 16.6.2017 kello 12 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Integrating mechanistic disturbance models and stand dynamics of Norway spruce" (Mekanististen metsätuhomallien ja kuusen metsikködynamiikan yhteenliittäminen ). Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Metsätieteiden talo, Raisio-sali (ls B2), Latokartanonkaari 7.
Vastaväittäjänä on apulaisprofessori Jonàs Oliva, SLU - Sveriges lantbruksuniversitet, ja kustoksena on professori Kari Heliövaara.
Väitöskirja julkaistaan sarjassa Dissertationes Forestales.
Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa osoitteesta: https://doi.org/10.14214/df.241?. Väitöskirjan tiivistelmä on luettavissa E-thesis -palvelussa.
Väittelijän yhteystiedot:
Juha Honkaniemi, puh. 050 575 7150, juha.honkaniemi@helsinki.fi