Browsing by Subject "korjuujälki"

Suomessa harvennetaan vuosittain yli 500 000 hehtaaria metsää. Harvennusten tarkoituksena on taloudellisen tuoton lisäksi turvata kasvamaan jätettyjen puiden terveys sekä elinvoimaisuus, jolloin puiden järeytyminen tukkipuiksi on mahdollista. Olennainen tekijä jäljelle jäävän puuston kasvuun on hyvin onnistunut korjuu, eli hyvä korjuujälki. Korjuujäljestä etenkin ajouratunnuksilla on puiden kasvun kannalta suuri merkitys, sillä ensiharvennuksilla muodostettuja uria tullaan usein käyttämään myöhemmissä harvennuksissa uudistushakkuuseen saakka. Hyvin muodostetun ajouraverkoston pinta-ala kattaa noin viidenneksen koko harvennettavasta alueesta, joten yksikin ylimääräinen tai liian leveä ajoura kasvattaa varhaisessa vaiheessa hakatun alan osuutta aiheuttaen kasvutappiota ja taloudellisen menetyksen verrattuna optimitilanteeseen. Tämän lisäksi urien syvät painumat vaurioittavat jäljelle jäävän puuston juuria aiheuttaen korkean laho- ja tautiriskin. Ajouratunnusten seurantaa toteutetaan korjuujälkitarkastusten yhteydessä koealaluontaisesti. Vaikkakin teoriassa koealojen sijoittelu on systemaattista sekä korjuujäljen kriteerit mittaajilla samat, usein mittaustuloksissa on eri mittaajien välillä huomattavissa eroa. Lisäksi viivamainen koeala-asettelu saattaa tuottaa vain yhden mittauksen eniten käytössä olleelta kokoojauralta, jolloin suurimmat painumat jäävät helposti huomioimatta. Koealoilta saadut numerot eivät myöskään kerro, missä kohdassa vaurioita on syntynyt ja miten niitä olisi voitu välttää. Ratkaisuna ajouraverkoston laajamittaiseen tarkasteluun on hyödyntää viimeisen vuosikymmenen aikana nopeassa kehityksessä olevaa drone-kalustoa. Tiheästi ilmasta käsin otetuista kuvista muodostettu fotogrammetrinen pistepilvi on alhaisten kustannustensa ansioista tehokas ja nopea tapa saada kattavaa aineistoa alueen ajouraverkoston tunnuksista. Etenkin tarkaksi osoittautunut X ja Y-akselin mittaustarkkuus antaa desimetrin tarkan tiedon ajouraväleistä sekä visuaalisesti hyödynnettävissä oleva Z-akseli tarjoaa syvimpien ajourapainumien sijainnit. Perinteisten ajouratunnusten lisäksi voidaan myös mitata ajouran kokonaispituus ja tarkastella harventamatta jääneitä alueita hakkuukoneen puomin teoreettisen ulottuman ylittäviltä alueilta . Menetelmää voidaan hyödyntää numeerisen tarkastelun lisäksi visuaalisesti osoittamalla metsänomistajalle tai korjuuyrittäjälle ongelmakohdat kattavasti ilman tarkastuksen jälkeistä erillistä maastokäyntiä. Ajouraverkostokartalta nähdään nopeasti koko alueen ajourapainumat, -välit, ajouraverkoston asettelu sekä mahdolliset harventamatta jääneet alueet. Tämän lisäksi erityisen ongelmalliselle alueelle voidaan suunnitella pistepilveltä tarvittavat korjaustoimenpiteet. Ongelmana menetelmässä on kuitenkin vähäinen pisteiden lukumäärä latvuksen peittämistä rungoista, mikä ai-heuttaa ongelmia ajouran leveyden mittauksessa. Toimiva menetelmä ajouran leveyden mittaukseen voidaan kehittää, mutta sitä voidaan käyttää vasta, kun kuva /laserkeilausaineistoa aletaan tuottaa korjuussa käytetyistä koneista maanpinnan tasolta. Parhaassa tapauksessa pistepilvien tarkastelu voi kehittää tulevaisuuden puunkorjuuta palautteen perusteella kohti parempaa korjuujälkeä ja näin säästää luontoa sekä kustannuksia tehden korjuusta entistäkin tehokkaampaa. Tämä tutkimus toimi pioneeritutkimuksena Stora Ensolle fotogrammetrisen pistepilven kuvauksessa, tuottamisessa sekä käsittelyssä.

Hakkuutyön tuottavuus on merkittävä tekijä puunkorjuun kokonaiskustannuksien muodostumisessa. Harvennushakkuiden tuottavuuskehitys on viime vuosina ollut maltillista, mikä on johtanut puunkorjuun positiivisen kustannuskehityksen taittumiseen. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia harvennusvoimakkuudeltaan vaihtelevan harvennustavan mahdollisuuksia hakkuutyön tuottavuuden ja korjuujäljen parantamiseksi. Vyöhykeharvennusmenetelmässä hakkuutyötä tehostetaan pienentämällä hakkuulaitteen työskentelyetäisyyttä, jolloin harvennusvoimakkuus laskee edettäessä kauemmaksi ajouralta. Puunkorjuun tuottavuuden ja puuston erirakenteisuuden lisäämiseksi jätetään ensiharvennuksessa ajourien välimaastoon käsittelemätön vyöhyke, johon toisessa harvennuksessa ajoura avataan. Toisessa vyöhykeharvennuksessa ei käsitellä ensiharvennuksessa avatun ajouran lähialuetta, sillä se on jo ensiharvennusvaiheessa harvennettu myöhemmän harvennuksen jälkeiseen tavoitetiheyteen. Aika- ja tuotostutkimus toteutettiin vertailevana aikatutkimuksena, jossa mukana oli kaksi vaihtoehtoista vyöhykeharvennusta ja vertailu toteutettiin harvennusmallin mukaiseen harvennustapaan. Ajouravälit vyöhykeharvennuksilla olivat 24 m sekä 30 m ja harvennusmallin mukaisella 20 metriä. Vyöhykeharvennuksissa kolmannes ajouravälistä jätettiin käsittelemättömäksi vyöhykkeeksi. Kaikkiin kolmeen käsittelyketjuun sisältyi ensiharvennus ja toinen harvennus. Tutkimusaineisto kerättiin Ponsse-metsäkonesimulaattorilla, johon luotiin ennakkoleimatut virtuaalileimikot tutkimusasetelman mukaisilla puustoilla. Neljä ammatikseen hakkuukoneella ajanutta koekuljettajaa käsitteli samat työmaat kahdessa osassa. Työskentely videoitiin simulaattorin ruudulta ja mittalaitteelta tallennettiin hakkuun toteumatiedot. Korjuujäljen tarkastelua varten simulaattorista kerättiin jälki-inventointina tieto kosketuksen saaneista puista. Tutkimusaineisto käsitti 48 ajotapahtumaa, joissa kaadettiin yhteensä 3 565 runkoa. Harvennushakkuutyön tuottavuutta selittivät kuljettaja, keskijäreys, harvennustapa sekä kuljettajien kehittyminen tutkimuksen aikana. Lineaarisen regressioanalyysin mukaan vyöhykeharvennustapa pienensi ensiharvennuksella hakkuutyön tehoajanmenekkiä saman kokoisella rungolla keskimäärin 8 % ja toisella harvennuksella keskimäärin 9 %. Kahden harvennuksen yhdistetty hehtaarikohtainen tuottavuus oli vyöhykeharvennusmenetelmällä 17–21 % korkeampi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmä kasvatti kaadettujen runkojen keskitilavuutta 11–14 %, sillä suurempi osuus rungoista kaadettiin toisessa harvennuksessa. Harvennusmenetelmien välillä työvaiheiden tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi leimikkotasolla siirtymisessä ja hakkuulaitteen eteen tuonnissa. Kuljettajatasolla myös viennin, kaato-siirron ja prosessoinnin tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan leimikoiden välillä. Kosketuspuiden osuus jäävästä puustosta oli ensiharvennusvaiheessa vyöhykeharvennusmenetelmällä 50 % pienempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmän etuna ensiharvennuksella ovat pienempi kosketuspuiden uranvarsitiheys sekä suurempi jäävä puusto ja ajouraväli. Toisessa harvennuksessa ei harvennusmenetelmien välillä ollut merkitsevää eroa puukosketusten esiintymistiheydessä. Poistuma ajourametriä kohden oli vyöhykeharvennusmenetelmän ensiharvennuksessa -6–23 % ja toisessa harvennuksessa 64–111 % suurempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Suurin puutavaran ajouranvarsitiheys oli vyöhykeharvennuksessa 30 metrin ajouravälillä. Maastovaurioiden oletetaan vähenevän poistuman kasvaessa, kun maaperää suojaavan hakkuutähteen määrä lisääntyy. Vyöhykeharvennusmenetelmän jatkotutkimustarpeita todettiin olevan hakkuu- ja lähikuljetustyön maastokokeissa sekä metsikön kehityksen seurannassa käsittelyn jälkeen. Metsikön kehitystä tulisi seurata vaihtoehtoisilla puulajeilla, kasvupaikoilla, puuston tiheyksillä ja tilajakaumalla, jolloin jokaiseen metsikköön voidaan luoda metsätaloudellisesti optimaalinen kiertoaika ja ajouraväli sekä poistuman ja jäävän puuston tiheys eri vyöhykkeillä.

Hoidettujen ja ajallaan harvennettujen metsien rooli korostuu tulevaisuudessa, kun puuta tarvitaan teollisuuden lisäksi yhä enemmän myös energiakäyttöön. Korjuujäljen tulisi olla mahdollisimman vauriotonta, jotta metsä jäisi sekä rakenteellisesti että laadullisesti hyvään kasvukuntoon. Puunkorjuuseen liittyy kausivaihtelua ja perinteisesti hakkuut on pyritty tekemään maan ollessa jäässä. Ilmastonmuutoksesta johtuva talvien lyheneminen ja lämpeneminen sekä aiempaa suuremmat sademäärät edellyttävät puunkorjuun sopeuttamista muuttuneisiin olosuhteisiin. Raskas korjuukalusto muodostaa riskin maaperän ja jäävän puuston vaurioitumiselle, sillä korjuun vaikutukset kohdistuvat puihin ja niiden kasvualustaan. Kuusikot ovat puunkorjuun näkökulmasta haastavia kohteita, sillä niiden juuret kasvavat lähellä maan pintaa. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, soveltuuko kuiva loppukesä kuusikkoharvennuksiin ja millainen vaikutus tutkitulla ajankohdalla on korjuujälkeen. Tutkimuksessa seurattiin reaaliaikaisesti hakkuu- ja ajokoneen työskentelyä viidellä leimikolla eteläisessä Suomessa. Hakkuun osalta tutkittiin kahden erilaisen työmenetelmän vaikutusta tuottavuuteen, hakkuutähteen määrään ajourilla ja korjuujälkeen. Normaalilla työtavalla kauempana ajourilta sijainneet rungot käsiteltiin urien ulkopuolella. Suojaavalla työtavalla koneen kuljettaja käsitteli runkoja mahdollisimman paljon uran päällä. Työmenetelmiä vertailtiin aikatutkimuksen avulla. Korjuujäljen osalta mitattiin maasto- ja puustovaurioita. Lisäksi aineistoa käytettiin raiteistumista ennustavan mallin muodostamiseen. Työmenetelmien välinen ero hakkuun tuottavuuden osalta ei muodostunut merkittäväksi. Suojaava työtapa lisäsi hakkuukoneen ajanmenekkiä noin 6 %. Kuusikoiden korkeasta hakkuutähdepotentiaalista johtuen molemmilla työmenetelmillä saatiin tuotua 86-92 % saatavilla olevasta hakkuutähdemassasta urille. Korjuuvaurioiden määrä vaihteli leimikoiden välillä huomattavan paljon. Suurin osa puustovaurioista oli hakkuukoneiden aiheuttamia runkovaurioita. Ajokoneet muodostivat puolestaan suurimman osan ajourapainumista sekä juuristo- ja juurenniskavaurioista. Ennustettaessa ajourapainumien kehittymistä todettiin riippuvuus kumulatiiviseen ylikulkeneeseen massaan ja hakkuutähteen paksuuteen.

1950-luvulta alkaen metsätalous Suomessa on nojautunut tasaikäisrakenteisuuteen. Asenneilmapiiri on sittemmin muuttunut kohti vapaampaa metsien käsittelyä, minkä myötä metsälakia muutettiin vuoden 2014 alussa. Uudistettu laki vastaa paremmin metsänomistajien erilaisiin tarpeisiin mahdollistaen aiempaa vapaamman metsien käsittelyn, kuten eri-ikäisrakenteeseen perustuvan metsänhoidon ja poimintahakkuut. Poimintahakkuiden korjuuolosuhteet poikkeavat tasarakenteisista metsistä ja tutkimustieto aihepiiristä on niukkaa. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan puuston määrää ja rakennetta ennen hakkuuta ja hakkuun jälkeen, poistuman määrää, laskennallisesti korjuun tuottavuutta ja kustannuksia sekä korjuujälkeä. Aineisto koostuu kahdeksasta loppuvuodesta 2012 mitatusta metsiköstä, joissa oli tehty poimintahakkuu kahden edellisvuoden aikana. Poistuma mallinnettiin kantojen perusteella. Tasarakenteisia metsiä kuvaava vertailuaineisto määritettiin Motti-simulaattorilla. Puuston pohjapinta-ala kohteilla ennen hakkuuta oli 19,0 - 29,7 m2 ha-1 ja tilavuus 157 - 285 m3 ha-1, hakkuun jälkeen vastaavasti 6,6 - 14,3 m2 ha -1 ja 46 - 121 m3 ha-1. Hakkuupoistuma oli 110 - 231 m3 ha-1 ja poistuman keskijäreys 251 - 410 dm3. Laskennallinen korjuukustannus oli 9,9 - 12,4 € (m3)-1 ja keskiarvo 10,9 € (m3)-1. Kun vertailumetsiköiden koko kiertoajan keskimääräinen korjuukustannus oli 9,8 € (m3)-1, on tämän tutkimuksen valossa poimintahakkuu noin 10 % kalliimpaa kuin tasaikäisrakenteisissa metsissä tehtävät hakkuut keskimäärin. Lainsäädännön määritelmän mukainen puustovaurioiden määrä oli 1,8 - 11,2 % ja keskiarvo 5,7 %. Taimien määrä oli 560 - 2597 kpl ha-1, mutta niiden tilajakauma oli epätasainen. Näiden tulosten valossa poimintahakkuut tarjoavat kertymän määrän ja keskijäreyden puolesta hyvät edellytykset kannattavalle puunkorjuulle, joskin asiaan sisältyy lukuisia epävarmuustekijöitä. Korjuuvaurioihin on kiinnitettävä erityistä huomiota.

The newly reformed Forest Law in 2014 is going to expand the usage possibilities of uneven-aged forest management as it is no longer concerned to be a part of ”for special sites only” forest management. Nowadays, the number of forest owners, who are aiming towards multiattribute forest management, is increasing and uneven-aged forest management is probably going to increase its proportion. But there is a major problem of utilizing uneven-aged forest management, as there are basically neither significant practical models nor knowledge from the operational point of view. This research was completed as a part of Finnish Forest Research Institute’s research program in co-operation with Metsä Group Ltd. and Forest-Linna Ltd in Central Finland. The goals of the research were to analyze; the time-consumption of selection cutting and factors affecting it, the quality and quantity of the forest stand after cutting from the forest structure’s and tree damages’ point of view, and to research the need and possibilities of training for harvester operators. The effective time-consumption between Scots Pine and Norway Spruce didn’t statistically differ neither in clear cutting nor selection cutting, so a group of conifers was created for the comparison between them. The effective time-consumption was 15 – 17 % higher and the effective productivity 12 – 14 % lower in selection cutting, when the average stem volume was fixed between 0,700 m³ and 0,897 m³ in both methods. Processing of the stems located on the strip road was faster than those located on the sides. Out of the undergrowth saplings (h<2,5 m), which had growth-potential for future, 4,7% were injured and 42,5% destroyed or disappeared. The major factors causing either injury or destruction were slash and logs. Out of the remaining trees (h>2,5 m) 19,3% were injured, when all the recorded injuries were taken into account. According to the Finnish Forest Regulation, 7,7% of the remaining trees (dbh>7,0 cm) were injured. A prototype basal area chart was used for allowing the harvester operator to picture the remaining basal area at a single working location. The chart consisted of the basal area of different diameter classes at a half-circular location restricted by an 11-metre boom. The chart was designed for this research by Pentti Niemistö. By using the chart; oral information and a practice area, where trees were selected beforehand, the harvester operator was able to achieve different given basal area goals by fair means on the other parts of the research stumpage.