Harjoituksen tavoitteena on puu- ja metsikkömuuttujiin eli puu- ja kasvupaikka/puustotunnuksiin tutustuminen. Tämän monisteen sivuihin 1 ja 2 kannattaa tutustua vasta harjoituksen jälkeen ja yrittää yhdistää Paloheinässä demonstroituja asioita monisteessa esitettyyn.

1. Motivaatio

1. METSÄ
    2. Halu hoitaa ja/tai hyödyntää metsää
        3. Tarve tuntea ja jäsentää metsä ajassa ja paikassa  (hoidon tarve, hyödyntämisen mahdollisuudet)
            4. Metsää kuvaavat tunnukset, tunnusten mittaaminen ja havainnointi
                5. Metsän nykytilan analyysi  kehityksen ennustaminen

2. Metsän kuvaaminen tarpeisiimme

2.1. Puutunnuksia

Määritelmä

Puutunnukset ovat puuyksilöstä mitattavia, havainnoitavia tai laskennallisesti johdettuja (malleilla laskettuja). Puutunnus voi sisältää myös subjektiivisuutta. Puutunnus voi olla staattinen: ominaisuus ja sen arvo nyt tai puutunnus voi kertoa muutoksesta: ominaisuuden muutos, ominaisuuden aikaderivaatta. Eri puutunnuksille on lisäksi omat täsmälliset (monesti tapauskohtaiset) määritelmänsä.

Esimerkkejä puumuuttujista

Puulaji s, Rinnankorkeusläpimitta d_1.3 , Pituus h, kuoren paksuus rinnankorkeudella b, syntypisteen yläpuolisen rungon tilavuus v, käyttöpuuosuudet, puutavaralajiosuudet, sijainti [koordinaatistossa], elävän latvuksen pituus h_l, alimman kuolleen oksan korkeus, runkolaji, kuoreton sädekasvu rinnankorkeudella i_r, harsuuntumisluokka, kokonaisikä a, rinnankorkeusikä a_1.3, pohjapinta-ala rinnankorkeudella g, tuhot, mantopuun poikkileikkausala latvusrajalla {lisää voi keksiä, kun kohtaan 3. tulee lisätarpeita}

Esimerkki johdetusta tunnuksesta: rungon tilavuuden,v voi karkealle tavalla johtaa puulle yhtälöllä (puumallilla):

Eli tilavuuden saa arvioiduksi, kun tuntee puun rungon läpimitan 1.3 metrin korkeudella ja puun pituuden.

Edellistä varten läpimitta d mitataan, ja jos halutaan kertoa puusta sen puulaji, se havainnoidaan.

Esimerkki derivaattamuuttujasta: puun pituuskasvu i_h, mittayksikkönä [m/v] kertoo pituuden muuttumisesta ajan funktiona.

Esimerkki puumuuttujasta, jonka arvo sisältää subjektiivisuutta: rungon sahapuun määrää [m3] arvioitaessa täytyy puun runko ensin jakaa puutavaralajeihin (apteeraus), subjektiivisten sääntöjen (puutavaralajivaatimukset) mukaan. Saman puun voi apteerata eri säännöillä usealla eri tavalla.

2. 2. Metsikkö/puustotunnuksia:

Määritelmä

Metsikkö- ja puustotunnukset ovat "jakaumatunnuksia" - eri tavoin puuyksilöiden (ja kasvupaikan) tunnuksista johdettavia keskiarvoja, summia ja osuuksia, tai edelleen niistä johdettuja subjektiivisia luokkia, jotka koskevat puujoukkoa (ja/tai pinta-alaa metsässä). Tunnukset voivat olla staattisia tai muutosta kuvaavia.

Esimerkkejä metsikkömuuttujista

Tilavuus V, Pohjapinta-ala rinnankorkeudella G, Ikä A, Runkoluku S, Pääpuulaji, Puulajivaltaisuus, Metsätyyppi, Kehitysluokka, Tilavuuskasvu (nettokasvu, bruttokasvu, jäävän puuston, poistuman,...,) I_V, Metsikön syntytapa, Metsikön terveydentila, jaksoisuus, pääryhmä.....

Esimerkiksi metsikön runkopuuston tilavuus, V voidaan ilmaista joko kuutiometreinä tai kuutiometreinä pinta-alaa kohden. Se on selvästikin summatunnus: kaikkien puiden tilavuuksien, v summa V. Voidaan ilmaista: "Tässä kohtaa metsää puuston tilavuus relaskooppikoealalta havaittuna on 265 m³/ha" tai "Tämän kartalle rajatun kolmen hehtaarin metsikön puuston kokonaistilavuus on 910 m³".

Metsikkötunnusten havainnoimisessa joudutaan monesti "turvautumaan" otantaan. Kaikkia puita ei voida (ei ole järkevää) mitata, jolloin tyydytään havainnoimaan osajoukkoja ja sallitaan tuloksissa epävarmuutta.

Kuvassa (vas.) pinta-alaltaan 0.7 hehtaarin metsikön puukartta. Metsikkötunnukset havainnoidaan kolmelta näyte(koe-)alalta, joiden pinta-ala tunnetaan (ympyröitä). Kun ympyröiden sisään jäävien puiden rinnankorkeusläpimitat mitataan (esimerkiksi), saadaan tietoa metsikön puiden kokojakaumasta: runkolukusarja:

Kokojakauman avulla (runkolukusarjan kuva yllä) voidaan laskea Metsikkötunnus keskiläpimitta D, se on keski(arvo)tunnus, joka kertoo metsikön kehitysvaiheesta ja on mm. kriteeri, kun arvioidaan sitä, saako lain mukaan metsän uudistaa.

Kehitysluokka, on esimerkki johdetusta subjektiivisesta metsikkötunnuksesta. Se voi olla määritelty esim. siten että luokkaan "nuori kasvatusmetsä" kuuluvien metsien tulee olla yksijaksoisia (runkolukusarja yksihuippuinen) metsiä, joissa keskiläpimitta D vaihtelee välillä 8-16 cm.

Puulajivaltaisuus, on esimerkki johdetusta metsikkötunnuksesta, joka lasketaan osuuksiin nojautuen: Määritellään esimerkiksi puhtaat männiköt metsiköiksi, joissa männyn osuus puuston tilavuudesta on yli 90 %.

Pääryhmä, on esimerkki muuttujasta, joka johdetaan kasvupaikan ja puuston ominaisuuksista. Esimerkiksi pääryhmä metsämaa on sellaista maata, jossa puusto kasvaa yli 1m³/ha/a ja tämä ominaisuus johdetaan metsä/suotyypistä kaikkine lisämääreineen mittaamatta itse kasvua.

Harj 1. Mitataan peukalorelaskooppikerroin [m2/ha/luettu puu].

Tähtää puuta peukalolla (ojennettu käsi), hakeudu rajaetäisyyden päähän puusta (peukalo on täsmälleen yhtä leveä kuin puu), ota lukema mittanauhalta, tutki taulukosta oma relaskooppikertoimesi, q [m2/ha].

Relaskooppikerroin q lasketaan:

Taulukko relaskooppikertoimen määrittämiseksi, puun läpimitta d=  20 cm. Luokat: "MAHTIPEUKUT" "POROPEUKALOT" "HENTOPEUKUT"
 

0.2	läpimitta, m
Etäisyys	desi	metrit
metriä/dm	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
3
4	6.25	5.95	5.67	5.41	5.17	4.94	4.73	4.53	4.34	4.16
5	4.00	3.84	3.70	3.56	3.43	3.31	3.19	3.08	2.97	2.87
6	2.78	2.69	2.60	2.52	2.44	2.37	2.30	2.23	2.16	2.10
7	2.04	1.98	1.93	1.88	1.83	1.78	1.73	1.69	1.64	1.60
8	1.56	1.52	1.49	1.45	1.42	1.38	1.35	1.32	1.29	1.26
9	1.23	1.21	1.18	1.16	1.13	1.11	1.09	1.06	1.04	1.02
10	1.00	0.98	0.96	0.94	0.92	0.91	0.89	0.87	0.86	0.84
11	0.83	0.81	0.80	0.78	0.77	0.76	0.74	0.73	0.72	0.71
12	0.69	0.68	0.67	0.66	0.65	0.64	0.63	0.62	0.61	0.60

Esimerkiksi jos rajaetäisyys on 14.3 metriä on relaskooppikerroin 0.49.

Harj 2. Arvioidaan metsikön puuston runkotilavuus, V [m3/ha] mittaamalla puuston pohjapinta-ala rinnankorkeudella, G [m2/ha] ja puuston keskipituus, H [m]. Tilavuus saadaan lausekkeella V = (0.5 * G * H) * 0.95.

2.1. Mittaa relaskoopillasi havaintoja pohjapinta-alasta G ______ m²/ha, ________ m²/ha, ________ m²/ha

- Pyörähdä täysi ympyrä käsi ojennettuna, laske niiden puiden kokonaismäärä, jotka peukalorelaskoopilla tähdättäessä ovat paksumpia (tai täsmälleen yhtä paksuja) kuin peukalo. Kerro puiden kokonaismäärä relaskooppikertoimellasi, saat havainnon pohjapinta-alasta m²/ha.

2.2. Arvioi keskipituus H, puusta, jonka läpimitta edustaa keskimääräisen läpimitan ja paksuimman läpimitan puoliväliä (valitse puu itse). Pituuden voit arvioida silmävaraisesti esim. jakamalla puun 2 metrin osiin.

2.3. Katso seur. sivun taulukosta arvio tilavuudelle, V (taulukkoon laskettu lausekkeen V = (0.5 * G * H) * 0.95 mukaan)

Tilavuus _____________ m³/ha

2.4. Arvioi puuston hakkuuarvo mk/ha, kerro tilavuus yksikköhinnalla mk/m3. Konsultoi assistenttia sopivan yksikköhinnan arvioimiseksi.

Arvo ________________ mk/ha

Yksikköhintoja puutavaralajeille (kantohinta)

Mäntytukki 270 mk/m3
Mäntykuitu 120 mk/m3
Kuusitukki 250 mk/m3
Kuusikuitu 195 mk/m3
Koivutukki 280 mk/3
Koivukuitu 140 mk/m3
 
 

TAULUKKO PUUN TILAVUUDEN MÄÄRITTÄMISEKSI RINNANKORKEUSLÄPIMITAN (CM) JA PITUUDEN (M) AVULLA v = 0.4*d^2*h: