Shelterwood systems and their economic assessment on the example of pine stand in,forest site type

Lageraiepõhine metsamajandus on osutunud edukaks puidu kasvatamisel tööstuslikuks tooraineks, mistõttu on see olnud domineeriv metsade majandamise viis kogu maailmas. Eestiski on käesoleval sajandil lageraiete pindala olnud 85% ja raiutud puidu maht koguni 95% kõigist uuendusraietest (Keskkonnaagentuur, 2021).

Viimastel aastatel on aga Eestis esitatud lageraiete kohta küllaltki palju kriitikat ja nii mõneski arvamusavalduses on kutsutud üles lageraiete lõpetamisele. Metsanduse arengukava aastani 2030 koostamise protsessis osalejad sõnastasid järgmise probleemi: lageraie keskne metsamajandus ohustab elurikkuse säilimist (Keskkonnaministeerium, 2019). Tõdeti, et lageraiepõhine metsamajandus ei taga ka koostoimes rangelt kaitstavate alade ja säilikpuudega kõigi metsaliikide elujõulisust, puudu jääb teiste raieviiside süsteemsest kasutamisest.

Sellest tulenevalt soovitatakse metsade uuendamisel kasutada alternatiivseid raieviise, nagu turbe- ja valikraie, ning rakendada püsimetsandust. Viimane tähendab metsamajanduslikus mõistes püsimetsa majandamist. Toetus püsimetsana majandamisele tuleneb tõenäoliselt arvamusest, et säärane majandamine aitab lageraietega kaasnevaid negatiivseid ilminguid vältida või vähemalt leevendada.

Turberaieid peetakse võrreldes lageraietega looduslähedasemaks majandamisviisiks, sest puistut ei raiuta ühe korraga, vaid järkude kaupa, kombineerides vanu allesjäävaid puid kas looduslikult tekkivate või ka kultiveeritavate puudega. Inimese meeltele on turberaied maastikus oluliselt vähem häirivamad kui lageraie, mistõttu sobivad need asulate ümbrusesse, puhkealadele ja muudele kõrgendatud huviga aladele. Turberaiete eeliseks lageraie ees peetakse metsa loodusliku uuenemisvõime kasutamist ja seeläbi uuendamiskulude vähenemist.

Turberaie mõiste ja praktika võib olla riigiti erinev. Eestis jaguneb see metsaseaduse järgi veer-, häil- ja aegjärkseks raieks. Eesti metsanduses on turberaieid suuremal või väiksemal määral ajast aega pidevalt tehtud ja jõutud tõdemuseni, et ilma sobivate eeltingimusteta on metsa enamikus kasvukohatüüpides väga keeruline uuendada (Tishler, 2020).

Eestis kavandati turberaieid märkimisväärselt käesoleva sajandi alguses (joonis 1), mil nende osakaal uuendusraiete pindalast küündis isegi 35%-ni (joonis 2). Keskmiselt moodustasid turberaied viimase kahekümne aasta jooksul 15% uuendusraiete pindalast, varutud puidu maht aga oli veidi alla 5% uuendusraietega raiutud tagavarast (Keskkonnaagentuur, 2021).

Joonis 1

Joonis 2

Eesti metsanduse arengukava aastani 2030 kavandis seisuga 08.12.2021 (Keskkonnaministeerium, 2021) on ühe mõõdikuna esitatud turbe- ja valikraiete pindala osakaal uuendusraiete pindalast, mille algtase on 11% ja mille sihttase on kavandatud jääma ligikaudu samale tasemele.

Ökonoomilise hindamise metoodika testimiseks tehakse näidisarvutused pohla kasvukohatüübi männikute kohta, sest just selles kasvukohatüübis on Eestis näiteid õnnestunud turberaietest. Samuti on pohla kasvukohatüübi puistutes tehtud uurimistööde tulemusi publitseeritud, tänu millele on võimalik koostada realistlikke stsenaariume, et neid ökonoomiliselt analüüsida.

Raiejärkude modelleerimisel lähtuti õigusaktides sätestatud reeglitest ja varasemates uurimistöödes esitatud tulemustest ja majandamissoovitustest. Häilraie puhul kasutati kolme raiejärku, neist esimesega raiutakse 25% tagavarast, teisega 50% ja kolmandaga ülejäänud kasvama jäetud ning lisandunud tagavara. Analüüsiti variante:

Raiejärkude intervall on minimaalne õigusaktides lubatud kuus aastat.

Iga raiejärgu järel maapinda mineraliseeritakse.

Aegjärkse raie korral kasutati kaht raiejärku 10-aastase intervalliga, kus esimesel juhul raiutakse välja 50% tagavarast ja teise järguga ülejäänud kasvama jäetud ning lisandunud tagavara. Raiele järgneval aastal maapind mineraliseeritakse loodusliku uuendamise soodustamiseks. Kuna allesjäävad turbepuud jätkavad kasvamist, on nende lisanduva mahuga mudelis arvestatud.

Veerraie puhul raiutakse puistu kolmes järgus intervalliga 10 aastat.

Lageraie kasutamine sisaldub kahes stsenaariumis: ühel juhul lageraiejärgne raiesmik kultiveeritakse, teisel juhul jäetakse looduslikule uuenemisele. Lageraiele järgneva kultiveerimise metsamajanduslike tööde nimistu ja tegemise aeg on esitatud tabelis 1. Loodusliku uuenemise stsenaariumis arvestati maapinna ettevalmistamise, seemnepuude raie ja noorendiku hooldamisega 18. aastal pärast raiet.

Puistu arengu modelleerimisel kasutatati Kiviste (1997) loodud Eesti riigimetsa puistute kõrguse, diameetri ja tagavara vanuseridade diferentsmudelit, mille abil saab prognoosida puistu kõrgust H, diameetrit D ja tagavara M soovitud vanusel A, lähtudes nende takseertunnuste hetkeväärtusest.

Mudel kirjeldab takseertunnuste keskmiste väärtuste sõltuvust puistu vanusest eelkõige tüüpiliste metsakoosluste jaoks noorendikuea lõpust kuni raievanuseni. Tabelis 2 on esitatud pohla kasvukohatüübi männiku diferentsmudeliga saadud näitajad nii looduslikult uuenenud kui ka kultiveeritud puistu kohta.

Raietest saadav puit jagati sortimentideks 2017. aastal Keskkonnaagentuurile koostatud mudeli (Padari, 2017) abil, kus puud jagatakse diameetriklassidesse, igale diameetriklassile arvutatakse kõrgus. Diameetrite ja kõrguste järgi arvutati igale diameetriklassile sortimentide väljatulekud. Sortimentide pikkuseks valiti palkide puhul 3,1 kuni 6,1 m (samm 0,3 m) ning paberi- ja küttepuidu puhul 3 m. Sortimentidesse jagamine toimus noti peenema otsa diameetri järgi.

Arvutustes kasutati Järvselja õppe- ja katsemetskonna puidu müügi ja metsamajanduslike tööde maksumuse andmeid aastatelt 2019–2021, mis on esitatud tabelis 3 ja 4.

Puistu uuendamise lühiajalise perioodi rahavoogude puhasnüüdisväärtuse arvutus tugineb standardsele valemile (1) NPV=∑0T(Rr−Ct)(1+i)t, NPV = \sum\limits_0^T {{{( {{R_r} - {C_t}} )} \over {{{( {1 + i} )}^t}}},} kus NPV

rahavoogude puhasnüüdisväärtus;

Puhasnüüdisväärtuse NPV arvutamisel arvestatakse puistu majandamise tulude ja kuludega, teisendades need diskonteerimismäära abil nüüdisväärtuseks. Vaatlusaluse perioodi erinevate aastate rahavoogude nüüdisväärtuste summa annab majandamisviisi puhasnüüdisväärtuse. Sama valemit kasutatakse ka kahe üksteisel järgneva uuendusraie rahavoogude puhasnüüdisväärtuse arvutamiseks.

Kolmanda alternatiivi, peatumatult korduvate rahavoogude arvutamise põhimõtteid väljendab valem 2. (2) NPV=R0(1+i)T+∑1TR(1+i)T−X−∑1TC(1+i)T−X(1+i)C−1−Ai, NPV = {{{R_0}{{\left( {1 + i} \right)}^T} + \sum\limits_1^T {R{{\left( {1 + i} \right)}^{T - X}}} - \sum\limits_1^T {C{{\left( {1 + i} \right)}^{T - X}}} } \over {{{\left( {1 + i} \right)}^C} - 1}} - {A \over i}, kus NPV

rahavoogude puhasnüüdisväärtus;

Tegemist on metsandusökonoomikas hästi tuntud maa ootusväärtuse (ingl Land Expectation Value) arvutamise põhimõtte rakendamisega, kus oletatakse, et majandamistsüklid korduvad metsamaal peatumatult. Valemi kasutamisel arvestatakse, et maatükil on puistu juba olemas ning määratletakse ühe tsükli rahavood, arvestatakse need raieringi lõpu väärtuseks ja see väärtus arvutatakse peatumatult korduma, saades niimoodi peatumatult korduvate suuruste nüüdisväärtus NPV. Sama arvutuspõhimõtet on kasutanud nt Hazard-Daniel et al. (2017).

Kuna töö eesmärk on erinevate raieviiside omavaheline võrdlemine, ei ole arvutustes arvesse võetud kõigi raieviiside jaoks sarnaseid tegevusi ja kulusid, harvendusraieid ja iga-aastaseid majandamise kulusid.

Tabelites 5, 6 ja 7 on esitatud erinevate majandamisviisidega kaasnevate rahavoogude puhasnüüdisväärtus erinevalt vaatlusperioodilt: lühikeselt (20 aastat), kahte raiet hõlmavalt perioodilt 92…135 aastat ja peatumatult korduvate raiete lõpmatult perioodilt.

Uuringu tulemused näitavad, et lühiajaliselt on nii turberaie erinevate viiside kui ka lageraiega kaasnevate rahavoogude puhasnüüdisväärtus küllaltki sarnane. Raha ajaväärtust arvestamata on suurima ja väikseima puhasnüüdisväärtuse erinevus 18%. Turberaiete rahavood võivad olla lageraiega võrreldes suuremad, sest turbepuude kasv jätkub ja tagavara suureneb. Lageraielankidele tuleb jätta nii seemnekui säilikpuid, mis vähendavad raiutavat tagavara ja puidutulu.

Lühiajaliselt mõjutab tulemusi kõige enam uuendamiskulude suurus. Kui lageraiega kaasneb metsakultiveerimine ning kultuuri ja noore metsa hooldamine, siis vähendavad need tegevused oluliselt puhasnüüdisväärtust. Lageraie ja järgneva kultiveerimise stsenaariumi puhasnüüdisväärtus 9259 € ha⁻¹ on teiste alternatiividega võrreldes väiksem. Samal ajal saavutab lageraie koos järgneva loodusliku uuenemisega turberaietest suurema puhasnüüdisväärtuse 11 012 € ha⁻¹, samas kui turberaiete näitaja jääb vahemikku 10 474 € ha⁻¹ kuni 10 766 € ha⁻¹.

Baltimaades tehtud uuringud (Zdors & Donis, 2017; Tishler et al., 2020) näitavad, et turberaiealadel on piisavas mahus ja piisava kvaliteediga uuenduse saamiseks tarvis alale taimi istutada või seemneid külvata. Oma töös kavandasime ka turberaietega majandamise mudelitesse mineraliseerimise, mis vähendab uuendamiskulude vältimisest tulenevat turberaiete eelist lageraie ees.

Optimeerimismudelite empiirilisel rakendamisel on mõnikord (Tahvonen, 2007) eeldatud, et nii püsimetsa kui ka üheealise metsa majandamisel on kännuhind ühesugune. Selles töös kasutatud Järvselja õppeja katsemetskonna andmed aastatelt 2019–2021 näitavad aga, et turberaiete korral on raietööde ja kokkuveo kogumaksumus lageraietega võrreldes 28–36% suurem. Erinevate raieviiside kulude erinevust kinnitab Rootsis läbi viidud uuring (Hånell et al., 2000), kus selgus, et raielangil pindalaga 15 hektarit oli raietööde maksumus turberaiel 11–13% suurem kui lageraiel. Samas ei ole raietööde kulude erinevusel nii suur mõju kui metsakultiveerimisel ja sellega kaasnevatel töödel.

Finantsmajandusliku analüüsi aluseks olevast filosoofiast ja rakendatavast metoodikast tulenevalt mõjutab tulemusi rahavoogude toimumise aeg ja raha ajaväärtuse hindamiseks kasutatav intressimäär. Meie arvutused näitavad, et intressimäära kasvades muutub lageraie võrreldes turberaietega tulusamaks, seda isegi koos raiesmiku kultiveerimisega.

Kultiveeritud puistute puhul saadakse pikema aja jooksul pindalaühiku kohta rohkem puitu, Kiviste (1997) diferentsmudeli kohaselt on 90-aastase kultiveeritud pohlamänniku tagavara 272 tm/ha, looduslikult uuenenud puistul 239 tm/ha. 2021. aastal koostatud uuringu (Valgepea et al., 2021) kohaselt on männi enamusega küpsete kultuurpuistute tagavara 2–12% suurem, kui võrrelda looduslikult uuenenud puistutega. Puistute raieringi keskmisena on ühe hektari kultiveeritud okaspuistute tagavara looduslikult uuenenud puistute tagavarast 27 m³ võrra suurem. Seega, kui pikas perspektiivis seatakse metsa majandamise eesmärgiks võimalikult suur puidu kogus, on eelistatud metsakultiveerimist sisaldavad majandamismudelid.

Nii nagu enamiku metsa majandamist puudutavate otsuste puhul, määravad turberaiete kasutamise otstarbekust erinevad tegurid: majanduslikud näitajad (diskonteeritud või diskonteerimata keskmine tulu teatud perioodilt, puidu maht, uuenemiskulud), ökoloogilised (liigiline mitmekesisus, elupaigad), esteetilised ja sotsiaalsed: nt maastikuvaade, asulate ümbruse loodus.

Uuringut tehes ilmnes tõsiasi, et Eestis puuduvad turberaietega majandatud puistute dünaamika andmed ja mudelid ning modelleeritud turberaiete arvutusi hõlbustav tarkvara. Kui mõnes teises riigis on erinevate raieviiside ökonoomilisel hindamisel kasutatud spetsiaalset tarkvara, nt Saksamaal SILVA (Pretzsch et al., 2002; Reventlow et al., 2021), Soomes MOTTI (Hynynen et al., 2005), siis Eestis sarnast tarkvara pole arendatud. Seepärast on siinse uuringu arvutused tehtud erinevaid programme, mudeleid ja algoritme kasutades n-ö käsitööna, mis muudab analüüsi ajamahukaks. Metsanduslike analüüside toetamiseks oleks otstarbekas arendada erinevaid mudeleid integreeriv tarkvara, n-ö metsa majandamise simulaator. Tuleks mõelda puistute reaalset kasvu arvestava simulatsioonikeskkonna arendamisele, mis aitab kaasa mitmese metsakasutuse kavandamisele.

Pommerening & Murphy (2004) kirjutasid, et püsimetsa majandamise soovitused erinevad nii metsavööndite kui ka riikide vahel. Põhja-Euroopa boreaalsetes ja hemi-boreaalsetes metsades on turberaie meetodeid rakendatud tavaliselt männi enamusega puistutes. Eesti metsamajanduse senine kogemus kinnitab seda, põhjus nii männipuistute loodusliku uuenemise võimes kui turbepuude elujõulisuses ja vastupanuvõimes erinevate häiringute suhtes, mis avaldub ka rahalistes näitajates.

Seega tuleb ka Eestis valida meie looduslikele tingimustele vastav sobivaim majandamisrežiim, mis algab metsa juhtfunktsiooni määratlemisest, olgu selleks siis tulus metsa majandamine, loodushoid, asulate ümbruse rohevöönd või mõni muu eesmärk.

Selles töös on arvestatud positiivsete stsenaariumidega, õigusaktides lubatud järkude vaheliste minimaalsete intervallidega ja sisuliselt riskivaba puistu arenguga. Tulevaste arvutuste aluseks olevate stsenaariumide puhul oleks tarvis arvestada ka erinevate raieviisidega kaasnevate riskide, nt tormikahjustuste, üraskirüüste jms tegurite rahalise mõjuga.

Turberaiete empiiriliseks ökonoomiliseks analüüsimiseks on oluline jätkata olemasolevate katsealade puistute arengu detailset kirjeldamist, et saada pikaajalise majandamise ökonoomiliseks analüüsiks vajalike andmete aegridasid.