Eesti on metsavarude poolest rikas riik – metsad katavad ligikaudu poole Eesti maismaast ning metsadest rohkem kui veerandile on kehtestatud erineva tugevusega kaitserežiime (Sirkas & Valgepea, 2022). Kaitsealadel on küll oluline roll metsade bioloogilise mitmekesisuse säilitamisel, kuid bioloogilise mitmekesisuse hoidmise ja taastamisega tuleb tegeleda ka majandusmetsades väljaspool kaitsealasid. Majandusmetsade peamine eesmärk on pikka aega olnud optimaalsete kuludega puidu tootmine (Buongiorno
Erinevate metsa majandamise võtetega mõjutatakse eelkõige elusate ja surnud puude ruumilist, liigilist, vanuselist ja dimensionaalset jaotust puistus (Seidel
Puistu struktuuri mitmekesisuse edendamine ja mitmekesisena hoidmine eeldab, et puistu ruumilise struktuuri kohta kogutud informatsioon on piisav ja põhjalik. Metsakorralduses klassikaliselt kasutatavad takseertunnused nagu puistu koosseis, diameeter, rinnaspindala jm annavad küll kasulikku informatsiooni puistute kohta, kuid ei kirjelda puistu struktuuri piisavalt detailselt. Sarnaste tunnustega puistutes võivad olla väga erinevad puude paiknemise mustrid (Pretzsch, 1995) – näiteks ei iseloomusta puistu keskmine diameeter puude dimensioonide varieeruvust puistus, puud võivad olla nii sarnaste diameetritega kui ka väga erinevatega. Puistu struktuuri terviklikuks kirjeldamiseks ja ruumilise olemuse arvestamiseks oleks tarvis kasutada meetodeid, mis iseloomustavad puistut tervikuna (Zenner & Hibbs, 2000). Selles artiklis tutvustame kahte uuringut, mis on publitseeritud osana doktoritööst (Põldveer, 2022) ning mille käigus antakse puistu ruumilisele struktuurile erinevate indeksite abil arvulisi hinnanguid – erineva looduslikkuse tasemega puistute struktuuri uuring (Põldveer
Uuringud põhinevad Eesti metsa kasvukäigu püsiproovitükkide inventeerimisandmetel. Püsiproovitükkide võrgustik koondab endas üle tuhande proovitüki andmeid, mis paiknevad üle Eesti ja asuvad erineva vanuse, kasvukohatüübi ja majandamisrežiimiga puistutes (Kiviste
20-meetrise raadiusega püsiproovitüki skeem. KU – harilik kuusk (
Proovitükkide detailne andmestik võimaldab puistu ruumilisele struktuurile anda arvulisi hinnanguid, kasutades erinevaid struktuuriindekseid (tabel 1). Indeksid kirjeldavad puistu struktuuri heterogeensust (Zenner, 2000) ja erinevate omadustega (nt liik või suurus) puude ruumilise paiknemise mustreid puistus (Kint
Puistu ruumilist struktuuri kirjeldavad indeksid. Tase – indeksi esmane arvutamise tase (puu tasemel, puistu tasemel). Indeksite arvutamisel proovitüki tasemel tuleb korrigeerida servaefekti. Detailsema ülevaate saamiseks vaata Põldveer (2022).
Indeksi nimetus | Tähis | Viide | Tase | Valem | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Liigiline segunemine | Gadow, 1993 | puu |
|
|||
kus: |
||||||
|
||||||
Surnud puude ruumiline paiknemine | Laarmann |
puu |
|
|||
kus: |
||||||
|
||||||
Elusate ja surnud puude segunemine | Põldveer |
puu |
|
|||
kus: |
||||||
|
||||||
Diameetrite diferentseeru mine | Gadow, 1999 | puu |
|
|||
kus: |
||||||
Puude ruumiline paiknemine | Gadow & Hui, 2002 | puu |
|
|||
kus: |
||||||
|
||||||
Puistu struktuuri mitmekesisus | SCI | Zenner, 1998 | puistu | SCI = SCI*/ |
kus: |
|
kusjuures |
Erineva looduslikkuse tasemega puistute struktuuri uuring (Põldveer
Puistu struktuuri mitmekesisuse uuring (Põldveer
Erineva looduslikkuse tasemega puistute struktuuri uuringust (Põldveer
Struktuuriindeksite keskmised väärtused koos usaldusvahemikega 95% usaldusnivoo korral vastavalt puistu enamuspuuliigile ja looduslikkuse tasemele. Erinevad värvid tähistavad statistiliselt olulisi erinevusi (p < 0,05) erineva looduslikkuse tasemega metsade vahel vastavalt Kruskal-Wallise testile.
Looduslikkuse tase |
|
|
|
|
|
|
---|---|---|---|---|---|---|
Harilik kuusk | Majandatav mets | 0,17 (0,13; 0,21) | 0,15 (0,11; 0,19) | 0,10 (0,07; 0,12) | 0,31 (0,30; 0,33) | 0,47 (0,46; 0,48) |
Taastuv mets | 0,28 (0,22; 0,34) | 0,10 (0,06; 0,15) | 0,10 (0,07; 0,13) | 0,40 (0,37; 0,43) | 0,49 (0,47; 0,50) | |
Looduslik mets | 0,35 (0,29; 0,41) | 0,12 (0,06; 0,18) | 0,08 (0,06; 0,11) | 0,45 (0,43; 0,48) | 0,49 (0,48; 0,51) | |
Harilik mänd | Majandatav mets | 0,43 (0,39; 0,46) | 0,13 (0,09; 0,16) | 0,08 (0,07; 0,09) | 0,36 (0,34; 0,38) | 0,48 (0,47; 0,49) |
Taastuv mets | 0,44 (0,41; 0,47) | 0,12 (0,10; 0,15) | 0,11 (0,09; 0,13) | 0,41 (0,39; 0,44) | 0,49 (0,48; 0,50) | |
Looduslik mets | 0,44 (0,37; 0,50) | 0,18 (0,14; 0,22) | 0,15 (0,12; 0,17) | 0,44 (0,43; 0,46) | 0,49 (0,48; 0,50) |
Puistu struktuuri mitmekesisuse hindamisel (Põldveer
Struktuuri mitmekesisuse indeksi SCI keskmised väärtused koos standardhälbega (miinimum- ja maksimumväärtused kuvatud sulgudes) sõltuvalt metsatüübist (kaitsealused, majandatavad ja karjäärimetsad) ja kasvukoha headusest (viljakad ja väheviljakad kasvukohad).
Kaitsealused metsad | Majandatavad metsad | Karjäärimetsad | |
---|---|---|---|
Viljakad | 7,42 ± 1,20 (3,16 – 10,22) | 4,74 ± 1,44 (1,86 – 10,78) | – |
Väheviljakad | 3,85 ± 0.87 (1,99 – 5,90) | 4,00 ± 1,22 (1,72 – 6,77) | 2,64 ± 0,69 (1,36 – 4,15) |
Puude asukohal ja diameetritel põhineva SCI indeksi väärtus oli seda suurem, mida enam puu- ja põõsaliike puistus esineb (p < 0,01; Kruskal-Wallise testi alusel), toetades seisukohta, et liigiline mitmekesisus toetab struktuuri mitmekesisust. Lisaks selgus, et harvendusraiete otsene mõju puistu struktuuri mitmekesisusele on negatiivne (puistu struktuuri lihtsustatakse raiete käigus), mis on ka ootuspärane, kuid pikemas perspektiivis pole metsamajandamise käigus puistute struktuuri liigselt ühtlustatud.
Erineva ökoloogilise kvaliteediga puistute struktuur Eestis erineb üksteisest oluliselt nii elusate kui surnud puude paiknemise mustrite, puude liigilise segunemise, elusate puude dimensioonide varieeruvuse ning üleüldise struktuuri keerukuse aspektist. Kuigi struktuurielementide ja -mustrite mitmekesisus erineva majandamisrežiimiga puistutes osutab olulistele erinevustele, sõltuvad erinevused puistu enamuspuuliigist ja kasvukohast. Puistu struktuuri mitmekesisuse säilitamise seisukohalt mängivad olulist rolli vanad ja jämedad puud ning liikide mitmekesisus toetab puistu struktuuri mitmekesisust, sest eri mõõtmetega erinevat liiki puud ja põõsad kasutavad sageli omavahel mittekonkureerivaid asukohti ja kasvuruumi puistus.
Puistu ruumilise struktuuri uurimine ja kvantitatiivne hindamine on metsanduses oluline temaatika. Puistu ruumilist struktuuri võib tinglikult pidada ökoloogilise mitmekesisuse asendusmõõdikuks (Gadow & Hui, 2002). Klassikalise metsainventeerimise käigus puistu struktuuri mitmekesisust enamjaolt ei kirjeldata. Siim Reimandi (2019) bakalaureusetöö näitas, et naaberpuude suhetel põhinevaid struktuuriindekseid on edukalt võimalik praktikas hinnata. Seega oleks metsakorraldusandmetesse võimalik integreerida puistu ruumilist struktuuri ja sealhulgas mitmekesisuse erinevaid aspekte kirjeldavat infot, mis annaks metsaomanikele oma puistute kohta väärtuslikku lisateavet. Kuna puistu struktuuri mitmekesisuse erinevad aspektid on omavahel seotud (Pommerening & Särkkä, 2013), edendab metsamajandamise käigus kindlate struktuurielementide ja -mustrite säilitamine (näiteks liikide mitmekesisus ja omavaheline segunemine) teisi mitmekesisuse aspekte (näiteks puude diameetrite diferentseerumist).
Aina enam kogutakse puistute kohta andmeid mittekontaktsetel meetoditel (Arumäe & Lang, 2020) ning metsade kaugseire andmed on muutunud laialdaselt kättesaadavaks ja kasutatavaks (Maa-amet, 2021), mistõttu on kasvanud vajadus meetodite järgi, millega suuremahulis-test andmekogudest puistu struktuuri ja selle mitmekesisust hinnata. Struktuuriindekseid saab edukalt rakendada Eesti metsadest kogutud andmetel ning need on tõhusad vahendid, mille abil puistu ruumilisele struktuurile arvulisi hinnanguid anda, sh selle kohta, kui heterogeenne on puistu struktuur ja kuidas erinevat liiki, suuruse või seisundiga puud puistus paiknevad. Struktuuriindeksite abil saadavat informatsiooni saab rakendada paljudes erinevates metsanduse valdkondades, näiteks metsade ökoloogilise kvaliteedi või kasutatavate metsamajandusvõtete pikaajalise mõju jälgimiseks. Samuti on kõrge ökoloogilise kvaliteediga kaitsealuste metsade puhul võimalik indeksite väärtusvahemikke kasutada lähtealusena majandamismeetodite sobivuse hindamisel puistu struktuuri heterogeensuse säilitamiseks või suurendamiseks. Indeksite praktiline kasutamine aitaks potentsiaalselt kaasa ka terviklikumale metsade majandamise planeerimisele, võimaldades tõsta puistute ökoloogilist kvaliteeti majandatavates metsades.