Metsän arvo -palvelun arvio metsäsi monimuotoisuudesta perustuu kompensaatioasetuksen luonnonarvohehtaarin laskentatapaan ja Metsäkeskuksen avoimeen metsävaratietoon. Alla on kuvattu tarkemmin laskentamalli, siinä käytetyt arviointimittarit sekä ne ratkaisut, joita on tehty arviointimittareiden pisteiden tuottamiseksi.
Luonnonarvon arviointimittarit
Metsän arvo -palvelun käyttämä luonnonarvo-tunnus perustuu Ympäristöministeriön asetukseen vapaaehtoisesta ekologisesta kompensaatiosta.
Kompensaatioasetuksessa määrätään, millä mittareilla metsien ekologista tilaa arvioidaan. Boost-tutkimushanke ja Syke ovat tarkentaneet, miten mittareita arvotetaan ja miten ekologinen tila määritetään paikan päällä ja miten kukin mittari jakautuu eri arvoluokkiin.
Vahlberg (2024) tarkasteli pro gradu tutkielmassaan ekologisen kompensaation paikkatietopohjaisen toteutuksen mahdollisuuksia ja avointen paikkatietoaineistojen kykyä selittää puuston ekologista tilaa, sekä miten metsävaratiedosta voidaan koostaa näiden tilaluokkien arvoja. Metsän arvo -palvelun laskenta perustuu Vahlbergin kehittämään laskentapaan ja tässä käytetään samoja viittä arviointimittaria, joille tilaluokkien arvojen laskenta metsävaratiedon perusteella on kehitetty.
- Kehitysluokka
- Rakennepiirteet
- Lahopuun määrä
- Järeiden puiden määrä
- Muu ihmisvaikutus
Laskennan pohjana on Metsäkeskuksen avoin metsävaratieto. Metsäkeskuksen avoimessa metsävaratiedossa ei kuitenkaan ole kaikkea arviointimittareissa tarvittavaa tietoa. Koska kasvillisuuden edustavuudesta ja haitallisista vieraskasvilajeista ei saatu luontevasti tietoa avoimesta metsävaratiedosta, ne jätettiin tästä arviosta pois. Tämän vuoksi tässä toteutettu arvio luonnonarvosta ei täysin vastaa kompensaatioasetuksen luonnonarvohehtaarin sisältöä. Logiikka on kuitenkin sama ja laskenta toteutettu sen lähtötiedon perusteella, mitä oli saatavilla.
Metsäkeskuksen avoimesta metsävaratiedoista käytettiin seuraavia muuttujia:
| Tunnus | Selite |
|---|---|
| Kiinteistö | Kiinteistötunnus |
| Kuvio | Kuvion ID-numero |
| Ala | Kuvion pinta-ala |
| ML | Pääryhmä |
| AR | Alaryhmä |
| MeTy | Kasvupaikkatyyppi |
| G | Pohjapinta-ala |
| D | Keskiläpimitta |
| H | Keskipituus |
| Lehtipuusto |
Laskennan toteuttamiseksi on tehty muutamia käytännön ratkaisuja, joita avaamme tarkemmin alla. Laskennan toteutti Arvometsä Oy.
01 Kehitysluokka
Puuston ikä noudettiin suoraan Metsäkeskuksen avoimesta metsävaratiedosta. Kehitysluokkatunnuksen pisteet laskettiin Vahlbergin (2024) taulukon 3 (s. 21) mukaan.
02 Rakennepiirteet
Shannon-indeksi kuvaa puulajien diversiteettiä ja Gini-indeksi metsäkuvion puuston kokovaihtelua.
Koska Shannon-indeksin suurin mahdollinen arvo on noin 1.099, Shannon skaalattiin ennen keskiarvon laskentaa vaihteluväliin 0-1.
Skaalattu Shannon = Shannon/1.099
Rakennepiirteet = (Skaalattu Shannon + Gini)/2
Shannon-indeksi lasketaan männyn, kuusen ja lehtipuuston osuuksista metsikön pohjapinta-alasta. Lehtipuustoa ei jaeta tarkemmin eri puulajeiksi, koska avoimessa metsävaratiedossa ei yleensä ole tietoa lehtipuuston puulajikoostumuksesta.
Shannon-indeksi maksimoituu, kun mäntyä, kuusta ja lehtipuustoa on kutakin 33.3 % pohjapinta-alasta. Tällöin indeksin arvo on 1.0986. Puhtaassa yhden puulajin metsässä indeksin arvo on nolla. Indeksi skaalattiin 0-1 välille.
s = ∑pi * ln(pi)
Lasketaan männyn, kuusen ja lehtipuuston pohjapinta-alasta, pi on puulajin i osuus pohjapinta-alasta.
Lähde: https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/fthr/species-diversity/
Gini-indeksi kuvaa erirakenteisuutta ja riippuu siitä, kuinka epätasaisesti puuston pohjapinta-ala on jakaantunut eri puihin. Suuri Gini-indeksi tarkoittaa, että valtaosa pohjapinta-alasta on keskittynyt pieneen määrään suurimpia puita. Indeksin teoreettinen maksimi on 1. Jos indeksi on nolla, kaikki puut ovat samankokoisia.
Tätä indeksiä ei lasketa yksittäisellä kaavalla, vaan laskutapa on kuvattu alla olevassa viitteessä.
Lähde: Valbuena R, Packalén P, Martín-Fernández S, Maltamo M (2012) Diversity and equitability ordering profiles applied to study forest structure. For Ecol Manage 276: 185–195
Rakennepiirteet laskettiin aritmeettisena keskiarvona Arvometsän laskemista Shannon- ja Gini-tunnuksista ja mittarin arvo tuotettiin Vahlbergin (2024) taulukon 4 (s. 24) mukaan.
03 Lahopuun määrä
Avoimessa metsävaratiedossa ei ole arvioita lahopuun määrästä. Arvio runkolahopuun määrästä metsäkuviolla laskettiin pohjapinta-alan, keskiläpimitan, lämpösumman ja kasvupaikkatyypin perusteella seuraavalla mallilla:
VLaho = exp(-1.220+0.05139∙G-0.3997∙ln(G+0.001)-0.1907∙√G-0.06084∙D-1.121∙ln(D+0.001)+1.802∙√D+0.0003989∙TS+0.6188∙OMT+0.5022∙MT+0.2679∙VT)
jossa:
Vlaho = runkolahopuun tilavuus, m3/ha
G = pohjapinta-ala, m2/ha
D = keskiläpimitta, cm
TS = lämpösumma, d.d.
OMT = 1, jos kasvupaikkaluokka on OMT tai parempi, muuten nolla
MT = 1, jos kasvupaikkaluokka on MT, muuten nolla
VT = 1, jos kasvupaikkaluokka on VT, muuten nolla
Malli perustuu samoihin Monsu- ja Yasso-malleilla tehtyihin pitkäaikaisiin simulointeihin, joita käytetään maan hiilivaraston ennustamisessa.
Lahopuumittarina käytettiin Arvometsän ennustamaa lahopuun (VLaho) määrää. Lahopuumittarin arvo tuotettiin Vahlbergin (2024) taulukon 5 (s. 25) mukaan.
04 Järeiden puiden määrä
Järeiden puiden määrä tarkoittaa Kotiahon ym (2015) mukaan läpimitaltaan vähintään 40-senttisten puiden lukumäärää hehtaarilla. Referenssirunkomäärät tulevat samasta lähteestä. Järeän puun määrä on arvioitu kasvupaikan viljavuuden ja leveysasteen perusteella.
Järeiden puiden mittarin arvo tuotettiin Vahlbergin (2024) taulukon 6 (s. 26) mukaan.
05 Muu ihmistoiminta
Muu ihmisvaikutus tarkoittaa tässä tapauksessa ojitusta. Muu ihmistoiminta on kuvattu Vahlbergin (2024) taulukossa 7 (s. 27) ojituksen ja muun ihmisvaikutuksen kautta. Koska Metsäkeskuksen avoimessa metsävaratiedossa ei ole muita ihmisvaikutukseen liittyviä tunnuksia kuin ojitus, laskennassa ojitettu kuvio sai arvon 0.5 ja ojittamaton kuvio arvon 1.0.
Luonnonarvon laskeminen ja luokittelu
Luonnonarvo eli arvio luonnonarvohehtaarista kuvaa kuvion ekologista tilaa. Se on laskettu Valhbergin (2024) mukaan käyttäen yllä olevia tunnuksia seuraavasti:
Ensin lasketaan puuston ekologinen tila kompensaatioasetuksen mukaan painotettuna keskiarvona. Tässä kehitysluokka, rakennepiirteet ja lahopuu saavat kaksinkertaisen painon järeiden puiden määrään ja ihmisvaikutukseen nähden. Lehdoilla kasvillisuuden edustavuus painotetaan kaksinkertaisesti.
Sitten metsän ekologinen tila:
Luonnonarvon luokittelu
Metsän arvo -palvelu tuottaa luonnonarvon 5-portaisella asteikolla. Luonnonarvo on luokiteltu seuraavasti:
METSÄN MONIMUOTOISUUSILUOKITUS
| Luokka | Luontoarvo | Osuus Suomen metsistä |
|---|---|---|
| Todella rikas | 0,74-1 | 5% |
| Rikas | 0,7-0,74 | 10% |
| Kohtalainen | 0,65-0,7 | 15% |
| Köyhtynyt | 0,58-0,65 | 20% |
| Köyhä | 0-0,58 | 50% |
Laskennan haasteet ja kehittämistarpeet
Metsän arvo -palvelua varten tuotettiin ensimmäinen arvio luonnonarvosta yli koko Suomen, jonka logiikka perustuu luonnonsuojelulainsäädäntöön ja aineisto avoimeen metsävaratietoon. Tämä on ensimmäinen harjoitus, eikä suinkaan aukoton menetelmä luonnonarvon mittaamiseen. Laskennan osalta on tunnistettu muutamia heikkouksia ja kehittämistarpeita, joita kuvaamme tarkemmin tässä blogissa.
Annukka Valkeapää
Toiminnanjohtaja
Compensate-säätiö