Metsien luontaisen kehityksen tunteminen välttämätöntä luonnonmukaiselle metsänhoidolle
Luonnontilainen boreaalinen metsä on joustava eli dynaaminen systeemi, jossa erilaiset häiriötekijät kuten metsäpalot, myrskyt, tulvat, kasvinsyöjänisäkkäät, tuhohyönteiset ja taudit jatkuvasti tappavat puita synnyttäen laajuudeltaan vaihtelevia aukeita. Syntyneisiin aukeisiin syntyy eloon jääneiden yksittäisten puiden ja ympäröivien metsien siemennyksen avulla uutta puustoa, ja aukeat metsittyvät uudelleen. Pyrittäessä luonnonmukaiseen metsänhoitoon on ensiarvoisen tärkeää tuntea luonnontilaisten metsien häiriödynamiikan ominaispiirteet, jotta metsätalouden toimenpiteillä voidaan jäljitellä metsien luontaista kehitystä.
Metsäpalojen on kauan uskottu olleen luonnontilaisten boreaalisten metsien selvästi merkittävimmän häiriötekijän. Nykyään metsäpalojen torjunta on kaikkialla Fennoskandiassa varsin tehokasta, mutta aiemmin kuivat kankaat ovat paikoitellen palaneet jopa 20-70 vuoden välein ja tuoreemmat kankaatkin 80-130 vuoden välein. Nämä arviot Fennoskandian boreaalisten metsien lyhyistä paloväleistä perustuvat kuitenkin paljolti vain muutamia satoja vuosia ajassa taaksepäin kattaviin puiden vuosilustoaineistoihin eli ns. dendrokronologisiin aineistoihin. Tänä aikana ihmistoiminta Fennoskandian boreaalisissa metsissä on ollut melko vilkasta, ja metsäpalot ovat mm. kaskiviljelyn yleisyyden vuoksi olleet selvästi luontaista yleisempiä. Myös luonnossa liikkuvien eräilijöiden huolimattomasti polttamat nuotiot ovat aiheuttaneet paljon paloja. Jopa 10 000 tuhannen vuoden aikavälin kattavat uusimmat soiden turveaineistot viittaavat siihen, että ennen ihmisen merkittävää vaikutusta Fennoskandian boreaalisten metsien keskimääräiset palovälit ovat olleet huomattavasti yllä mainittua pidempiä, kuivillakin kankailla selvästi yli 200 vuotta. Tuoreet kankaat ovat ennen ihmisen vaikutusta saattaneet palaa vain 2-3 kertaa vuosituhannessa. Osa kosteista korvista ja muista soistuneista maista on voinut säilyä palamattomina suoja-alueina eli ns. refugioina jopa tuhansia vuosia.
Boreaalisten metsien luontaisesti pitkiin paloväleihin vaikuttaa maastokuvioiden rikkonaisuus. Kun paloherkimmät kuivat kankaat ovat usein vähemmän paloherkkien tuoreiden kankaiden, soiden ja vesistöjen rajaamia ja suhteellisen pienialaisia, vaatii tietyn metsikön palaminen useimmiten salaman iskua juuri kyseiseen metsikköön, koska tuli ei voi levitä alueelle ympäristöstä paloesteiden vuoksi. Metsäpalon sytyttävän salaman iskun todennäköisyys yksittäiseen metsikköön on kuitenkin hyvin alhainen, arviolta luokkaa 1 isku / 50 ha / 1000 v, jonka seurauksena palot ovat hyvin harvinaisia. Lisäksi on huomattava, että kertaalleen palanut boreaalinen kangasmetsä on palon jälkeiset ensimmäiset 20-25 vuotta käytännössä lähes syttymätöntä, koska tulenarkojen kenttäkerroksen kasvilajien uudistuminen ja helposti syttyvän karikkeen kertyminen ovat hitaita prosesseja. Paloja ruokkivan kenttäkerroksen paloherkän kasvimateriaalin hidas kasautuminen metsikön ikääntyessä johtaa palotiheyden ja palointensiteetin käänteiseen suhteeseen, harvoin palavat metsät palavat usein huomattavan perusteellisesti johtuen paloherkän kasvimateriaalin suuresta määrästä harvoin palavissa metsissä. Paloherkän kasvimateriaalin kertymisen hitaus selittänee myös sen, miksi vuoden 1650 jälkeen Fennoskandian metsissä nopeasti vilkastuneesta ihmistoiminnasta seuranneen palojen yleistymisen myötä metsäpalon keskimääräinen pinta-alat kuitenkin supistuivat. Palojen yleistyessä etenevä metsäpalo aiempaa todennäköisemmin ja nopeammin törmäsi äskettäin palaneeseen ja heikosti syttyvään metsään tyrehtyen siihen.
Metsäpalot synnyttävät metsämaisemaan mosaiikkimaisuutta, koska palaneen metsäalueen sisällä palofrekvenssi ja -intensiteetti vaihtelevat laikuttaisesti. Monet viimeaikaiset tutkimustulokset viittaavat siihen, että Fennoskandian mäntyvaltaisten metsien palot ovat yleensä suhteellisen lieviä ja jättävät ainakin osan puista henkiin. Esimerkiksi eräällä äskettäin tutkitulla mäntyvaltaisella 350 hehtaarin paloalueella yksittäisen metsäpalon jälkeen suurimmat puut olivat säilyneet hengissä pääosalla paloaluetta, joten alueen pääosa oli palosta huolimatta säilynyt metsäisenä. Arviolta vain noin 1/3 alueen elävästä puustosta kuoli palossa. Vain paikoitellen esiintyi pienehköjä aukkoja, joilta kaikki puut olivat kuolleet. Mäntymetsäalueen sisäpuolella olevat kosteammat painanteet ja rehevämmät kuusikkolaikut palavat ympäröivää kuivempaa metsää harvemmin. Lievissä paloissa säilyy myös ainakin osa puiden kasvuille tärkeistä maaperän mykoritsasienistä. Vain osan puista tappavat palot johtavat eri-ikäisrakenteisten metsiköiden muodostumiseen, joissa eri ikäiset puut kasvavat sekaisin muodostamatta eri ikäisiä metsikkölaikkuja. Vanhimmat männyt voivat olla jopa 500-700 vuotta vanhoja. Jos palo on voimakas ja tappaa lähes kaikki puut, voi männikkökankaallekin syntyä tasaikäisrakenteinen metsikkö. Kanadassa on sikäläisen mäntylajin dominoimissa metsissä havaittu, että eri-ikäisrakenteisia metsiä syntyy vain kuivilla habitaateilla, märemmillä kasvupaikoilla metsät ovat tasaikäisiä. Tämä johtuu siitä, että kuivien maiden metsät palavat märempiä metsiä useammin ja siksi myös lievemmin, ja vain kuivilla paikoilla jää merkittäviä määriä puita eloon paloissa.
Fennoskandian mineraalimaiden kuusikoissa yleisin palotyyppi voi olla intensiivinen ja metsikön lähes kokonaan tuhoava palo. Kuusen alhaalta alkavat oksat helpottanevat männiköstä poiketen palon leviämistä tuhoisaksi latvuspaloksi. Mikäli seuraa riittävän pitkä aika ennen seuraavaa paloa, palaneelle kuusikkoalueelle muodostuu aluksi suuren paikallinen palointensiteetin ja siitä seuraavan lähes kaikkien puiden kuolemisen tuloksena aluksi tasaikäisrakenteinen metsikkö, joka on elinvoimaisimmillaan noin 200 vuoden kuluttua palosta. Tämän jälkeen alkaa vanhimpia kuusia kuolla sieltä täältä, ja niiden korvautuminen alikasvoksilla johtaa 400-500 palonjälkeiseen vuoteen tultaessa eri-ikäisrakenteisten metsiköiden muodostumiseen. Kuusikoiden palojen luonnetta koskevat tulokset ovat kuitenkin pääosin metsistä, joissa ihmisen sytyttämät palot ovat olleet merkittävässä roolissa. Ihmisen sytyttämät palot eroavat salaman sytyttämistä siinä, että salaman sytyttämän palon tuhoja yleensä lieventää ukkoseen liittyvä runsas vesisade. Niinpä Fennoskandian kuusikoiden luontaisten palojen luonne on vielä jossain määrin epäselvä.
Metsäpalot vaikuttavat boreaalisten metsien puulajisuhteisiin, koska hitaasti kasvava, ohutkuorinen ja pinnan läheisen juuriston omaava kuusi on erityisen herkkä kuolemaan paloissa eikä siksi kunnolla menesty alueilla, jotka palavat 70 vuoden välein tai useammin. Kaskikausi usein toistuvine metsäpaloineen suosikin mäntyä kuusen kustannuksella. Nykyinen tehokas palontorjunta taas suosii lisääntyvää kuusettumista. Lehtipuista myös nopeakasvuiset haapa, raita ja raudus voivat hyötyä palojen synnyttämistä aukeista. Esimerkiksi osalla Saariselän Venäjän puoleista aluetta tyypilliset kuusikot ovatkin laajalti korvautuneet koivikoilla, ja kuusikoita on paikoitellen vain kapeina nauhoina jokilaaksojen kosteammilla mailla. Karuilla männikkökankailla lehtipuut eivät kuitenkaan hyödy paloista samalla tavalla kuin kuusikkoisilla kankailla. Lehtipuut ovat ohutkuorisempina mäntyä arempia metsäpaloille, joten kuivilla kankailla säännölliset palot pitävät yllä männyn dominanssia.
Metsätalouden luonnonmukaisuutta voidaan parantaa jäljittelemällä hakkuissa ja muissa toimenpiteissä metsien luontaisten häiriöiden vaikutuksia. Luontaisten metsäpalojen vaikutuksia jäljittelevissä hakkuissa tulisi säilyttää hakkuualueen sisällä täysin koskemattomia laikkuja, jotka jäljittelisivät metsäpalossa palamattomina säästyneitä laikkuja. Hakkuuaukeiden tulisi olla yleensä melko pieniä, koska laaja-alaiset palot ovat harvinaisia ja yleensä poikkeuksellisten kuivuusjaksojen seurausta. Luonnonmukaisuuden lisäämiseksi kullakin metsätalousalueella tulisi käsitellä eri metsiköitä vaihtelevilla hakkuutavoilla. Osa metsiköistä pitäisi hakata normaalisti aukeiksi, osassa metsiköitä suoritettaisiin vain osittainen hakkuu osan metsikköä jäädessä täysin koskemattomaksi ja osassa metsiköitä tehtäisiin yksittäisiä puita tai muutaman puun pieniä puuryhmiä valikoivia hakkuita. Eri tavoin käsiteltävien metsiköiden osuus määräytyy paikalle ominaisen palodynamiikan mukaan. Ruotsissa on kehitetty luonnonmukaisen metsätalouden suunnittelun avuksi ns. ASIO –malli, jossa metsät jaetaan luontaisen palotiheytensä perusteella 4 ryhmään. ASIO –mallin mukaan useimmin palavat kuivat jäkäläkankaat, palotiheyden harvetessa tuoreemmilla mailla. Käytännön metsätaloudessa pitäisi säästää hakkuilta ne kohteet, jotka eivät pala luontaisestikaan juuri koskaan. Harvoin palavissa metsiköissä tulisi käyttää pitkää, 200 vuoden tai paikallisten olojen mukaan jopa pidempääkin, kiertoaikaa. Kohtuullisen usein palavat metsiköt tulisi uudistaa vaihtelevin kokoisin aukkohakkuin, huolehtien eri ikäisten uudistusalojen esiintymisestä samalla alueella. Kuivimpien ja tiheimmin palavien kankaiden metsiköissä tulisi pyrkiä eri-ikäisrakenteisuuteen esim. valikoivilla hakkuilla.
Mikäli kuitenkin uusien tulosten mukaisesti osoittautuu, että metsäpalot ovat luontaisesti olleet Fennoskandiassa paljon aiemmin luultua harvinaisempia, metsäpalojen merkitystä metsiemme luontaisessa häiriödynamiikassa on yliarvioitu. Tällöin joutuvat uudelleen arvioitaviksi myös metsäpalodynamiikkaan perustuvat metsänhoidolliset mallit kuten yllä kuvattu ASIO -malli. Harvoin palavissa boreaalisissa metsissä metsäpalojen sijaan keskeinen häiriömuoto on mm. hyönteis- ja myrskytuhojen synnyttämät pienaukot. Näiden synnyttämä häiriödynamiikka voi poiketa paljon metsäpalojen aiheuttamasta. Esimerkiksi myrskytuhot kohdistuvat etupäässä vallitsevan latvuskerroksen suurimpiin puihin, jotka taas lievissä metsäpaloissa usein säilyvät kaikkein parhaiten. Vienansalolla mäntyvaltaisen metsän puiden kuolleisuutta tutkittaessa on havaittu, että jaksoittaisten häiriöiden kuten metsäpalojen tai myrskytuhojen sijaan Fennoskandian metsien pääasiallinen häiriömuoto saattaisi olla yksittäisten puiden ja muutaman puun ryhmien jatkuvat vanhuudesta johtuvat kuolemat, jotka jakautuvat melko tasaisesti koko metsän alueelle. Näiden tulosten mukaan myös suuret kuolleet männyt yleisesti pysyvät pystyssä jopa 200 vuotta kuolemansa jälkeen, eikä suuria aukkoja yleensä synny. Vastaavasti Kanadassa harvoin palavalle boreaaliselle metsälle on havaittu tyypilliseksi, että metsä uudistuu etupäässä pienaukkojen synnyn kautta. Syntyvät aukot ovat kanadalaisessa metsässäkin yleensä alle 10 kuolleen puun muodostamia, ja yli 100 m2:n aukot ovat harvinaisia. Tällaisen pienaukkodynamiikan seurauksena syntyy eri-ikäisrakenteisia ja laajan runkolukujakauman omaavia metsiä, eli syntyvissä metsissä on eri-ikäisiä ja eri-kokoisia puita. Mikäli tällainen pienaukkoihin perustuva häiriödynamiikka osoittautuisi metsissämme vallitsevaksi ja mikäli sitä haluttaisiin jäljitellä metsätalouden toimenpiteissä, ainakin muutamia hallitsevia puita pitäisi säästää jokaisella hakattavalla hehtaarilla läpi kiertoajan ja jopa läpi useampien peräkkäisten kiertojen. Näiden lisäksi tulisi säästää kaikki kuolleet pystypuut.