Short-term effects of forest restoration on beetle diversity

Abstract

Toivanen tutki väitöskirjassaan ennallistamisen, erityisesti luontaisten metsäpalojen jäljittelyn ja lahopuun tuoton, lyhyen aikavälin vaikutuksia havumetsien kovakuoriaislajistoon. Ennallistamisella pyritään luontaisten rakenteiden, toimintojen ja lajikoostumuksen palauttamiseen ihmisen muuttamiin ekosysteemeihin. Ennallistamisen tarve on suuri erityisesti Etelä-Suomessa, missä suuri osa suojelluistakaan alueista ei täytä luonnontilaisen metsän vaatimuksia pitkän metsien käytön historian johdosta. Toivasen tulokset ovat näin suoraan sovellettavissa käytännön suojelutyöhön.Toivanen havaitsi, että poltetuilla ennallistamiskohteilla kovakuoriaisten laji- ja yksilömäärät olivat merkittävästi suurempia kuin polttamattomilla. Erityisen selvä positiivinen vaikutus metsän poltolla oli harvinaisiin lahopuusta riippuvaisiin lajeihin. - Poltolla voidaan nopeasti luoda arvokkaita elinympäristöjä erikoistuneille lajeille, jotka ovat sopeutuneet elämään häiriöympäristöissä. On kuitenkin syytä huomioida, että esimerkiksi vanhan metsän pienilmastoa vaativat lajit eivät todennäköisesti hyödy ennallistamistoimista, Toivanen kuvailee.Vertaillessaan erityyppisiin ennallistamiskohteisiin syntyneen lahopuun laatua Toivanen havaitsi, että polton vaikutus oli huomattava lahoavaa koivua hyödyntävään kovakuoriaislajistoon, mutta kuusen lajistoon vaikutukset olivat vähäisempiä, ja monet kuusella elävät pioneerilajit kärsivät poltosta. - Kuusivaltaiset metsät eivät välttämättä ole soveliaimpia kohteita ennallistamispoltoille. Palaneen kuusen lajisto oli kuitenkin monimuotoinen ja rakenteeltaan selvästi erilainen kuin muiden tutkittujen lahopuuresurssien, Toivanen huomauttaa.Ennallistamistoimet, joissa syntyy suuria määriä lahopuuta, lisäävät metsätuhoja aiheuttavien kaarnakuoriaisten määriä, ja on mahdollista, että tuhot leviäisivät ennallistamiskohteita ympäröiviin talousmetsiin. Vaikka kaarnakuoriaisten määrät olivat ennallistamiskohteilla huomattavan korkeita, Toivanen totesi, että tuholaislajit eivät juuri leviä kohteiden ulkopuolelle eikä metsätuhoriski näin ole todennäköinen. Palanut puu osoittautui kaarnakuoriaisille huonommaksi resurssiksi, joten polttoa voi tässä mielessä pitää turvallisempana tapana tuottaa suuria määriä lahoavaa puuta.Toivanen tutki myös nykyisten metsänhoitosuositusten mukaisten toimenpiteiden, hakkuualueiden kulotuksen ja säästöpuiden jätön, vaikutuksia kovakuoriaisiin. Lahopuusta riippuvaiset, harvinaiset ja uhanalaiset lajit olivat runsaampia poltetuilla kohteilla, mutta vaikutus oli riippuvainen säästöpuiden määrästä: poltto lisäsi kovakuoriaisten lajimääriä vain, mikäli säästöpuita oli jätetty riittävästi. Ilman polttoa ei säästöpuilla ollut vaikutusta. - Metsänhoidollista kulotusta yhdistettynä säästöpuiden jättöön voidaan pitää talousmetsien monimuotoisuutta lisäävänä toimenpiteenä. Kovakuoriaisten määrät vähenivät kuitenkin voimakkaasti poltosta kuluneen ajan myötä, joten poltetut hakkuualat ovat arvokkaina elinympäristöinä lyhytaikaisia, Toivanen summaa.

The need for forest restoration to create structural elements and resources important for biodiversity is widely recognized. In boreal forests, restoration activities are frequently based on mimicking the disturbance dynamics of natural forests, reintroducing fire to forest ecosystem and increasing the volume of dead wood being the most common practices. The aim of this thesis was to explore the effects of forest restoration on beetle diversity, and in particular on a group that is most likely to benefit from the restoration activities, dead wood dependent (saproxylic) beetles. The results are based on a large-scale restoration experiment conducted in southern Finland, in which controlled burning and partial harvesting of managed forest combined with down wood retention were applied as restoration tools. In addition, I studied the importance of two currently recommended forest management practices, burning of and leaving retention trees on logged sites. I found that fire can be successfully used to increase beetle diversity in managed forests and in particular rare saproxylic species benefit from fire. Also partial harvesting increased beetle diversity, but the volume of down wood retention had no clear short-term effect. In general, fire had a positive effect on resource quality, but the effect was different between tree species such that while birch-living species consistently benefited from fire, the effect was much weaker among spruce-living species. As forest management practice, the usefulness of burning was strongly dependent on the level of tree retention: fire had a positive effect on beetle diversity only if an adequate number of retention trees was left on the logged site. Finally, I found that forest restoration is unlikely to cause any risk of bark beetle –induced forest damage in nearby commercial forests. The results are likely to be helpful in planning future restoration activities but further monitoring is needed to clarify the long-term effects of restoration.