Noorte kaasikute kasvukäik endisel põllumajandusmaal

Eesti-Rootsi koostööprojekti (Eastern and Southern Sweden Baltic Sea Co-operation) raames rajati Eestis aastatel 1999–2000 endistele põllumajandusmaadele istutatud ja looduslikult uuenenud lehtpuupuistute kasvatamise ja hooldamise näidisalad, kus uuritavaks puuliigiks on arukask (Betula pendula Roth). Näidisaladest on kujunenud väärtuslikud metsakasvatuslikud püsikatsealad, mis võimaldavad uurida põllumajandusmaade metsastamise ökoloogilisi ja ökonoomilisi aspekte. Uuritavad lehtpuupuistud kuuluvad metsandusalaste katsealade andmebaasidesse NOLTFOX ja ForMIS.Magistritöö eesmärgiks on analüüsida noorte kaasikute kasvukäiku, biomassi produktsiooni, taim-muld seoseid, muutusi mulla toitainetesisalduses ja lehetunnuseid. Saadud tulemusi võrreldakse kirjanduse andmetega Eesti ja Põhjamaade noorte põllumaa arukaasikute ning teiste kiirekasvuliste lehtpuude kohta. Analüüsitakse kaasikute hooldusraiete vajadust ja esitatakse metsakasvatuslikud soovitused maaomanikele.Magistritöö käigus toimusid kordusmõõtmised 22 püsiproovitükil, kus mõõdeti nummerdatud puude rinnasdiameetrid, kõrgused, elusvõra algused ning tehti poolsfäärifotod lehepinnaindeksi hindamiseks. Igalt proovitükilt võeti mulla- ja leheproovid toitainete sisalduse määramiseks. Takseerandmete põhjal arvutati puistute tagavarad ja maapealsed biomassid.Arukasekultuurid ületasid 14 aasta vanuselt 16–20-aastaseid looduslikult uuenenud kaasikuid kõrguse (vastavalt 13,0±0,1 ja 10,9±0,2 m) ja rinnasdiameetri (9,8±0,1 ja 7,7±0,1 cm) poolest. Arukasekultuuride maapealne biomass oli 54,8±1,3 t ha-1 ja looduslikult uuenenud kaasikutel 56,6±1,6 t ha-1, mis jääb alla samas vanuses halli lepa ja hübriidhaavakultuuridele. Arukasekultuuride keskmine jooksva aasta biomassi juurdekasv 14. kasvuaastal oli 8,8±0,4 t ha-1 a-1, mis on sarnane näitaja samas vanuses halli lepa ja hübriidhaavakultuuridega. Kaasikutes on ca 10-aastase perioodi jooksul mulla A-horisondi toitainetesisaldused (NPK) suurenenud, arukasekultuurides 7–51% ja looduslikult uuenenud kaasikutes 0,1–103%. Magistritöö tulemuste põhjal võib väita, et kasutusest välja jäänud põllumajandusmaade metsastamine arukasega on soovitatav maakasutusviis. Arukask on ökoloogiliselt ja majanduslikult sobiv puuliik moodustama põllumajandusmaal esimest metsapõlve ning puistute intensiivne biomassi produktsioon ilmneb juba noores eas. Tulevikus tuleb jätkata vaatluse all olevate näidisalade uurimist ja andmete kogumist kogu raieringi jooksul.

Inglés. In 1999–2000 under Estonian-Sweden co-operation project (Eastern and Southern Sweden Baltic Sea Co-operation) deciduous plantations and naturally regenerated deciduous stands on abandoned agricultural lands were established in Estonia, where main focus was on silver birch (Betula pendula Roth). These birch stands have become important experimental and demonstration areas, where various ecological and economic aspects of abandoned agricultural land afforestation are studied. All stands are included in forest experimental databases NOLTFOX and ForMIS.The aim of the current thesis was to investigate birch stands growth development, above-ground biomass production, soil-plant relations, changes in soil nutrients content and leaf characteristics. Results were compared with literature data about similar studies from Estonia and Nordic countries concerning birch and other fast-growing deciduous tree species. Also the need for thinning in birch stands was analysed and silvicultural recommendations were provided for land owners.Tree height, stem diameter at breast height (DBH), live crown ratio and hemispherical photos were measured in 22 silver birch stands on permanent sample plots. Soil and leaf samples were taken from each stand to laboratory analyzes and stand volumes and above-ground biomasses were calculated.14-yr-old silver birch plantations are exceeding 16- to 20-yr-old naturally regenerated birch stands in height growth (13.0±0.1 and 10.9±0.2 m, respectively) and DBH growth (9.8±0.1 and 7.7±0.1 cm, respectively). Above-ground biomasses in planted (54.8±1.3 t DM ha-1) and natural birch stands (56.6±1.6 t DM ha-1) are lower than in grey alder and hybrid aspen plantations of the same age. Current-year above-ground biomass increment in birch plantations in 14th growing season (8.8±0.4 t DM ha-1 a-1) is similar to grey alder and hybrid aspen plantations of the same age. During a decade, topsoil nutrients content (NPK) has increased by 7–51% in birch plantations and by 0.1–103% in naturally regenerated birch stands. To conclude, afforestation of abandoned agricultural lands with silver birch is recommended land use. Silver birch is ecologically and economically suitable tree for creating the first forest generation on former agricultural lands. High biomass productivity of birch stands reveals already at a young age. In future, research and monitoring of these birch stands needs to be continued during the whole rotation period.