Laskelmat tehtiin 50 vuoden jaksolle, joka jaettiin viiteen kymmenvuotiskauteen. Tulokset raportoidaan vain ensimmäisen 30 vuoden jaksolle. Kaksi viimeistä kymmenvuotiskautta oli mukana kestävyyden varmistamiseksi.
MELA2016 -ohjelmistossa (Hirvelä ym. 2017) puun pohjapinta-alan kasvumallit on kalibroitu VMI8-kasvunmittausten perusteella, jotka oli indeksikorjattu vuosien 1965-1994 keskimääräiseen läpimitan kasvun tasoon (Henttonen 2000, Hynynen ym. 2002). Tässä esitettyjä laskelmia varten metsämaan pohjapinta-alan kasvumallit kalibroitiin VMI11-kasvunmittausten perusteella. Ennen kalibrointia kasvunmittaukset indeksikorjattiin vastaamaan vuosien 1984-2013 läpimitan kasvun keskitasoa (Korhonen ym. 2007). Kalibrointiin käytettiin vuosina 2009-2013 mitattuja koepuita sellaisilta metsämaan koealoilta, jotka kuuluivat kokonaisuudessaan samaan metsikkökuvioon ja joita ei ollut hakkuin käsitelty viimeiseen 10 vuoteen.
Kalibrointia varten koealojen kaikkien lukupuiden läpimitat laskettiin inventoinnin kasvunmittausjakson alkuvuoteen (5 vuotta taaksepäin) vähentämällä malleilla laskettu viiden vuoden läpimitan kasvu puiden mitatusta läpimitasta. Aineistoon sovitettiin lineaarinen sekamalli erikseen kangas- ja turvemaille. Laadinta-aineistona käytettiin kriteerit täyttäviltä koealoilta mitattuja koepuita.
Kasvunmittausjakson alkuvuoteen muutettujen koepuiden kasvua simuloitiin MELA-ohjelmistolla 5 vuotta ja simuloitua pohjapinta-alan kasvua verrattiin inventoinnissa mitattujen koepuiden indeksikorjattuun pohjapinta-alan kasvuun. Mitatun ja simuloidun kasvun erotukselle eli ennusteharhalle sovitettiin lineaarinen sekamalli (vrt. Hynynen ym. 2002, s. 71) erikseen kangasmaalle ja turvemaalle. Kalibrointi tehtiin vain metsämaan malleille. Selittävinä muuttujina käytettiin puun läpimittaa ja ikää rinnankorkeudella, lämpösummaa, pohjois- ja itäkoordinaattia, merisyys- ja järvisyysindeksiä sekä veroluokasta ja ojitustilanteesta johdettuja dummy-muuttujia. Eri puulajit otettiin huomioon puulajiryhmittäisillä dummy-muuttujilla. Mallilla saatu ennusteharha lisättiin ennustettuun pohjapinta-alan kasvuun ja vastemuuttujan logaritmisesta aritmeettiseksi muuttamisesta syntyvä harha korjattiin empiirisellä korjauskertoimella (Hynynen ym. 2002, s. 71).
MELA-ohjelmistossa olevissa kasvumalleissa on joitakin kalibroinnin jälkeisiä empiirisiä maksimikasvuehtoja ja kasvuntasokertoimia, erityisesti ojittamattomien turvemaiden kohdalla (Hynynen ym. 2002, s.114). Näitä ehtoja ei koepuuaineiston vähyyden vuoksi (taulukko) katsottu voitavan poistaa muutoin kuin tasokerrointen osalta (Hynynen ym. 2002, s. 115), jolloin kalibrointimalli ei tässä ositteessa päässyt vaikuttamaan täysimääräisesti.
Kalibrointimalleja testattiin kasvunmittausjakson alkuvuoteen muutetulla aineistolla simuloimalla 5 vuoden kasvu käyttäen kalibroituja pohjapinta-alan kasvumalleja ja vertaamalla mallien antamia tuloksia inventoinnin indeksikorjattuihin kasvuihin.
Vuosien 1984–2013 keskimääräiselle tasolle kalibroidun pohjapinta-alan kasvun avulla laskettua tilavuuskasvun arviota tarkennettiin vielä lopuksi ottamalla kasvun arviossa huomioon kalibrointijakson keskivuodesta (1999) vuoteen 2017 tapahtunut lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden nousun vaikutus Matalan ym. (2005) funktioiden avulla. Kalibrointijakson keskivuodelle laskettiin edeltäneen 30 vuoden (1970–1999) lämpötilan ja C02:n keskiarvot ja vuodelle 2017 vastaavasti vuosien 1988–2017 lämpötilan ja C02:n keskiarvot ja näiden erotukset (Etelä-Suomi 0,89 °C ja 41,2 ppm; Pohjois-Suomi 0,996 °C ja 41,2 ppm) annettiin syötteenä Matalan ym. (2005) funktioihin. Näin saatu tilavuuskasvun arvio oli vuosille 2016–2025 vuosina 2016–2018 toteutuneiden hakkuiden tasoa noudattaen 105,5 milj. m3/v, kun VMI12 mitattu kasvu oli 107,8 (keskivuosi 2013) milj. m3/v.
Koepuiden keskimääräiset pohjapinta-alan kasvut metsämaan kangasmaalla sekä metsämaan ojittamattomalla ja ojitetulla turvemaalla.
| Puulaji | Koepuita kpl |
Koepuiden pohjapinta-alan kasvu cm2/5 vuotta |
|||
| VMI11, indeksikorjattu | MELA2016 | ||||
| Ilman kalibrointia | Kalibroitu | ||||
| Kangasmaa | |||||
| Mänty | 17592 | 42,1 | 41,6 | 43,9 | |
| Kuusi | 11958 | 50,7 | 57,2 | 52,4 | |
| Lehtipuu | 8049 | 35,9 | 30,1 | 34,0 | |
| Yhteensä | 37599 | 43,5 | 44,1 | 44,5 | |
| Ojittamaton turvemaa | |||||
| Mänty | 785 | 24,8 | 8,5 | 18,1 | |
| Kuusi | 557 | 28,0 | 17,2 | 23,3 | |
| Lehtipuu | 586 | 19,3 | 9,4 | 13,3 | |
| Yhteensä | 1928 | 24,1 | 11,3 | 18,1 | |
| Ojitettu turvemaa | |||||
| Mänty | 5497 | 34,3 | 25,5 | 35,3 | |
| Kuusi | 2213 | 45,9 | 38,1 | 41,7 | |
| Lehtipuu | 2933 | 26,4 | 22,1 | 23,8 | |
| Yhteensä | 10643 | 34,5 | 27,2 | 33,4 | |
MELA –ohjelmistossa rungon ja siitä saatavien puutavaralajien (tukki- ja kuitupuun) tilavuus kuorellisina kiintokuutiometreinä lasketaan Laasasenahon (1982) puun rinnankorkeusläpimittaan ja pituuteen perustuvien runkokäyräyhtälöiden avulla. Runkojen apteerauksessa (jaossa puutavaralajeihin) käytetään mäntytukin kuorellisena minimilatvaläpimittana 15 cm, kuusitukin 16 cm ja lehtipuutukin 18 cm sekä kuitupuun kuorellisena minimiläpimittana männyllä 6,3 cm ja kuusella sekä lehtipuilla 6,5 cm. Tukkiosan minimipituus on 4,3 m ja kuituosan 2,0 m. Tukkipuun määrää korjataan metsikkösimulaattorissa erillisellä tukkivähennysmallilla (Mehtätalo 2002), koska rungon mittoihin perustuva apteeraus ei ota huomioon puutavaran laatuun liittyviä tekijöitä. Erotus siirtyy kuitupuuksi.
Rungon kokonaistilavuudesta kuitupuun minimimittoja pienempi osa on ns. latvahukkapuuta, joka ainespuuhakkuissa jää metsään. Latvahukkapuun lisäksi hakkuissa korjaamatta jäävät kuitupuuta pienemmät kaadetut rungot, mutta muilta osin hakkuusaanto MELA laskelmissa on ollut täydellistä, ts. kaikki vähintään kuitupuun minimitat täyttävä runkopuu on laskettu metsästä korjattuun hakkuukertymään. Käytännön hakkuissa hukkapuun määrä voi kuitenkin mm. kannonkorkeuden, käyttöpuun latvaläpimitan ja hukkapuuleikkojen katkonnan sekä metsään jäävän kaadetun ainespuukokoisen puun johdosta poiketa siitä, mitä mallit puille ennustavat.
VMI12 inventointitietojen perusteella (VMI-hanke Ihalainen 2020) hakkuissa metsään jäi hukkapuuna runkopuusta keskimäärin uudistushakkuiden hakkuupoistumasta 3,3 % ja muiden hakkuiden hakkuupoistumasta keskimäärin 9,3 %. Hakkuutavoittain ja puulajeittain osuudet olivat ao. taulukon mukaiset:
VM12 mukaiset hukkapuun suhteelliset osuudet puulajeittain ja hakkuutavoittain keskimäärin Etelä- ja Pohjois-Suomessa, % hakkuupoistumasta
| Uudistushakkuu | Muut hakkuut | ||
| Etelä-Suomi | Mänty | 1,6 | 5,1 |
| Kuusi | 2,1 | 7,6 | |
| Lehtipuu | 8,8 | 16,5 | |
| Pohjois-Suomi | Mänty | 3,1 | 6,8 |
| Kuusi | 5,3 | 13,9 | |
| Lehtipuu | 15,7 | 20,2 | |
VMI12 (2014-2018) MELA –laskelmissa jokaisen simuloidun hakkuutapahtuman hakkuukertymästä vähennettiin puulajeittain, hakkuutavoittain ja alueittain taulukon 1 mukaisen hukkapuuosuuden ja MELA ko. hakkuulle estimoiman hukkapuun välinen erotus, joka etenkin lehtipuille oli suuri. Vastaavaa kertymän lisäystä ts. MELA:n apteerausmallien mukaista hukkapuun vähennystä ja siirtoa hakkuukertymään ei kuitenkaan tehty, jos VMI12 hukkapuuosuus oli pienempi kuin MELA:n tuottama. Hukkapuun lisämalli koski vain puhdasta ainespuun korjuuta, sillä energiapuun korjuussa tähde korjattiin suosituksen mukaista jätettävää osuutta lukuun ottamatta. Vähennys tehtiin kuitupuusta.
Käytetyn hukkapuun lisämallin vaikutus MELA laskelmaratkaisuun esim. vuosina 2016-2018 toteutuneella hakkuukertymän tasolla oli alla olevan asetelman mukainen.
Runkopuun hakkuutahde, milj. m3/v
| 2016-2025 | 2026-2035 | 2036-2045 | |
| MELA apteeraus | 1,7 | 1,7 | 1,2 |
| MELA apteeraus+"VMI12 hakkuutähde" | 3,0 | 3,5 | 3,2 |
Näin saatu hakkuiden runkohukkapuun kokonaistilavuus ei kuitenkaan vastaa tilastoitua, koska hakkuut eivät kohdennu samoille kuvioille ja samoihin puihin.
Metsien käsittely- ja kehitysvaihtoehdot laskettiin puukohtaisiin malleihin perustuvalla MELA2016 -ohjelmiston metsikkösimulaattorilla (Hirvelä ym. 2017). MELA-ohjelmistoon sisältyvistä luonnonprosessimalleista ja niiden soveltamisesta ks. tarkemmin Nuutinen ym. (2007).
Metsien käsittely perustui vuoden 2013 metsänkäsittelysuosituksiin
(Äijälä ym. 2014) ja energiapuun korjuun ja
kasvatuksen suosituksiin (Koistinen ym. 2016). Kulotus, lannoitus, uudisojitus,
pystypuiden
karsinta, yläharvennus ja
Ensisijaisen puuntuotannon maalla mahdollisia toimenpiteitä olivat runkolukuun ja pohjapinta-alaan perustuvat harvennukset, avohakkuu, siemenpuuhakkuu sekä ylispuiden poisto, säästöpuiden jättäminen, raivaus, maanpinnan käsittely, viljely, taimikonhoito ja kunnostusojitus hakkuiden yhteydessä. Uudistushakkuu simuloitiin noudattaen ohjeiden 2-4 % tuottovaatimukseen perustuvia läpimitta- ja uudistamisikärajoja, jos jompikumpi em. raja täyttyi. Harvennushakkuissa voitiin korjata joko vain ainespuuta, ainespuuta ja energiapuuta (integroitu korjuu) tai vain energiapuuta. Integroidussa korjuussa energiapuu koostui männyn, kuusen, koivun ja haavan osalta rinnankorkeusläpimittaluokista 4-9 cm ja muilla puulajeilla kaikista rinnankorkeusläpimitaltaan vähintään 4 cm puista. Harvennushakkuiden energiapuu korjattiin kuivahkojen kankaiden ja tätä viljavampien kankaiden mänty- tai lehtipuuvaltaisissa puustoissa kokopuuna. Energiapuu korjattiin rankapuuna em. kasvupaikkoja karummilla kangasmailla, turvemailla tai aina kun pääpuulaji oli kuusi. Uudistushakkuissa voitiin korjata joko vain ainespuuta tai ainespuun lisäksi a) hakkuutähdettä (oksat ja latvahukkapuu) tai b) hakkuutähdettä ja kantoja. Uudistushakkuiden hakkuutähteestä (oksat ja runkopuu) oletettiin korjattavan 70 %. Kannoista nostettiin läpimitaltaan vähintään 25 cm kannot, joista talteen saatiin 85 %. Luontaisesti uudistettavilta aloilta korjattiin vain ainespuuta. Rajoitetun puuntuotannon maalta korjattiin vain ainespuuta ja sallittuja hakkuutapoja olivat vain kasvatushakkuut (harvennukset ja ylispuiden poisto). Kitumaille ei tehty hakkuita. Kokonaan puuntuotannon ulkopuolella olevilla alueilla ei sallittu mitään toimenpiteitä.
Pohjapinta-alaohjeeseen perustuva harvennus oli mahdollinen, kun harvennusmallien alempi leimauskäyrä saavutettiin. Puusto harvennettiin harvennuskäyrien puoliväliin. Hakkuut toteutettiin kymmenvuotiskausien puolivälissä, minkä vuoksi harvennuksissa pohjapinta-alan vaatimusta alennettiin 10 prosentilla. Siten harvennettavaksi tuli myös kohteita, jotka täyttivät pohjapinta-alavaatimuksen vasta 10-vuotiskauden jälkimmäisellä puoliskolla.
Laskelmat on tehty ainespuun (tukki ja kuitu) osalta tienvarsihintaisina. Tienvarsihinnat laskettiin lisäämällä toteutuneisiin kantohintoihin vuosien 2009-2017 (http://stat.luke.fi/metsa, haettu 1.7.2018) keskimääräiset toteutuneet reaaliset (v. 2018 rahanarvo) korjuukustannukset (€/m3).
Kantohintoina käytettiin vuosina 2009-2018 ( http://stat.luke.fi/metsa, haettu 15.8.2019) toteutuneita keskiarvoja (€/m3) puutavaralajeittain vuoden 2018 hintatasoon muutettuna.
Sovelletut kanto- ja tienvarsihinnat, €/m3. Koivukuidun hintaa käytettiin haavan tukki- ja kuitupuulle ja muiden lehtipuiden tukille ja kuidulle sovellettiin koivukuidun 1. harvennushintaa, joka oli keskimäärin 2,9 € alempi kuin koivukuidun keskihinta.
| Kantohinta, €/m3 | ||||||
| Maakunta | Tukki | Kuitu | ||||
| Mänty | Kuusi | Koivu | Mänty | Kuusi | Koivu | |
| Uusimaa | 59,60 | 60,70 | 44,35 | 16,30 | 19,85 | 16,45 |
| Varsinais-Suomi | 60,00 | 60,55 | 40,35 | 17,40 | 20,10 | 16,85 |
| Satakunta | 60,05 | 60,80 | 39,50 | 17,40 | 20,35 | 17,05 |
| Kanta-Häme | 60,15 | 61,30 | 44,45 | 16,45 | 20,05 | 16,65 |
| Pirkanmaa | 60,25 | 61,80 | 42,15 | 16,90 | 20,10 | 16,70 |
| Päijät-Häme | 60,40 | 61,25 | 45,15 | 16,50 | 19,95 | 16,65 |
| Kymenlaakso | 60,60 | 61,00 | 44,85 | 17,10 | 19,90 | 16,50 |
| Etelä-Karjala | 60,95 | 60,95 | 45,65 | 17,20 | 19,80 | 16,50 |
| Etelä-Savo | 60,60 | 61,15 | 47,75 | 17,05 | 19,15 | 16,60 |
| Pohjois-Savo | 58,10 | 60,30 | 44,50 | 16,65 | 18,60 | 16,55 |
| Pohjois-Karjala | 58,90 | 59,45 | 45,10 | 16,75 | 18,40 | 16,00 |
| Keski-Suomi | 59,75 | 61,60 | 45,10 | 17,15 | 19,85 | 16,80 |
| Etelä-Pohjanmaa | 59,30 | 60,25 | 39,95 | 17,85 | 20,05 | 17,75 |
| Pohjanmaa | 59,90 | 59,40 | 37,85 | 17,60 | 20,00 | 17,35 |
| Keski-Pohjanmaa | 59,40 | 59,75 | 40,60 | 17,95 | 20,40 | 18,00 |
| Pohjois-Pohjanmaa | 56,70 | 57,45 | 39,55 | 17,50 | 19,45 | 17,40 |
| Kainuu | 56,20 | 56,75 | 42,75 | 16,60 | 18,75 | 16,05 |
| Lappi | 52,10 | 51,20 | 16,95 | 17,00 | 19,25 | 16,35 |
| Ahvenanmaa | 40,95 | 40,95 | 38,20 | 15,95 | 15,95 | 12,35 |
| Korjuukustannus,€/m3 | 7,80 | 14,30 | ||||
Metsähakkeen käyttöpistehinta (€/m3) perustuu Tilastokeskuksen energiatilaston (Tilasto: Energian hinnat, haettu 15.9.2019) vuosien 2009-2018 määrillä painotettuun reaaliseen keskihintaan (v. 2018 rahanarvo) €/Mwh, joka on muutettu kuutiometrihinnaksi kertoimella 2.
| Energiajae | Käyttöpistehinta, €/m3 |
| Ranka | 42,60 |
| Oksatähde | 42,60 |
| Kanto ja juuret | 42,60 |
Laskelmissa sovelletut korjuun yksikköhinnat (€/h) vuiden 2018 rahan arvossa. Hinnat sisältävät palkkojen lisäksi yrittäjävoiton, henkilösivukustannukset ja työvälinekorvaukset.
| Työlaji | Yksikköhinta, €/h |
| Metsäkuljetus | 75,00 |
| Hakkuu monitoimikoneella | 100,00 |
| Metsurihakkuu | 28,35 |
Laskelmissa sovelletut energiapuun hankinnan yksikköhinnat (€/h). Hinnat sisältävät palkkojen lisäksi henkilösivukustannukset ja työvälinekorvaukset. Energiapuun korjuulle ei kohdistettu korjuu- tai haketustukia.
| Työlaji | Yksikköhinta |
| Metsäkuljetus, €/h | 75,00 |
| Hakkuu monitoimikoneella, €/h | 100,00 |
| Metsurihakkuu, €/h | 28,35 |
| Kantokaivuri, €/h | 75,00 |
| Tienvarsihaketin, €/h | 210,00 |
| Kaukokuljetus, €/h | 75,00 |
| Lastaus ja purku, €/h | 55,00 |
| Käyttöpistemurskain, €/m3 | 2,80 |
Metsänhoitotöiden vuosina 2008-2017 (http://stat.luke.fi/metsa, haettu 15.8.2019) toteutuneet keskimääräiset yksikköhinnat vuoden 2018 hintatasoon muutettuna.
Laskelmissa sovelletut metsänhoitotöiden yksikköhinnat
| Työlaji | Etelä-Suomi | Väli-Suomi | Pohjanmaa | Pohjois-Suomi |
| Äestys , €/ha | 279,00 | 252,00 | 222,0 | 195,00 |
| Auraus/mätästys, €/ha | 391,00 | 381,00 | 372,00 | 313,00 |
| Männyn kylvö (siemenet), €/ha | 244,00 | 264,00 | 221,00 | 207,00 |
| Männyn taimi, €/taimi | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Kuusen taimi, €/taimi | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 |
| Koivun taimi, €/taimi | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,30 |
| Männyn täydennystaimi, €/taimi | 0,18 | 0,18 | 0,18 | 0,18 |
| Kuusen täydennystaimi, €/taimi | 0,26 | 0,26 | 0,26 | 0,26 |
| Koivun täydennystaimi, €/taimi | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
| Istutus- ym. metsänhoitotyö, €/h | 21,53 | 21,35 | 21,35 | 21,35 |
| Ruohous, €/ha | 309,00 | 283,00 | 295,00 | 273,00 |
| Uudistusalan raivaus- ja taimikon perkaus, €/h | 28,35 | 28,35 | 28,35 | 28,35 |
| Kunnostusojitus, €/ha | 209,00 | 172,00 | 195,00 | 163,00 |
| Suunnittelu- ja työnjohtotyö, €/h | 21,35 | 21,35 | 21,35 | 21,35 |
Etelä-Suomi: maakunnat 1-10 ja Ahvenanmaa
Väli-Suomi: maakunnat 11-13
Pohjanmaa: maakunnat 14-16
Pohjois-Suomi: maakunnat 17-19