Communities of wood-inhabiting fungi : Ecological requirements and responses to forest management and fragmentation

Despite much research on forest biodiversity in Fennoscandia, the exact mechanisms of species declines in dead-wood dependent fungi are still poorly understood. In particular, there is only limited information on why certain fungal species have responded negatively to habitat loss and fragmentation, while others have not. Understanding the mechanisms behind species declines would be essential for the design and development of ecologically effective and scientifically informed conservation measures, and management practices that would promote biodiversity in production forests. In this thesis I study the ecology of polypores and their responses to forest management, with a particular focus on why some species have declined more than others. The data considered in the thesis comprise altogether 98,318 dead-wood objects, with 43,085 observations of 174 fungal species. Out of these, 1,964 observations represent 58 red-listed species. The data were collected from 496 sites, including woodland key habitats, clear-cuts with retention trees, mature managed forests, and natural or natural-like forests in southern Finland and Russian Karelia. I show that the most relevant way of measuring resource availability can differ to a great extent between species seemingly sharing the same resources. It is thus critical to measure the availability of resources in a way that takes into account the ecological requirements of the species. The results show that connectivity at the local, landscape and regional scales is important especially for the highly specialized species, many of which are also red-listed. Habitat loss and fragmentation affect not only species diversity but also the relative abundances of the species and, consequently, species interactions and fungal successional pathways. Changes in species distributions and abundances are likely to affect the food chains in which wood-inhabiting fungi are involved, and thus the functioning of the whole forest ecosystem. The findings of my thesis highlight the importance of protecting well-connected, large and high-quality forest areas to maintain forest biodiversity. Small habitat patches distributed across the landscape are likely to contribute only marginally to protection of red-listed species, especially if habitat quality is not substantially higher than in ordinary managed forest, as is the case with woodland key habitats. Key habitats might supplement the forest protection network if they were delineated larger and if harvesting of individual trees was prohibited in them. Taking the landscape perspective into account in the design and development of conservation measures is critical while striving to halt the decline of forest biodiversity in an ecologically effective manner.Metsäluonnon monimuotoisuutta on tutkittu Fennoskandiassa paljon. Monet lahopuusta riippuvaiset sienilajit ovat uhanalaistuneet lahopuun määrän vähentymisen vuoksi, mutta taantumisen tarkempia mekanismeja ei tunneta hyvin. Pitkälti avoin kysymys on esimerkiksi se miksi juuri tietyt lajit ovat kärsineet elinympäristöjen häviämisestä ja pirstoutumisesta. Taantumisen mekanismien ymmärtäminen on olennaista metsien suojelu- ja hoitotoimenpiteiden suunnittelun ja kehittämisen kannalta. Lajistollisen monimuotoisuuden parantaminen edellyttää ekologisesti tehokkaita ja tutkimustietoon perustuvia suojelutoimenpiteitä ja talousmetsien käsittelyn käytäntöjä. Olen väitöskirjatyössäni tutkinut lahottajasienilajien ekologiaa sekä sitä millä tavoin metsätalous vaikuttaa tähän lajiryhmään. Tutkimusaineisto käsittää yhteensä 43 085 esiintymää 174 lajista, joista 58 lajia (1964 esiintymää) on uhanalaisia tai silmälläpidettäviä. Aineisto on kerätty 98 318 lahopuulta Etelä-Suomessa ja Venäjän Karjalassa. Tutkimme kaikkiaan 496 kohdetta, jotka olivat avainbiotooppeja, säästöpuuhakkuita, varttuneita talousmetsiä tai luonnontilaisen kaltaisia metsiä. Tutkimukseni osoittaa että lahopuuston kokonaistilavuus kuvastaa huonosti lahottajasienilajeille käytössä olevan resurssin määrää suurelle osalle lajistosta. Lahopuiden lukumäärää, kokoa ja monimuotoisuutta on tärkeää painottaa tavalla joka huomioi kiinnostuksen kohteena olevien lajien ekologiset vaateet. Paikallisen, maisema- ja alueellisen tason kytkeytyneisyydellä on suuri merkitys etenkin ekologisesti erikoistuneille lajeille, joista monet ovat uhanalaisia tai silmälläpidettäviä. Pienet elinympäristölaikut eivät siten edistä tehokkaasti näiden uhanalaisten lajien suojelua. Tämä pätee etenkin avainbiotooppien kaltaisille laikuille, joiden laatu ei ole lahopuusta riippuvaisten lajien kannalta tavanomaista talousmetsää selvästi parempi. Elinympäristöjen häviäminen ja pirstoutuminen vaikuttavat lajien monimuotoisuuden lisäksi myös lahottajasienilajien suhteellisiin runsauksiin, lajien välisiin vuorovaikutussuhteisiin ja yhteisöjen kehityskulkuihin. Väitöskirjani tulosten perusteella hyvin kytkeytyneiden, suurten ja hyvälaatuisten metsäalueiden suojelu on tärkeämpää kuin pienten eri puolilla metsämaisemaa sijaitsevien laikkujen suojelu. Avainbiotoopit voivat auttaa monimuotoisuuden turvaamisessa suojelualueverkoston täydentäjinä mikäli ne rajataan nykyistä selvästi suuremmiksi ja mikäli niissä ei sallita varovaisiakaan hakkuita. Maisemataso on huomioitava suojelusuunnittelussa ja sen kehittämisessä, kun tavoitteena on metsäluonnon monimuotoisuuden vähenemisen hidastaminen ekologisesti tehokkaalla tavalla