Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by study line "Metsien ekologia ja käyttö"

Sort by: Order: Results:

  • Tienaho, Noora (2021)
    Structural complexity of trees is related to various ecological processes and ecosystem services. It can also improve the forests’ ability to adapt to environmental changes. In order to implement the management for complexity and to estimate its functionality, the level of structural complexity must be defined. The fractal-based box dimension (Db) provides an objective and holistic way to define the structural complexity for individual trees. The aim of this study was to compare structural complexity of Scots pine (Pinus sylvestris) trees measured by two remote sensing techniques, namely, terrestrial laser scanning (TLS) and aerial imagery acquired with unmanned aerial vehicle (UAV). Structural complexity for each Scots pine tree (n=2065) was defined by Db-values derived from the TLS and UAV measured point clouds. TLS produced the point clouds directly whereas UAV imagery was converted into point clouds with structure from motion (SfM) technology. The premise was that TLS provides the best available information on Db-values as the point density is higher in TLS than in UAV, and be-cause TLS is able to penetrate vegetation. TLS and UAV measured Db-values were found to significantly differ from each other and, thus, the techniques did not provide comparable information on structural complexity of individual Scots pine trees. On average, UAV measured Db-values were 5% bigger than TLS measured. The divergence between the TLS and UAV measured Db-values was found to be explained by the differences in the number and distribution of the points in the point clouds and by the differences in the estimated tree heights and number of boxes in the box dimension method. Forest structure (two thinning intensities, three thinning types and a control group) significantly affected the variation of both TLS and UAV measured Db-values. However, the divergence between TLS and UAV measured Db-values remained in all the treatments. In terms of the individual tree detection, the number of obtained points in the point cloud, and the distribution of these points, UAV measurements were better when the forest structure was sparser. In conclusion, while aerial imaging is a continuously developing study area and provides many advantageous attributes, at the moment, the TLS methods still dominate in accuracy when measuring the structural complexity at the tree-level. In the future, it should be studied whether TLS and UAV could be used as complementary techniques to provide more accurate and holistic view of the structural complexity in the perspective of both tree- and stand-level.
  • Laakkonen, Hilla (2022)
    This study was conducted with the participation of HOAS and AYY residents at the two biggest Universities in the Helsinki metropolitan area (HMA), Finland. A total of 187 residents took part in an online survey. The aim of the study is to investigate the association between experiences of nature, environmental identity, and environmental concern. This master’s thesis explores how the experiences of nature (EoN) defined by Clayton and others (2017), as well as the environmental identity, determined by Clayton (2003), were associated with environmental concern. The survey consisted of questions about environmental identity and experiences of nature. The self-estimation about the environmental concern was also taken into consideration. The data were analyzed both via quantitative and qualitative methods, so mixed methods were applied in this study. Factor analysis from multivariate methods was conducted as a part of the quantitative analysis. Content analysis with topic modeling was performed as part of the qualitative analysis. Survey results from the quantitative analysis showed that the residents of HOAS and AYY experience nature mostly as integrated into their daily lives and routines. Yet, the qualitative analysis revealed that more complex nature connections were experienced during vacation times such as leisure time activities (e.g., boating and trekking). Also, experiences of nature are themed under three themes using the results of the factor analysis. Overall, the survey participants were very concerned about the environmental crisis, and they showed a very strong environmental identity. The correlation between EoN and environmental concern was the weakest, and there were stronger correlations between environmental identity and EoN or environmental concern. The result of this study supports Clayton’s (2003) theoretical model that there is a connection between environmental identity and environmental concern.
  • Ingves, Jonas (2021)
    The underlying bedrock is known to have effects on metal contents in soil and water, and thereby onto the major and trace nutrient balances in plants. Heavy metal contents in different rock types are highly variable and changes in the composition of the bedrock can happen over small distances. In Finland, the locally relatively abundant black shales in the eastern part of the country contain elevated amounts of several heavy metals, while the generally more common felsic rock types are in comparison depleted in them. The influence of elemental contents in bedrock on metal distribution in nature can be assessed through comparing metal amounts in various kinds of environmental samples, which at the same time enables identification of areas of potential environmental concern. The aim of this study is to assess the influence of bedrock on heavy metal contents in peat, ditch water, and needle samples between areas underlain by felsic or black shale bedrock in nine peatland catchments in Kainuu in eastern Finland. In addition to comparing differences in elemental contents, effort is put into evaluating strengths of correlations between metal concentrations and ash contents in peat samples and to assess which metals have a tendency of occurring together in peat. For ditch water samples, correlations will be evaluated between concentrations of metals and of dissolved organic carbon (DOC) and of amounts of precipitation. In addition to influences of bedrock, other possible reasons behind differences in heavy metal amounts between areas will be looked at. Comparisons with data from other publications will in places also be made. The study is based on material collected by the Natural Resources Institute Finland in the years 2008–2015, which here includes 70 peat, 634 ditch water, and 80 needle samples. All samples were collected in nine separate forestry drained peatland catchments. Five of the catchments were located on areas underlain by felsic bedrock and four by black shales. The peat samples examined in this study range from the surface of the peat layers to 40 cm depth. The ditch water samples were collected from outlet ditches from all nine peatland catchments and needle samples were taken in eight catchments from either Scots pine (Pinus sylvestris L.) or Norway spruce (Picea abies [L.] Karst). Half of the samples were of current year’s and half of previous year’s needles. Laboratory analyses of peat samples included measurements of As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, U, and Zn concentrations by either ICP-MS or ICP-AES -methods and of ash contents through loss-on-ignition (LOI). Ditch water samples were analysed for Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn concentrations with the ICP-AES method, for DOC concentrations by TOC-V CPH/CPN analysis and for sulphate (SO4-S) by ion chromatography. Tree needles were measured for contents of Cr, Cu, Mn, Ni and Zn with ICP-AES. Statistical differences in metal amounts in samples by bedrock were tested with the Mann–Whitney U test and correlations using Spearman’s rank correlation coefficient or the Pearson correlation coefficient. Metal concentrations in peat samples were for some tests recalculated to take into account ash contents using a linear general model. Metal stocks in peat layers (mg/m2) were also calculated for the sampling sites. As the main results, the ash corrected metal concentrations in peat were statistically significantly higher in samples collected on black shale as opposed to felsic bedrock in terms of As, Cd, Co, Mn, Ni, and Zn, while metal stocks in peat were significantly different in terms of Ni. In ditch water, samples from black shale areas had significantly higher concentrations of Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn, and in tree needle samples similar significances were observed for Ni. The only cases were samples from felsic areas had significantly higher concentrations than those form black shale areas were the ash corrected concentrations of U and Cu concentrations in needle samples. Regardless of the underlying bedrock, large variations in metal amounts in all sample types were observed between catchment areas. Correlations between metal concentrations and ash contents in peat were generally relatively strong. Correlations between metals in peat were variable, and often stronger in samples collected in felsic areas. In water samples, correlations between metal and DOC concentrations were variable both between metals and catchments. The correlations between precipitation and metal concentrations in ditch water were generally weak. Overall, the composition of the bedrock was noticed to have some effects on metal concentrations in all sample types. But it was evident by the results that there are also other factors controlling metal amounts between catchments.
  • Adhikari, Gopal (2022)
    Northern peatlands store approximately one-third of total global terrestrial carbon (C). These peatlands were partly drained for agriculture and forestry. In drained peatland forest, beside tree stands, ground vegetation is another relevant component concerning C fluxes between the land and the atmosphere. Thus, to explore ground vegetation gross primary production (GPPGV) dynamics, its affecting factors, and impacts of the partial harvest; forest floor net exchange (NEFF) and respiration (RFF) were measured on an hourly interval with an automated closed flux chamber method were analysed. These measurements were conducted in a forestry drained peatland before (pre-harvest, 2013 – 2015) and after (post-harvest, 2016 – 2017) the partial harvest and a control area (2015 – 2017) located in southern Finland. The results showed a similar diurnal pattern of GPPGV in all three scenarios yet, with a considerably varying magnitude between these scenarios. An 83% increase in photosynthetically active radiation (PAR) was observed in 2016 followed by the harvest event. However, a markedly higher GPPGV was obtained in the year 2017 (139.04 mg CO2 m-2 h-1) a year after the partial harvest compared to the year 2016 (42.82 mg CO2 m-2 h-1), thereby indicating a delaying effect of partial harvest induced changes on productivity. A linear mixed effect model with fixed effects of treatment (control and partial harvest) and random effects of chambers further supported this result with a significant effect of partial harvest on GPPGV in 2017 as compared to 2016. Further, a strong positive correlation was found between the daily mean GPPGV and PAR. Additionally, types of vegetation and its share of projection cover (PC) also explained GPPGV variations between flux chambers. An increase in GPPGV after the partial harvest event showed that the ground vegetation can play a considerable role in the C cycle of a managed drained peatland forest beside tree stands. As expected, after the partial harvest more lights reached the ground layer altering productivity. Besides light availability, productivity also depends on the types and phenology of inhabiting vegetation. Thus, exploration and realization of the response of ground vegetation to the partial harvest induced changes may contribute to our understanding of natural regeneration and system recovery processes.
  • Mustola, Marjo (2021)
    The loss of forest biodiversity is a global issue. In Finland, there are many measures aiming at preserving the forest biodiversity, for example, protection of the forest habitats defined in the Forest Act and in the Nature Conservation Act; protection of threatened species; the nature management methods in commercially utilized forests and the forest certification. Information of forest resources is collected mainly by remote sensing methods, but also field inventories are carried out, especially when preservation of the areas of high biodiversity value needs to be verified and monitored. Metsäteho Oy has developed an automated method for delineating harvested stands based on harvester location data. The method can be a beneficial tool for providing up-to-date forest resource information. The objective of this study was to research, if harvester location data can be utilized in verifying preservation of areas of high biodiversity value, and in recognizing potential areas, and how that could be implemented in practice. The harvester data used in this study was collected from geographically diverse areas in Finland, and the data contains stem-wise coordinates of harvester while cutting the tree. The delineations of operated areas were generated from harvester location data using the automated method developed by Metsäteho Oy. After the stand delineation was generated, the automated method was utilized in recognizing non-harvested areas left inside and between the harvested stands. Both harvested stands and non-harvested areas were compared to open forest data (including the data of the protected habitats according to the Forest Act and METSO Programme; other protected areas; habitats of threatened species; the Topographic database) using spatial data analysis. The aim was to investigate, if the known areas of high biodiversity value were delimited outside of the harvested stands or if they were left non-harvested within the harvested stand area. In addition, the aim was to research why the automatically recognized non-harvested areas were left without harvesting, and if the non-harvested areas could be potential areas of high biodiversity value. After the spatial data analysis was completed, also field surveys were carried out. Based on the spatial data analysis and the field surveys, the known areas of high biodiversity value were mainly delimited out-side of the harvested stands. The cases in which they were left without harvesting within the harvested stands, were possible to recognize through spatial data analysis. According to the spatial data analysis, part of the automatically recognized non-harvested areas were potential areas of high biodiversity value. Recognized non-harvested areas can be utilized also in recognizing retention tree groups with certain limitations. According to the results, the recognition method for high biodiversity value areas, based on harvester location data, can be utilized when verifying preservation of the high biodiversity value areas, and also other areas that are recorded in spatial data. Based on the observations of this study, it is possible to develop an automated recognition method for high biodiversity value areas, when spatial analysis of datasets in vector format is automated. The positioning accuracy of harvester and the automated method for delineating harvested stands are still causing some challenges when interpreting the results. Also, timeliness and accuracy of the available data of high biodiversity value areas affect on the results of the automated method. To combine different data sources effectively, a data platform is needed in order to use the automated method fluently. The recognition method for high biodiversity value areas can be utilized, for example, when reporting the quality of harvesting work. In addition, the method can be utilized in targeting and minimizing the amount of field inventories when verifying new areas of high biodiversity value. The method enables collecting information and automated monitoring of how the nature management has been integrated into forest management operations in practice. That information contributes to the utilization of forests in economically and ecologically sustainable way.
  • Hakala, Mikko (2021)
    Up-to-date forest inventory benefits the entire forest industry, all the way from forest owners to buyers of raw wood. The forest inventory gathered through remote sensing data and field sample plots by both National Forest Inventory (NFI) and Finnish Forest Centre supports large-scale strategic planning of forestry management and creates a foundation for forest planning as well as up-to-date forest inventory. Operative planning and up-to-date forest inventory also require information about recent cuttings. Finnish Forest Centre has deemed it necessary to develop tools to monitor the realized cuttings on an annual basis. The aim is that data from annual forest operations and cuttings could be transferred into updated forest inventory as soon as possible. The main focus of this thesis was on a method developed by Metsäteho Oy, whereby a stand delineation is automatically created for each forest stand based on harvester data (Melkas ym. 2020). Stand delineation carried out on the basis of stem-specific harvester location data would enable to constantly update the forest inventory in conjunction with logging operations. Stand delineation is an important information because stand area is routinely used as a coefficient in the estimation of stand-specific logging accumulation (Belbo & Talbot 2020). The harvester data was gathered between December 2017 and June 2018 and comprised approximately 3,000 harvested objects and 5,316,214 locations all over continental Finland. The stem-spesific location data recorded by harvester is used in automated stand delineation. Using triangulation, the location data of the stands was combined into a network, and a buffer zone was created for the resulting polygon to reduce the contribution of errors in GNSS navigation while also reflecting the reach of the harvester boom. The use of harvester location data also made it possible to automatically create a strip road network, which in turn allowed to calculate stand-specific strip road variables. Compared to aerial photography references, automated delineation yielded reliable stand delineations when carried out with three most common logging methods and when the stand area was at least .75 hectares. The automated stand was on average three per cent larger than the reference stand manually created from digital aerial photographs. Compared to reference stands, the relative areas of the automated stands were as follows: 1.044 for the first thinning; 1.020 for later thinnings; 1.034 for clear cutting; and 1.031 for all of these harvesting methods combined. There was little variation between the various harvesting methods, and the correlation between automated stand areas and references increased with the size of the stand. For stands with an area more than 1.5 hectares the relative difference in areas was, on average, only around one per cent. Another aim was the validation of automated strip road calculation. On the basis of harvester locations, a strip road network was created, where the to-and-fro movement of the harvester was ignored. Next, the automatically created strip road network was used to calculate the average spacings between strip roads (in metres) and strip road density (in metres/hectare). This was done comprehensively for each stand. In addition, the strip road variables were calculated by emulating sample plot measurements carried out by the Finnish Forest Centre in the evaluation of the quality of harvesting sites objects. Both results were realistic when compared to best practices in forest management. On average, the spacing between strip roads in thinning areas was 20.7 metres and 17.1 metres in clear cuttings. To sum up, there was a reliable correlation between automated stand delineation and reference stands both in terms of area and location; thus, it would be viable to integrate the automatically delineated stands as part of reliable and up-to-date forest inventory. The results of strip road calculation are applicable to validate the implementation of the recommendations set for strip road networks.
  • Jaatinen, Konsta (2024)
    Vesistöjen rantavyöhykkeiden suojeleminen on maankäytöltään tehokas tapa saavuuttaa merkittäviä hyötyjä vesistöjen suojelulle ja biodiversiteetille. Metsätaloudessa kutsutaan suojavyöhykkeeksi kaistaletta, jolla puunkorjuuta, maanmuokkausta ja koneilla liikkumista on rajoitettu. Vesistöjen varsien suojavyöhykkeet tarjoavat elinympäristön useille kasvi- ja eläinlajeille. Suojavyöhykkeet estävät ravinteiden päätymistä vesistöihin ainakin pidättämällä hienoainesta, sekä suojavyöhykkeen kasvien ravinteiden otannan, että erilaisten biokemiallisten prosessien kautta. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää miten ja millä tarkkuudella hakkuukonetiedon avulla voidaan seurata toteutuneiden suojavyöhykkeiden leveyksiä. Metsäkoneiden teknologisen kehityksen ansiosta koneiden keräämää tietoa on alettu hyödyntämään laajemmin. Hakkuukoneilla voidaan kerätä metsävaratietoa kustannustehokkaasti. Suuret tavaralajimenetelmän metsäkoneiden valmistajat ovat sitoutuneet StanForD2010-tiedonstantardiin, jonka ansiosta hakkuukonetietoa voidaan käsitellä ja hyödyntää tehokkaasti. Hakkuukoneiden GNSS-paikantimen työskentelyn aikana tallentuvasta sijaintitiedosta voidaan muodostaa Metsäteho Oy:n kehittämällä menetelmällä toteutuneen hakkuun mukaan metsikkökuvioita, joita kutsutaan hakkuukonekuvioiksi. Tässä tutkimuksessa tarkasteltu menetelmä on Metsätehon kehittämä ja siinä hyödynnetään niin ikään Metsätehon algoritmilla hakkuukonetiedosta tuotettuja hakkuukonekuvioita. Työn aineistoksi saatiin Stora Ensolta laaja hakkuukoneaineisto, joista 4239 hakkuukuvion läheisyydessä tai sisällä sijaitsi vesistö. Hakkuukonekuvioiden rajoilta mitattiin etäisyys maanmittauslaitoksen kartta-aineistosta löytyviin vesistöjen rajoihin laskennallisesti. Tuloksista muodostettiin suojavyöhykkeiden keskimääräiset leveystiedot hakkuukuvioittain. Suojavyöhyketiedon tarkkuuden määrittämiseksi kerättiin maastomittauksissa aineisto, jossa hakkuukuvioiden todellinen raja kartoitettiin tarkalla RTK-GNSS paikantimella. Maastomittaus tehtiin 34 hakkuukuviolla. Maastossa mitattujen kuvioiden rajoista muodostettiin suojavyöhykkeen leveydet käyttäen samaa metsätehon laskennallista menetelmää ja vesistöaineistoa. Hakkuukonetiedosta johdetun suojavyöhyketiedon tarkkuus esitettiin keskimääräisen suojavyöhyketiedon absoluuttisena erona maastomittauksen perusteella määritettyyn. Menetelmän tarkkuutta tarkastellaan työssä kolmen erityyppisten vesistöjen välillä. Tutkimuksen tuloksena menetelmä näyttää toimivan hyvin silloin kun hakkuualuetta rajaa geometriatyypiltään aluemuotoinen vesistö, eli vakavesi tai virtavesialue. Vakavesiin kuuluvat järvet, lammet ja meret ja virtavesialueisiin joet. Vakavesillä keskimääräinen virhe oli 1,64 metriä, keskimääräisen suojavyöhykeleveyden ollessa 15,04 metriä. Vastaavasti virtavesialueilla olivat keskimääräinen virhe 1,79 metriä ja suojavyöhykeleveys 16,43 metriä. Kun vesistön tyyppi on viivamuotoinen virtaava vesi eli puro, noro tai oja, ei menetelmä toimi luotettavasti. Keskimääräinen virhe oli virtavesiviivoilla 4,22 metriä keskimääräisen suojavyöhykeleveyden ollessa 5,49 metriä. Tärkein syy menetelmän toimimattomuuteen virtavesiviivakohteilla oli maanmittauslaitoksen vesistöaineistossa, jossa luonnontilaisia vesistöjä ja kaivettuja ojia ei voinut erotella. Menetelmän käyttöaste ja tarkkuus paranevat, kun hakkuulaitteiden paikannus yleistyy ja GNSS-paikannuksen tarkkuuden taso nousee hakkuukoneissa.
  • Karhumaa, Matias (2021)
    Hakkuutyön tuottavuus on merkittävä tekijä puunkorjuun kokonaiskustannuksien muodostumisessa. Harvennushakkuiden tuottavuuskehitys on viime vuosina ollut maltillista, mikä on johtanut puunkorjuun positiivisen kustannuskehityksen taittumiseen. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia harvennusvoimakkuudeltaan vaihtelevan harvennustavan mahdollisuuksia hakkuutyön tuottavuuden ja korjuujäljen parantamiseksi. Vyöhykeharvennusmenetelmässä hakkuutyötä tehostetaan pienentämällä hakkuulaitteen työskentelyetäisyyttä, jolloin harvennusvoimakkuus laskee edettäessä kauemmaksi ajouralta. Puunkorjuun tuottavuuden ja puuston erirakenteisuuden lisäämiseksi jätetään ensiharvennuksessa ajourien välimaastoon käsittelemätön vyöhyke, johon toisessa harvennuksessa ajoura avataan. Toisessa vyöhykeharvennuksessa ei käsitellä ensiharvennuksessa avatun ajouran lähialuetta, sillä se on jo ensiharvennusvaiheessa harvennettu myöhemmän harvennuksen jälkeiseen tavoitetiheyteen. Aika- ja tuotostutkimus toteutettiin vertailevana aikatutkimuksena, jossa mukana oli kaksi vaihtoehtoista vyöhykeharvennusta ja vertailu toteutettiin harvennusmallin mukaiseen harvennustapaan. Ajouravälit vyöhykeharvennuksilla olivat 24 m sekä 30 m ja harvennusmallin mukaisella 20 metriä. Vyöhykeharvennuksissa kolmannes ajouravälistä jätettiin käsittelemättömäksi vyöhykkeeksi. Kaikkiin kolmeen käsittelyketjuun sisältyi ensiharvennus ja toinen harvennus. Tutkimusaineisto kerättiin Ponsse-metsäkonesimulaattorilla, johon luotiin ennakkoleimatut virtuaalileimikot tutkimusasetelman mukaisilla puustoilla. Neljä ammatikseen hakkuukoneella ajanutta koekuljettajaa käsitteli samat työmaat kahdessa osassa. Työskentely videoitiin simulaattorin ruudulta ja mittalaitteelta tallennettiin hakkuun toteumatiedot. Korjuujäljen tarkastelua varten simulaattorista kerättiin jälki-inventointina tieto kosketuksen saaneista puista. Tutkimusaineisto käsitti 48 ajotapahtumaa, joissa kaadettiin yhteensä 3 565 runkoa. Harvennushakkuutyön tuottavuutta selittivät kuljettaja, keskijäreys, harvennustapa sekä kuljettajien kehittyminen tutkimuksen aikana. Lineaarisen regressioanalyysin mukaan vyöhykeharvennustapa pienensi ensiharvennuksella hakkuutyön tehoajanmenekkiä saman kokoisella rungolla keskimäärin 8 % ja toisella harvennuksella keskimäärin 9 %. Kahden harvennuksen yhdistetty hehtaarikohtainen tuottavuus oli vyöhykeharvennusmenetelmällä 17–21 % korkeampi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmä kasvatti kaadettujen runkojen keskitilavuutta 11–14 %, sillä suurempi osuus rungoista kaadettiin toisessa harvennuksessa. Harvennusmenetelmien välillä työvaiheiden tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi leimikkotasolla siirtymisessä ja hakkuulaitteen eteen tuonnissa. Kuljettajatasolla myös viennin, kaato-siirron ja prosessoinnin tehoajanmenekit poikkesivat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan leimikoiden välillä. Kosketuspuiden osuus jäävästä puustosta oli ensiharvennusvaiheessa vyöhykeharvennusmenetelmällä 50 % pienempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Vyöhykeharvennusmenetelmän etuna ensiharvennuksella ovat pienempi kosketuspuiden uranvarsitiheys sekä suurempi jäävä puusto ja ajouraväli. Toisessa harvennuksessa ei harvennusmenetelmien välillä ollut merkitsevää eroa puukosketusten esiintymistiheydessä. Poistuma ajourametriä kohden oli vyöhykeharvennusmenetelmän ensiharvennuksessa -6–23 % ja toisessa harvennuksessa 64–111 % suurempi kuin tavallisessa harvennuksessa. Suurin puutavaran ajouranvarsitiheys oli vyöhykeharvennuksessa 30 metrin ajouravälillä. Maastovaurioiden oletetaan vähenevän poistuman kasvaessa, kun maaperää suojaavan hakkuutähteen määrä lisääntyy. Vyöhykeharvennusmenetelmän jatkotutkimustarpeita todettiin olevan hakkuu- ja lähikuljetustyön maastokokeissa sekä metsikön kehityksen seurannassa käsittelyn jälkeen. Metsikön kehitystä tulisi seurata vaihtoehtoisilla puulajeilla, kasvupaikoilla, puuston tiheyksillä ja tilajakaumalla, jolloin jokaiseen metsikköön voidaan luoda metsätaloudellisesti optimaalinen kiertoaika ja ajouraväli sekä poistuman ja jäävän puuston tiheys eri vyöhykkeillä.
  • Krogars, Albert (2024)
    Maisterintutkielman toimeksiantajana toimi Koskisen Oyj. Yhtiössä oli tarvetta selvittää, miten energiapuun hankintaketjussa voidaan kehittää päätehakkuilta saatavan hakkuutähteen kosteudenhallintaa ja sitä kautta parantaa energiapuuliiketoiminnan kannattavuutta. Tarve syntyi oman ideani kautta, jossa ehdotin konsernille selvitystä siitä, miten hakkuutähteen kosteudenhallinta oli onnistunut heidän yhtiössään. Muutamassa organisaatiossa on tehty vastaavia selvityksiä kyseisestä aihepiiristä, mutta Koskisen konsernissa vastaavaa selvitystä ei ole aiemmin tehty. Vastausta tutkimusongelmaan lähdettiin etsimään aineistoanalyysin keinoin. Tutkielman tavoitteena oli selvittää pääosin kolmen tutkimuskysymyksen avulla keinoja kehittää hakkuutähteen kosteudenhallintaa. Ensimmäisen tutkimuskysymyksen tavoitteena oli selvittää, millainen vaikutus hakkuu- ja metsäkuljetusajankohdalla oli hakkuutähteen toimituskosteuteen ja energiasisältöön. Toisessa tutkimuskysymyksessä tavoitteena oli selvittää, miten hakkuutähteiden palsta- ja tienvarsivarastoinnin kesto korreloi hakkuutähteen toimituskosteuteen ja energiasisältöön. Kolmas tutkimuskysymys käsitteli sitä, miten tarkasti Luonnonvarakeskuksen kehittämällä Emil-energiapuulaskurilla pystytään ennustamaan hakkuutähteen toimituskosteus todellisissa olosuhteissa. Koskisen konsernin metsäosasto koosti tutkielman aineiston kokonaisuudessaan. Yhtenä osana aineistoa oli neljän lämpölaitoksen kuormaluettelot toimituskosteus- ja energiasisältötietoineen vuosilta 2021 ja 2022. Lisäksi oli koostettu erillinen kustannusketjuaineisto leimikoista, joista oli korjattu ja toimitettu hakkuutähdettä vastaavalta ajanjaksolta. Aineistoja jatkojalostettiin analysointivaiheessa tutkimuskysymysten vastausten selvittämiseksi. Tutkimukseen sisältyviä kuormia oli yhteensä 2223 kappaletta ja leimikoita 460 kappaletta. Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen vastattiin analysoimalla kustannusketjuaineistoa, josta valittiin leimikoiden hakkuu- ja metsäkuljetusajankohdat tarkasteluun. Hakkuuajankohdan vaikutusta tarkasteltiin vuodenajoittain, joita olivat talvi, kevät, kesä ja syksy. Metsäkuljetusajankohdan vaikutusta tarkasteltiin kuukausitasolla. Kunkin ajankohdan ja kuukauden osalta määritettiin keskimääräinen toimituskosteus ja energiasisältö ja laadittiin vaihteluvälijakauma. Toiseen tutkimuskysymykseen vastattiin analysoimalla eripituisia palsta- ja tienvarsivarastointiaikoja. Kunkin varastointiajan keston osalta määritettiin keskimääräinen toimituskosteus ja energiasisältö sekä laadittiin vaihteluvälijakauma. Kolmanteen tutkimuskysymykseen vastattiin vertailemalla Emil-energiapuulaskurilla ennustettuja toimituskosteusarvoja suhteessa lämpölaitoksilla mitattuihin arvoihin. Kunkin hakkuuajankohdan mukaisesti laadittiin pistejakaumat, joista voitiin päätellä, miten tarkasti Emil-laskuri oli pystynyt ennustamaan toimituskosteuden mitattuihin arvoihin nähden. Tulosten perusteella hakkuutähdehakkeen toimituskosteus oli hyvällä tasolla syys- ja talvikaudella hakattujen leimikoiden osalta. Metsäkuljetusajankohtaa tarkastelemalla ilmeni, että kevät- ja kesäkausi olivat ajankohtina otollisimmat hakkuutähdehakkeen kosteuden näkökulmasta. Palstavarastoinnin keston osalta kevät- ja kesäkaudella kaadetuissa leimikoissa lyhyempi 1–3 kk kestävä varastointi palstalla oli optimaalisin. Syys- ja talvikaudella kaadetuissa leimikoissa puolestaan palstavarastoinnin kesto oli optimaalisinta ajoittaa 9–10 kuukauden pituiseksi. Tienvarsivarastoinnin keston osalta 1–3 kk kestoinen varastointi oli parhain. Vastaavasti Emil-laskurin ennustamiskyky toimituskosteuden määrittämisessä oli sitä tarkempi, mitä pidempi palstavarastointiaika oli suhteessa kokonaisvarastointiaikaan. Energiapuun hankintaketjun eri osa-alueiden optimoimiseksi lisätutkimuksissa tulisi huomioida hakkuutähteen kosteuden muutos eri vaiheissa hankintaprosessia eikä pelkästään tarkastella toimituskosteutta.
  • Mattila, Aki (2024)
    Tässä tutkielmassa tarkasteltiin eri hakkuutapojen vaikutusta puuston kehitykseen ja hiilensidontaan. Tutkimuksessa selvitettiin, eroaako tasaikäiskasvatuksen ja jatkuvan kasvatuksen hiilensidonta toisistaan sadan vuoden aikana, ja miten tasaikäiskasvatetun metsän muutos jatkuvaan kasvatukseen vaikuttaa puuston kehitykseen ja hiilensidontaan sadan vuoden aikajaksolla. Tutkimus perustui Paraisilla sijaitsevan Qvidjan kartanolle perustettuihin metsänkasvatuksen koeruutuihin ja niiden puustotietoihin, jotka kerättiin laserkeilausmenetelmällä vuoden 2023 kesän aikana. Koeruutujen taimet inventoitiin maas-tossa saman kesänä. Koeruutujen kehitys simuloitiin metsämallinnusohjelmistoilla. Lisäksi koeruuduille tehtiin sadan vuoden toimenpidesuunnitelmat. Koeruutujen ensimmäiset hakkuutoimenpiteet suoritetiin helmikuussa 2024. Qvidjan koeruudut muodostuvat neljästä kolmen koeruudun sarjasta. Jokainen sarja sijoittuu yhden metsäkuvion sisälle, ja ne ovat vertailukelpoisia toisiinsa nähden. Sarjoissa koeruutuihin tehtävät hakkuutoimenpiteet arvottiin satunnaisesti. Tutkimus hyödynsi empiiristä mallinnusta pitkän aikavälin metsäsimulaatioiden avulla. Näin voitiin arvioida hiilensidon-nan ja puuston tilavuuden kehitystä sekä kumulatiivisia hakkuukertymiä jatkuvan kasvatuksen ja tasaikäiskasvatuksen koeruuduilla. Kontrollina toimivat leporuudut, joissa ei tehdä metsänkäsittelytoimenpiteitä. Mallinnukset ja simulaatiot laskettiin sadan vuoden aikajaksolle. Tulokset viittaavat siihen, että tasaikäiskasvatus sitoo koeruuduilla jatkuvan kasvatuksen koeruutuja enemmän hiiltä tarkastellulla sadan vuoden aikajaksolla. Jatkuvan kasvatuksen koeruutujen hiilensidonta oli kuitenkin tasaisempaa kuin tasaikäiskasvatuksessa. Puuston hiilensidonta seurasi kaikilla koeruuduilla puuston tilavuuden kehitystä. Vertailtaessa kumulatiivisia hakkuukertymiä tasaikäiskasvatus tuotti merkittävästi paremman tuloksen vertailujakson aikana. Tuloksissa on kuitenkin epävarmuustekijöitä, jotka on otettava huomioon tuloksia tulkittaessa. Simulointilaskelmien metsänkasvatusmallinnukset perustuvat metsänhoitosuosituksiin, ja niissä on pieniä eroavaisuuksia koeruuduissa teh-tävien hakkuuohjeistuksien, toimenpiteiden ajoitusten ja poistumakertymien osalta. Vertailtaessa metsänhoitosuositus-ten mukaisesti eri hakkuutapoja tulokset saatiin näin vertailukelpoisiksi eri metsänkäsittelymuotojen kesken. Jatkuvaa kasvatusta koskevien empiiristen pitkäaikaistutkimusten puuttuessa puuston kehitystä ennustavat mallit ovat vielä kehitysasteella, minkä vuoksi pitkälle vietyjä johtopäätöksiä hiilensidonnasta ja sen eroista metsäkäsittelytapojen välillä pelkästään mallien perusteella on ennenaikaista tehdä. Puuston lähtötilanteen tarkat mittaukset ja hakkuutietojen dokumentointi mahdollistavat tulevaisuudessa puuston käsittelyjen vertailun tehtyihin mallinnuksiin.
  • Nordström, Roope (2024)
    Suomessa on viime aikoina käyty keskustelua harvennushakkuiden laadusta. Harvennushakkuiden onnistumista seuraavan viranomaisen Metsäkeskuksen mukaan harvennushakkuissa on ollut paljon huomautettavaa. Metsissä haastavissa olosuhteissa työskentelevillä hakkuukoneenkuljettajilla on suuri vastuu harvennushakkuiden onnistumisesta. Tämän tutkimuksen tavoite oli tuottaa tietoa hakkuukoneenkuljettajien tavoista seurata korjuujälkeä harvennushakkuutyömailla. Tutkimuksessa selvitettiin kuinka helpoksi tai vaikeaksi kuljettajat kokevat hyvän korjuujäljen tuottamisen, millä tavoin he seuraavat korjuujäljen eri kriteerien onnistumista ja mitä välineitä he käyttävät työnsä laadun seurannassa. Tutkimuksessa oli keskeistä löytää kannustavia ratkaisuja osaamisen tukemiseen ja metsätyön laadunhallintaan. Tutkimuskysymysten selvittämiseksi luotiin 21 kysymystä kattava haastattelulomake, joka sisälsi valinta- että monivalintakysymyksiä sekä avoimia kysymyksiä. Tutkimusaineisto kerättiin puhelinhaastatteluina lokakuun 2023 ja tammikuun 2024 välisenä aikana 25 hakkuukoneenkuljettajalta. Haastatteluaineistosta ei voida tunnistaa yksittäisiä henkilöitä. Haastattelut sisälsivät kuljettajien perustietojen lisäksi kysymyksiä kuljettajien tavoista seurata korjuujäljen onnistumista ja heidän tapaansa suorittaa omavalvontaa sekä heidän mielipiteitään saamistaan työohjeista. Kuljettajilta kysyttiin mitkä olisivat heidän mielestään hyviä tapoja kehittää ja ylläpitää heidän ammattitaitoansa sekä miten he pitävät metsänhoidollista ammattitaitoaan yllä. Haastattelun vastaukset luokiteltiin ja näiden pohjalta saatiin käsitys hakkuukoneenkuljettajien työtavoista korjuujälkeä koskien. Tuloksissa saatiin myös heidän näkemyksiään tavoista, joilla voitaisiin parantaa kuljettajien ammattitaitoa. Tulosten perusteella eri puolella Suomea työskentelevät kuljettajat eivät juuri eronneet toisistaan. Maantieteellinen sijainti ja sen tuoma työolojen vaihtelu selittivät kuljettajien eroavaisuuksia. Eri työkokemuksen omaavista kuljettajista löydettiin erovaisuuksia. Nuoremmat kuljettajat käyttivät teknologiaa paljon enemmän korjuujäljen laadun hallinnassa kuin vanhemmat kuljettajat. Vanhemmat kuljettajat seurasivat puustovaurioita harvennushakkuilla varastopaikalle kuljettaessa, mitä nuoret kuljettajat eivät tehneet. Yleisesti kuljettajat seurasivat korjuujäljenlaadun onnistumista. Kaikki kuljettajat olivat käyneet ammattitaitoa kehittävillä kursseilla ja koulutuksissa viime vuosien aikana. Kuljettajat toivoivat enemmän palautetta työstään työnjohdolta. Palautteen olisi hyvä olla suoraa ja reaaliaikaista. He kokivat myös muiden kuljettajien ja ammattilaisten kanssa kommunikoinnin kehittävän heidän ammattitaitoaan. Koulutukset nähtiin hyvänä asiana ja kuljettajat toivoivat enemmän maastossa tapahtuvaa käytännön koulutusta, jossa olisi mahdollista keskustella toisten alan ammattilaisten kanssa. Laadunseuranalla on vaikutusta metsänhoidon kokonaisketjussa ja se vaikuttaa yhteiskunnallisella tasolla. Kuljettajilla ei selkeästikään ole yhtä yhtenäistä tapaa tehdä korjuujäljen laadunvalvontaa. Kuljettajien olisi hyvä ymmärtää laajemmin heidän roolinsa hakkuiden onnistumisessa. Kuljettajat toteuttivat vertaispalautekäytäntöjä aktiivisesti älylaitteiden mahdollistamien sovellusten avulla. Tätä voitaisiin kehittää paremmin laajempaan käyttöön. Ajatus siitä, että kuljettajat voisivat antaa palautetta kohteidensa suunnittelusta työnjohdolle, nousi esiin keskusteluissa.
  • Kokkonen, Eemeli (2023)
    Puukaupassa eletään monen syyn seurauksena muutoksen aikaa. Entistä kehittyneempi kaukokartoituspohjainen metsä-varatieto, muuttuva metsänomistajarakenne sekä puun noussut kysyntä antavat mahdollisuuksia kehittää, mutta myös pakottavat muuttamaan puukaupan vakiintuneita menetelmiä. Runkohinnoittelun, eli puutavaralajien katkonnasta riippumaton puun hinnoittelutapa on kasvattanut nopeasti osuuttaan markkinoilla. Samanaikaisesti metsävaratiedon tarkkuus on lisääntynyt uuden laserkeilauskierroksen myötä, ja kilpailu uusiutuvasta puuraaka-aineesta kasvanut sekä energia- että teollisuuskäytössä maailmanlaajuisten megatrendien ja Venäjän aloittaman hyökkäyssodan aiheuttaminen maailmankaupan muutosten seurauksena. Metsäkeskus tuottaa avointa metsävaratietoa, joka on saatavissa metsätalouden operatiivisen suunnittelun tueksi erilai-siin metsäjärjestelmiin. Tieto on nopeaa ottaa käyttöön, objektiivista, ajantasaistettua sekä varttuneissa metsissä luotet-tavaa. Tutkimuksessa käytettiin tätä avointa tietoa kuvioina vuoden 2020 ajantasaistetussa muodossa. Referenssiaineiston muodostivat 114 korjuulohkoa, joiden harvennuspoistuman keskijäreys ja puutavaralajijakauma tiedettiin hakkuukoneen mittaustietojen perusteella. Lohkot olivat työn tilaajan, Skogsvårdsföreningen Österbotten rf:n puunkorjuuyhtiön hakkaamia. Tutkimuksessa etsittiin parhaat selittäjät ja luotiin mallit poistuman keskijäreyden ja tukkiprosentin ennustamiseksi metsänvaratiedosta harvennushakkuulla. Lisäksi selvitettiin yllä mainittujen tunnusten ennustettavuus eri järeyksillä. Ennusteiden tilastolliset tunnusluvut laskettiin ja mallien käytännön sovellettavuutta arvioitiin. Tulokseksi saatiin, että etenkin poistuman keskijäreys kyetään ennustamaan jopa suhteellisen vanhasta metsävaratiedosta sen verran tarkasti, että mallien käyttöä voisi kokeilla puunhankinnan operaatioissa. Ennalta tunnetun mukaisesti ennustaminen oli luotettavaa varttuneemmissa puustoissa. Keskijäreyden osalta paras selittäjä oli metsävaratiedon summapuuston keskiläpimitta, johon pohjautuva malli ennusti hakkuussa toteutuneen keskijäreyden alle 10 % suhteellisella ennustevirheellä. Tukkiprosenttia kyettiin ennustamaan vastaavalla tavalla, mutta aineiston vähäisen tukkikertymän vuoksi mallien ennusteet eivät olleet kovinkaan luotettavia. Molempien vastemuuttujien tapauksessa mallien selitysasteet jäivät noin 50 %:n tasolle. Tulokset olivat osittain kuvioittaisen maastoarvioinnin yleisinä pidettyjä virhemarginaaleja parempia, sekä toteuttajasta riippumattomia. Tulokset olivat siten kuitenkin rohkaisevia ja tukevat kaukokartoitetun metsävaratiedon entistä laajempaa soveltamista tulevaisuudessa.
  • Ruokojärvi, Harri (2020)
    During the last 100 years, Finnish legislation on the maximum vehicle dimensions and gross weights has been an upward trend. Government’s decree 407/2013 increased the maximum gross weight of the vehicles up to 76 tonnes and made possible to apply a permit for a High Capacity Transport (HCT) vehicle. HCT-vehicles are over 25.25 meters long and over 76 gross weight vehicles which are not classified as special transports. HCT-vehicles are in use in Sweden, Brazil, New-Zealand, Canada, United States, South-Africa, Mexico and in Australia. Research on HCT-vehicles has proven HCT-vehicles to lower transport costs and emissions. HCT-vehicles do not compro-mise traffic safety, congest the traffic flow or be significantly more unstable than a normal vehicle. Government’s decree 31/2019 increased the maximum length of the vehicles up to 34.5 meters, while the maximum gross weight stayed the same. Thus, increasing the cargo space, but decreasing the maximum payload weight on longer (over 25.25 meters) vehicles. In forestry, where the payload weight is a crucial factor, transportation of different timber assort-ments with an extra-long vehicle is infeasible. The study aimed to inspect the possibilities of utilizing HCT-vehicles in long distance transportation of forest energy wood, due to the payload weights being lower, but a requirement of cargo space being higher than the other timber assortments. The study was conducted as a simulation study. Four different types of HCT-vehicles and one normal 25.25-meter vehicle were simulated. Also, two types of chippers and two different types of forest energy woods were simulated. The simulated HCT-vehicles were: 28-, 30-, 32 and 33-meter long HCT-vehicles, based on pre-existing HCT-vehicles. The normal length vehicle was based on an average vehicle. All of the vehicles maximum gross weight were set to be 76 tonnes. Chippers were simulated as a mobile and as a terminal chipper. Every vehicle had their operating costs calculated. The forest energy wood was simulated as a delimbed stems and harvest residuals. The scenarios were divided into a nor-mal and a dry scenario, according to the energy woods moisture content. The normal scenario had energy woods moisture content to be 40 % and in the dry scenario 20 %. In both scenarios, energy wood is transported as comminuted and un-comminuted energy wood. The maneuverability of the simulated vehicles and their potential usage on forest roads were inspected using TrailerWIN-program. HTC- and the normal vehicle were built in the program and taken into Finnish 120-degree maneuverability test. The vehicles were assumed not to have extra turning axles and all the axles were assumed to be lowered. The results in the normal scenario show when transporting comminuted energy wood, HCT-vehicles are inferior when com-pared to the normal vehicle. HCT-vehicles are up to 1 € more expensive than the normal vehicle per transported MWh. This is due to vehicles reaching their maximum gross weight limit, before filling up the cargo space. When transporting uncomminuted energy HCT-vehicles are superior, when compared to the normal vehicle. HCT-vehicles are up to 2 € cheaper per MWh transported when compared to the normal vehicle on long distances. This is due to uncomminuted’ energy woods lower fill grade, thus filling up the cargo space more efficiently. When transporting comminuted energy wood under the dry scenario, HCT-vehicles perform better. HCT-vehicles are up to 0.5 € less expensive per transported MWh than the normal vehicle on long transport distances. This is due to drier energy woods lower density; the extra cargo space can be utilized more efficiently. When transporting uncomminuted energy wood, HCT-vehicles outperform the normal vehicle. HCT-vehicles are up to 2 € more efficient than the normal vehicle per trans-ported MWh on long transport long distances. In the maneuverability test, the 30-meter HCT-vehicle and the normal vehicle can be argued to pass it. Thou the result can be held only as a guideline as if extra-long vehicles can be operated on forest roads. The most important aspect on maneuverability is the construct of the vehicle.
  • Rauhala, Mikko (2022)
    The populations of several birds have declined in Finland and overall, in the boreal zone during the last centuries. There is not only one reason behind this decline in the populations of the birds, because it is a result of many different factors and combinations of these factors. Especially, the nesting success of birds affects the size of the bird population. Artificial nest experiments are commonly used for measuring the nesting success of ground-nesting birds worldwide. Artificial nests are done with eggs of some bird species, and the meaning of this is to mimic the real nests of the chosen ground-nesting birds. Usually, the aim with artificial nests is to figure out the number of predations and the distribution of predator species in the research area. Nowadays artificial nests are often monitored with trail cameras. The credibility and truthfulness compared to the situation of real nests have awakened a lot of discussion among researchers (ex. Skagen et al. 1999, Weldon 2022). Especially, the human scents and subjectivity in the setting stage is believed to decline the credibility and the comparability of artificial nest experiments. This master's thesis, figured out with artificial nests and signposts, does the human scent work as a source of bias in artificial nest experiments. The subjects of this research were decided to be mammal predators because these animals search for food mostly with olfaction. From a scientific perspective, the experienced mammal predator group included both small and medium-sized predators. In this master's thesis, the directions from where the mammal predators came to the experimental setups in relation to where the research came from were analysed. The data of this study was collected from a large area where there is human impact in Finland, during the spring and early summer of 2021. Three kinds of experimental setups were used: experiment nests, control nests and signposts. All experimental setups were monitored with trail cameras during a seven-day period, during this time researchers do not visit the area. The experiment and control nests were made in natural nesting places. Depending on the habitat the nests would have been nests of waterfowl, ring-necked pheasant (Phasianus cochicus) or capercaillie (Tetrao urogallus). The experiment nests were done in the ground by digging as natural nest holes as possible with wood stick, and after this, four pheasant eggs were placed in the nest holes. Control nests were done same way as experiment nests but without any eggs. The signposts were done by setting commercial predator lure made from the scent gland of grey fox (Urocyon cinereoargenteus) with 20cm wood stick to the underside of small flat stone (rain cannot wash the lure away). After this the stick was placed upright next to the stone to spread the smell. The purpose of signposts was to mimic natural territory signs of predators, and to attract predators to the experimental setups. The signposts were made in the same areas as the experiment and control nests. The data consist of 178 experiment nests, 75 control nests and 79 signposts, so in total the data were collected from 332 experimental setups. The modelling of the data was done with R -program and Microsoft Excel. The situation of the first visits (sector analyses) and the survival of experiment nests was analysed by using Generalized linear model (GLM). The situation of all visits was analysed by using G-test (Goodness of Fit). For the analyses, the directions where the mammals came from, were divided into four sector categories. The directions were imagined as a circle around the setup and the circle was divide into four equal-sized sectors (90 degrees each). The sector that the researcher used was always the number one and trail camera was set up in the middle of the sector. There were four most common mammal predators included in the analyses of the directions: raccoon dog (Nyctereutes procyonoides), red fox (Vulpes vulpes), European pine marten (Martes martes) and European badger (Meles meles). This research showed that despite the common beliefs, scent of a researcher does not lead the mammal predators to the experimental setups. According to the results the cues of human scent did not increase the risk of setups found by predators. Neither the passage of time did not change the relation of used sectors in the situation of the first visits. In the situation of first visits mammal predators preferred side sectors (sector two and four) in the experiment nests and signposts, but in the control nests mammal predator did not prefer any sector. There is obvious need of further research because the reason why mammal predators preferred side sectors stayed unclear. The species-specific analyses showed that raccoon dogs, pine martens and badgers arrived in the experimental setups from random directions. However, as expected red foxes were sceptical and avoided the human used sector and the opposite sector three. This research showed that the predatory behaviour of mammal predators is not completely known and there is still need for further research.
  • Jyrinki, Vilja Johanna (2022)
    Climate change and the degradation of soils are global and increasingly prevalent issue. Pyrolyzed organic materials, biochars, are progressively studied as a promising tool to sequester carbon in soils, whilst also improving soil properties. It is important to understand how different biochars affect other integral features of the soil ecosystem, such as soil biota, before they are utilized. Biochars are currently mostly utilized in agricultural settings; in order to extend their use for carbon sequestration in forest soils, more research regarding different biochars in forest settings is necessary. This Master’s thesis was conducted as literature review and meta-analysis of existing forest field studies in which the effect of biochars on soil biota was measured. Two sources (the University of Helsinki digital library collection (Helka), and internet search engine Google Scholar were used. From the studies gathered, soil respiration and microbial biomass carbon (MBC) were used as variables to estimate the effect of biochars on soil biota. Due to the scarcity of existing research, experimental conditions included in this thesis are diverse, including plantations, three climatic regions (boreal, temperate and subtropic) and different biochar types. Subgroups were formed from received data according to different treatments and standard mean differences (SMD) were compared. Contrary to the hypothesis, within this meta-analysis, soils amended with biochars demonstrated either no change or decreased soil respiration and MBC. On average, soil respiration did not show any significant change to biochar amendment, whilst MBC decreased significantly in some subgroups: short-term studies (<= 12 months), small difference in pH between soil and biochar (< 4), low pyrolysis temperature of biochar (<= 450 ˚C) and small quantity of biochar applied (< 10 t/ha). The decreasing in MBC was not consistent and diminished with increasing quantity of biochar and in study periods over 12 months. Given that biochars do not seem to have clear effects on microbial forest soil biota or microbial respiration, the application of biochars to forest soils has its potentials. However, larger scale use should be considered with caution, and further research is necessary.
  • Jääskeläinen, Juho (2021)
    Boreaalinen metsämaa on globaalisti tärkeä hiilinielu ja -varasto. Ilmaston muuttuessa on tärkeä oppia tietämään boreaalisen metsämaan hiilivarastoon ja dynamiikkaan vaikuttavat tekijät. Ihminen vaikuttaa osaltaan metsien hiilivarastoon hoitamalla sekä käyttämällä metsäresursseja. Avohakkuu osana jaksollista metsänkasvatusmenetelmää on intensiivisenä metsien käyttötapana herättänyt huolta, koska sen arvellaan vaikuttavan metsämaan hiilivarastoa vähentävästi. Jatkuvan kasvatuksen, jossa metsämaa pysyy jatkuvasti peitteisenä, on ajateltu olevan hellävaraisempi vaihtoehto metsänhoidollisena menetelmänä ja siten vaikuttavan metsämaan hiilivarastoon vähemmän kuin jaksollinen kasvatus. Tässä työssä tarkoituksena oli selvittää, tuottaako jatkuva kasvatus suuremman maaperän hiilivaraston verrattuna jaksolliseen metsänkasvatukseen. Tulosten perusteella tätä ei voitu vahvistaa. Jaksollisen ja jatkuvan kasvatuksen metsänkäsittelymenetelmillä ei näyttänyt olevan merkittävissä määrin vaikutusta metsämaan hiilen määrään. Tulokset on kuitenkin tehty lähtökohdilta, joissa kaikkia maaperän hiileen vaikuttavia tekijöitä ei ole voitu huomioida, joten tämän opinnäytetyön tuloksien pohjalta ei vielä voida tehdä kovin suuria johtopäätöksiä. Kaikkia metsämaan hiileen vaikuttavia tekijöitä emme vielä edes tunne. Hiilen määrä näyttäisi myös vaihtelevan metsämaassa paikoin suurestikin, ja tämän vaihtelun syyt tulisi selvittää. Tässä tutkielmassa hiiltä mitattiin vain metsämaan pintaosista, orgaanisesta kerroksesta sekä 10 cm syvyydeltä kivennäismaasta. Syvemmällä kivennäismaassa hiiltä saattaa kuitenkin olla yllättävän paljon, ja tähän määrään ja muutoksiin vaikuttavat tekijät olisi myös syytä tutkia, sillä mitä syvemmällä maassa hiili sijaitsee, sitä stabiilimmassa muodossa hiili on. Mikäli jokin metsienkäsittelytoimenpide vaikuttaisi syvällä sijaitsevan hiilen määrään, sen merkittävyys korostuisi entisestään.
  • Moon, Thomas (2023)
    Non-timber forest products (NTFPs), once called “minor forestry products” are in fact of major importance around the world, particularly in the Global South and in the context of rural development. They provide a wide range of benefits – nutritional, medicinal, cultural, and economic. In Northern Laos, they are a source of livelihoods and subsistence. On our field course with the University of Helsinki, we surveyed 56 households in three villages of Luang Prabang province of which 47 (84%) relied on income from NTFPs or so-called environmental products. During shocks and crises like floods, livestock disease and crop failures, 30 households (54%) used them as a coping strategy. This reliance on NTFPs during difficult times was found to correlate with the average age and size of the household, indicating their importance for young families. The many hands might make light work of collection but more than likely the nutritional needs are greater. Kaipen, or “river weed” Cladophora spp. and broom grass Thysanolaena latifolia, two of the most significant products in the area, offer possibilities for value-adding business activities that some of the collectors were able to participate in themselves. In the case of broom grass however, middlemen control the trade, and the raw materials are exported internationally, to the detriment of the locals of this region. Value-chain analysis for these two products provides insight as to how the situation can be improved. The Sustainable Livelihoods Framework is a tool through which the conditions can be analysed and developed towards the goal of more income, well-being, food security and the sustainable management of natural resources. Sustainability and what it means in the context of NTFPs, such as availability, cleanliness, and accessibility are also considered based on literature review and the findings from the household survey. Preserving the ability for locals to maintain their nature-based livelihoods in the face of infrastructure projects like hydroelectric dam and motorway construction is a considerable challenge. Despite this, there are also opportunities through access to new markets and tourism that could benefit the region under the right conditions. Suomeksi: Luonnon- ja metsätuotteet ovat tärkeitä ympäri maailmaa, mutta varsinkin globaali etelän maissa maaseudun kehittämisessä. Niillä on merkittävä rooli elintarvikkeiden, lääkkeiden, elinkeinotoiminnan ja jopa kulttuurin tuottamisessa. Pohjois-Laosissa luonnontuotteita kerätään sekä ruuaksi että tulonlähteeksi. Helsingin yliopiston kenttäkurssilla tutkittiin 56 kotitaloutta kolmessa kylässä Luang Prabangin maakunnassa. Näistä kotitalouksista 47 (86 %) oli riippuvaisia luonnontuotteiden tuottamista tuloista ja 30 (54 %) käyttivät niitä selviytyäkseen kriiseistä, kuten tulvista, kotieläinten taudeista ja sadon tuhoista. Tämä riippuvuus luonnontuotteista vaikeina aikoina korreloi perheiden koon ja keski-iän kanssa. Nuoret ja isot perheet käyttivät niitä eniten. Mahdollisesti suurten perheiden lisäkädet helpottavat keräilyä, mutta todennäköisesti myös niiden ravinnontarve on suurempi. Kaksi merkittävintä luonnontuotetta alueella ovat jokilevä Cladophora spp. ja luudanruoho Thysanolaena latifolia, jotka tarjoavat mahdollisuuksia lisäarvoa tuottavaan liiketoimintaan, johon keräilijät voivat myös osallistua. Luudanruohon tapauksessa, ostajat kuitenkin hallitsevat markkinoita ja materiaalit viedään maasta jalostamattomana. Näin paikallisten ihmisten hyöty jää pieneksi. Arvoketjuanalyysi näille kahdelle tuotteelle lisää ymmärrystä siitä, miten tilannetta voidaan parantaa. Sustainable Livelihoods Framework tarjoaa keinoja, joilla näitä olosuhteita voidaan analysoida ja kehittää. Tavoitteena on luontovarojen kestäväkäyttö, johon perustuu tulot, hyvinvointi ja ruokaturva. Kestävyyttä ja sen merkitystä luonnontuotteiden kontekstissa, kuten runsaus, puhtaus ja saatavuus, pohditaan kirjallisuuden ja kotitalouksille tehdyn kyselyn perusteella. Luonnontuotteisiin perustuvien elinkeinojen säilyttäminen infrastruktuurin, esim. vesivoimala- ja moottoritieprojektien kehittämisen edetessä, on iso haaste. Pääsy uusille markkinoille ja turismi tuovat kuitenkin etuja, joita voidaan hyödyntää alueella.
  • Toikka, Markus (2021)
    Suomen puuntuotannon metsämaasta noin neljännes on turvemailla sijaitsevia suometsiä. 1960- ja 1970-lukujen laajan ojitustoiminnan aikaansaaman puuston kasvunlisäyksen seurauksena ojitetut suometsät alkavat enenevässä määrin olla 2020-luvulla puustoltaan metsätaloudellisesti uudistuskypsiä. Suomalaisessa tasaikäismetsätaloudessa uudistuskypsien metsien osalta yleisesti hyödynnettyjen toimenpiteiden, kuten avohakkuiden, maanmuokkausten ja kunnostusojitusten on kuitenkin todettu aiheuttavan negatiivia ilmasto- ja vesistövaikutuksia turvemailla. Turvemaiden metsätaloudellisen käytön yhteiskunnallisen hyväksyttävyyden varmistamiseksi tarve vaihtoehtoisten metsänkasvatusmenetelmien aktiiviselle tutkimus- ja kehitystyölle on korostunut viime aikoina. Kaistalehakkuumenetelmää on osittain kaavailtu mäntyvaltaisille rämekohteille avohakkuun korvaajaksi. Kaistalehakkuumenetelmällä tarkoitetaan hakkuumenetelmää, jossa hakkuukohteelle sijoitetaan kaistaleita, jotka hakataan aukeaksi ja vastaavasti väliin jätetään puustoisia kaistaleita kasvamaan ja siementämään avoimeksi hakattuja alueita. Turvemailla kaistalehakkuumenetelmä mahdollistaa vähäisemmän turpeen vedenpinnan tason nousun kuin koko kohteen kattavassa avohakkuussa ja tästä syystä menetelmän ilmasto- ja vesistövaikutusten on ennakoitu olevan maltillisempia kuin avohakkuussa. Tämän tutkimuksen tavoite oli tuottaa tietoa turvemaalla toteutettavan kaistalehakkuun korjuuteknisestä toteutuksesta. Tutkimuksessa selvitettiin mäntyvaltaisilla rämekohteilla kaistaleen leveyden vaikutusta hakkuutyön tuottavuuteen sekä tarkasteltiin kaistalehakkuun seurauksena syntyvien puustovaurioiden määrää hakkuukaistaleiden viereen jäävillä puustokaistaleilla. Hakkuutyön ajanmenekki- ja tuottavuustasoerojen selvittämiseksi kaistalehakkuumenetelmää tarkasteltiin kolmella eri kaistaleen leveydellä, jotka olivat 10 m, 20 m ja 30 m. 10 ja 20 metriä leveät kaistaleet hakattiin yhdeltä uralta ja 30 metriä leveä kaistale kahdelta 15 metriä leveältä käsittelykaistaleelta. Tutkimusaineisto kerättiin loka- ja marraskuussa 2020 kahdelta rämekohteelta hyödyntäen videointityökaluja ja hakkuukonedataa. Kaistalehakkuuta tarkasteltiin kolmen kokeneen hakkuukoneenkuljettajan työskentelyn perusteella. Aikatutkimusaineiston koko oli yhteensä 3562 runkoa ja yli 30 tuntia videoitua kaistalehakkuutyöskentelyä. Kaistalehakkuun ajanmenekkiä tarkasteltiin työvaihekohtaisen kelloaikatutkimuksen periaatteita hyödyntäen. Tulosten perusteella käsittelyleveydellä ei ollut suurta vaikutusta hakkuutyön ajanmenekkiin ja tuottavuustasoon. 15 metriä leveällä käsittelykaistaleella hakkuutyön tehotuntituottavuuden todettiin olevan 1 % suurempi kuin 20 metriä leveällä kaistaleella ja 3 % suurempi kuin 10 metriä leveällä kaistaleella käsiteltävän rungon koon ollessa sama. Yksittäisistä työvaiheista siirtyminen ja hakkuulaitteen vienti kaadettavalle rungolle olivat työvaiheita, joiden ajanmenekki selkeimmin erosi käsittelyleveyksien välillä. Kaistalehakkuun keskimääräinen tehotuntituottavuus oli eri käsittelyleveyksillä 39,8–41,0 m³/h käsiteltävän rungon koon ollessa 365 dm³. Tulosten perusteella puustovaurioiden määrä oli vähäinen kaistalehakkuussa. Kaistalehakkuun seurauksena vaurioituneiksi todettiin vain 2,6 % kuuden metrin etäisyydellä hakkuukaistaleen reunasta sijainneista vieruspuista. Puustovauriokoealoilta lasketun runkoluvun perusteella tämä on noin 12 vaurioitunutta runkoa hehtaarilla. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella kaistalehakkuumenetelmä on hakkuutyön tuottavuustason ja vähäisen puustovaurioriskin perusteella erittäin varteenotettava menetelmä mäntyvaltaisilla rämekohteilla. Turvemaalla toteutettavan kaistalehakkuun osalta aikaisempia tutkimuksia on todella vähän ja siihen tietotarpeeseen tämä tutkimus tuo lisäystä. Kaistalehakkuumenetelmä tulee mitä todennäköisimmin yleistymään tulevaisuudessa ojitettujen suometsien hakkuumenetelmänä, varsinkin jos sitä hyödyntämällä suometsien käytön negatiivisia ilmasto- ja vesistövaikutuksia saadaan vähennettyä.
  • Henttonen, Tommo (2020)
    Urban forests are part of the urban environment and create the conditions for a sustainable cityscape. Urban forests differ in their characteristics and objectives from commercial forests. The ecosystem services provided by urban forests take precedence over wood production aspects. Diverse objectives of urban forests make their design and management challenging. Urbanization is still a constant phenomenon, making the urban forests playing an increasingly important role. Human activities weaken and create unfavorable living and growing conditions for urban forests. Together with natural disasters, human activities and urbanization expose urban forests to fragmentation and deforestation. This in turn reduces the value of the ecosystem services they provide as well as the vitality of cities. A growing understanding of the value and importance of urban forest ecosystem services requires sustainable management of urban forests. This requires up-to-date and accurate information, for which remote sensing provides several tools and methods. It has become the most important tool for identifying and mapping urban green spaces in effective urban forest management. This thesis maps and classifies existing research on the use of remote sensing in the planning, management and monitoring of urban forests. The purpose of this work is to create a systematic mapping from which opportunities for systematic reviews and possibly the need for future research can be identified. The work follows the methodology and criteria created for systematic evidence syntheses. A total of 536 articles were included in the systematic mapping created in this work after screening the articles. Systematic literature review is usually carried out as a multi-person team, which increases the reliability of the method. As a thesis, this has been done by one person, which reduces the reliability of the results
  • Verkkosaari, Heidi (2022)
    This research will study commercial field students' relationship with nature and how it affects their sense of responsibility. The aim is to find out what the students' relationship with nature is like, whether it has a connection to a sense of responsibility and whether the background factors have an effect on the relationship with nature. The issue is topical, as life on Earth is threatened by many environmental problems, such as climate change, the loss of biodiversity and the over-consumption of natural resources. As a result of urbanization, people can somehow become estranged from nature. We need more information about the background factors of our relationship with nature and the connection with a sense of responsibility. Maybe that will help us to maintain our relationship with nature and take responsibility for our environment. Based on previous research, it seems that the more distant a person experiences nature, the less he appreciates it and wants to take care of its well-being. The relationship with nature is always a subjective experience; an individual experiences his relationship with nature differently depending on the experiences, feelings and attitudes towards being in nature and towards it.In the study, I used the Nature Relatedness (NR) Scale to measure the nature relationship. Responsibility refers to a person's responsibility for the effects of his or her actions on, for example, the environment and society. This study focuses on a sense of responsibility; how a person feels responsible. The sense of responsibility was measured with the Responsibility scale (RS). The study was carried out in collaboration with the Ruralia Institute of the University of Helsinki. The data was collected in the autumn 2020. Students were told that the purpose of the survey was to research their relationship with nature and their views on the use of state hiking areas and national parks. Data was collected from 246 Finnish business schools students with the electronic survey. In the analysis of the data, the average sum variables were created from the responses of the survey in order to obtain figures describing the nature relatedness and responsibility for each respondent. The correlation between the nature relatedness and the sense of responsibility was then examined using linear regression. Background variable analyzes were performed using the Mann-Whitney U test and cross-tabulation. The study found a positive correlation between the nature relatedness and the sense of responsibility, making students with a stronger nature relatedness also feel more responsible. Background variable studies revealed that women have a slightly better level of nature relatedness than men. In addition, respondents born before the 1990s were found to have a higher level of nature relatedness. However due to the small number of respondents in older age groups, no more precise conclusions could be drawn. The results are similar to those obtained in previous environmental studies. Although a correlation was found between the nature relatedness and the sense of responsibility, the sense of responsibility does not necessarily tell anything about responsible behavior. New ways should be found to explore the connection bet-ween the sense of responsibility and behavior towards nature. More information would also be needed on how various background factors, such as childhood residence, will affect on the relationship with nature. As people's relationships with nature develops throughout life, information on the cause-and-effect relationship between nature relatedness and responsibility could be used even more in the environmental education of not only children but also adults, too.