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

Browsing by master's degree program "Master's Programme in Forest Sciences"

Sort by: Order: Results:

  • Tamminen, Jari-Pekka (2024)
    Orava (Sciurus vulgaris) on vähentynyt Suomen metsissä viime vuosikymmeninä voimakkaasti. Metsänkäsittelyn on arveltu vaikuttaneen vähenemiseen yhdessä vanhojen puustoikäluokkien vähenemisen kanssa. Oravakantaan ja sen vaihteluihin vaikuttaa erityisesti metsäkuusen (Picea abies) käpysato, ja oravan esiintymistä on kyetty mallintamaan parhaiten varttuneiden kuusten osuudella metsämaalla. Tämä tutkimus tehtiin Isojärven häiriödynamiikkahankkeen tutkimusalueella kansallispuiston läheisyydessä Pirkanmaan ja Keski-Suomen rajalla. Tutkittavina olivat seuraavat hakkuutavat: alaharvennus, avohakkuu, ensiharvennus, lepo, osittaishakkuu, pienaukkohakkuu, poimintahakkuu, säästöpuualue, tie, pienaukkojen välialueen harvennus ja yläharvennus. Tutkimuksessa tarkasteltiin oravan esiintymistä erilaisilla metsikkökuvioilla ja sen yhteyttä hakkuutapoihin sekä puuston ominaisuuksiin. Lisäksi tarkasteltiin kuusen käpysatoa, joka määritettiin maastolaskentana kesällä 2021. Vuosina 2021–2022 oravasta kerättiin tietoa maastossa lumijälkien (talvi) ja syöntijälkien (talvi ja kesä) perusteella. Kuusen käpysadon tilastollisessa mallintamisessa sovellettiin lineaarista ja oravan esiintymisessä logistista regressiota R-ympäristössä. Puun rinnankorkeusläpimitta selitti parhaiten kuusen käpyrunsautta. Talviaineistossa kuusen osuus ennusti yhdessä hakkuutavan kanssa parhaiten oravan esiintymistä metsikkökuviolla. Mitä suurempi osuus puuston tilavuudesta oli kuusta, sitä todennäköisemmin oravia esiintyi. Kesäaineistossa puuston pituuden lisääminen malliin paransi sen ennustavuutta. Talvella 2021 pienaukkojen välialueina harvennetuilla kuvioilla oravien esiintyminen oli tilastollisesti epätodennäköisempää kuin lepokuvioilla. Molempina talvina poimintahakkuu lisäsi todennäköisyyttä oravan havaitsemiseksi verrattuna lepokuvioihin. Kesäisin oravan esiintyminen oli epätodennäköisempää pienaukkohakkuin käsitellyillä ja välialueina harvennetuilla kuvioilla verrattuna lepokuvioihin. Oravia ei havaittu säästöpuualueilta muuta kuin tapauksessa, jossa säästöpuualue oli kytkeytynyt muihin puustoisiin alueisiin. Tutkimuksen perusteella orava elää mieluummin käsittelemättömillä tai kevyesti käsitellyillä alueilla suosien maaston peitteisyyttä. Se ei viihdy aukoissa eikä yleensä ylitä niitä. Poimintahakkuut ja maltilliset harvennukset voivat olla oravalle parempi vaihtoehto kuin metsän peitteisyyden (avohakkuu) ja kerroksellisuuden (alaharvennus) poistavat metsänkäsittelymenetelmät.
  • Yrjölä, Hanna (2019)
    The study examines forest owners’ views on the profitability of forestry and their economic objectives. The aim is to find out how forest owners determine and evaluate profitability, and how the methods differ from those used by business enterprises. In addition to profitability perceptions, the study examines forest owners’ willingness to store carbon in their forests. The data for the study were collected by semi-structured interviews, which were undertaken with nine forest owners in spring 2019. The interviewees had participated in a training program called Metsänomistajan Talouskoulu that provides the forest owners with an opportunity to develop one’s understanding in forest management. Also, as the aim was to examine forest owners’ attitudes towards a hypothetical carbon offset program, the forest owners were asked to state their willingness to accept (WTA) presented in a questionnaire form. The results show that forest owners display diverse attitudes and the views on profitability differ from one owner to another. Even though the forest owners are familiar with different profitability assessment methods, utilizing them in one’s actions is relatively rare. While forest owners are generally interested in biodiversity protection, more information regarding carbon sequestration programs is still needed. According to the results, the actual participation rate would depend on factors such as the protocol requirements and the compensation amount. As a whole, majority of forest owners require financial incentives in order to participate in carbon sequestration programs.
  • Koski, Mika (2023)
    This thesis explores the attitudes and beliefs of non-industrial Finnish private forest owners regarding the risks associated with their owned forests and insuring against these risks. The aim of the research is to provide insight into the perception of risks regarding forests and how private forest owners view forest insurance. The thesis employs a qualitative research method. The research interviews consisted of ten semi-structured telephone interviews. The interviewees were private forest owners whose contact details were requested from the Finnish Forest Centre's forest information system in accordance with Section 11 of the Act on the forest information system of the Finnish Forest Centre (laki Suomen metsäkeskuksen metsätietojärjestelmästä, 419/11). The sample was limited to forest holdings of at least five hectares and was distributed across the price zones used in the study report Suomalainen metsänomistaja 2020 by Karppinen et al. (2020). The interviewees were selected using random sampling from each of the seven price zones in Finland. Based on the research findings, awareness of forest risks among private forest owners is partially deficient. For instance, 70 percent of the interviewed private forest owners believed that the only way to prepare for forest fire damage is by purchasing forest fire insurance. One of the key findings of the research was that private forest owners were particularly willing to appeal decisions related to forest insurance. They were also willing to appeal decisions given by the Finnish Forest Centre regarding damage caused by elk or deer, even though processing such matters in administrative courts involves a fee.
  • Lehkonen, Anni (2024)
    Metsäsijoittamisen suosio on kasvanut uusien metsäsijoitusvälineiden yleistyessä. Metsärahastot ja yhteismetsät tarjoavat vaihtoehtoja perinteisille sijoitusmahdollisuuksille, ja metsäsijoittaminen mahdollistaa hajauttamisen matalamman riskin sijoituskohteeseen. Keskeisenä tutkimuskohteena on metsäsijoittajien monimuotoisuus, sekä heidän tavoitteiden, arvojen ja motivaatiotekijöiden vaikutus metsäsijoittamisen keinon valinnassa. Tutkielma keskittyy vertailemaan metsärahastoa, yhteismetsää sekä omaa metsätilaa sijoituskohteena, sekä näihin sijoittaneiden henkilöiden eroja ja yhtäläisyyksiä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että metsäsijoittajien taustatekijät ja motivaatiot vaihtelevat eri sijoitusvaihtoehtojen välillä. Metsärahastoihin sijoittaneet korostavat tasaista tuottoa ja sijoituksen helppoutta, kun taas yhteismetsiin sijoittaneet arvostavat sijoitusten vaivattomuutta, hajauttamista, turvallisuutta sekä irrallisuutta pörssimarkkinoista. Omaan metsätilaan sijoittaneet painottavat ekologisia ja sosiaalisia arvoja sekä psykologista omistajuutta taloudellisen tuoton lisäksi. Kaikissa kolmessa perusjoukossa vallitsi yhteisymmärrys siitä, että metsät ovat vastuullinen sijoituskohde, joissa on matalampi riski kuin osakesijoittamisessa. Kolmesta sijoittajaryhmästä on eroteltavissa omat sijoittajaprofiilit, vaikka perusjoukkojen sisällä esiintyy hajontaa. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että eri sijoitusvaihtoehdot houkuttelevat sijoittajia erilaisin motiivein, ja eri metsäsijoituskohteisiin sijoittaneet näkevät metsäsijoittamisen eri tavoin. Lisäksi tutkimus tarjoaa näkemyksiä metsäsijoittajien profiileista ja korostaa tarvetta tunnistaa sijoittajien erilaiset taustat ja motivaatiot sopivimman metsäsijoituskeinon löytämiseksi. Tutkimus tarjoaa arvokasta tietoa metsäsijoittamisen kehityksestä ja sijoittajien odotuksista eri sijoitusmuotojen suhteen. Tämä tieto voi auttaa sijoitusalan ammattilaisia, metsäomaisuuden hallinnoijia ja päätöksentekijöitä ymmärtämään paremmin sijoittajien tarpeita ja toiveita metsäsijoittamisen kontekstissa.
  • Holder, Jonathan (2019)
    Forests have acted as a substantial Carbon sink during the last decades. In Finland, forests currently sequester about half of the total anthropogenic CO2 emissions. In order to mitigate climate change, most recent policies, both on the European and the Finnish level, are focussing on increasing forest utilisation, and use forest biomass to substitute fossil resources for material or energy production purposes. However, as increasing harvests commonly reduce the growth potential of forests, their function as a carbon sink could be reduced. This reduction of the forest carbon sink might offset the reduction in emissions gained by substitution. The aim of this study is to analyse how different levels of forest utilisation, i.e. harvest levels, and climate change affect the carbon sink function of Finnish forests at a national level during the period of 2015–2100. In order to quantify these effects in detail, the semi-empirical, climate- and management-sensitive forest growth simulator FORMIT-M is employed to estimate carbon stocks and fluxes in living biomass. The carbon stocks and balances of soils are calculated by applying the Yasso15 soil model to litter input as modelled by FORMIT-M. The carbon balance of harvested wood products is estimated by applying species- and assortment-specific decay functions to harvested timber assortments derived from dimensions. Four harvest scenarios were applied, covering total annual harvest levels between 40 and 87 million m3 a-1, i.e. both reduced and increased levels compared to current levels. The simulations were run for three climate scenarios: current climate (1981-2010 means), and RCP2.6 and RCP8.5 scenarios, the latter two based on predictions of the general circulation model CanESM2. The general findings of the simulations largely confirm earlier research, indicating that higher harvest levels decrease the total C sink. This was true across all climate scenarios examined; in general, the total C sink function of forests was predicted to increase under climate change conditions, with higher C sinks under RCP8.5 than RCP2.6. Under climate change, the relative effect of increasing harvests is reduced, but management in the form of harvest levels remains a more influential factor than climate change. In addition, the reduction in C sink function per unit of additionally harvested C is larger at higher harvest levels, especially under current climate. In the highest harvest scenario, managed forests acted as C sources in the beginning of the modelling period, and the total Finnish forest areas remain net C sinks only due to net C sequestration in preservation areas during this period. The simulations of this study therefore suggest that, from a climate change mitigation perspective, a reduction of harvests is more beneficial than increasing harvests. This is true even when avoided greenhouse gas emissions by replacing fossil resources with forest biomass are considered in the form of a rough estimation of substitution effects. In general, both the absolute magnitude of the C sink and the differences between harvest scenarios are likely to be overestimated in this study, as neither the reduction in growth potential nor the potential reduction of C stocks due to natural disturbances were considered; in addition, potential limiting factors such as nutrient deficiency did not restrict the fertilisation effect of elevated atmospheric CO2 levels. The results include large uncertainties, both regarding the effect and extend of climate change and the potential accumulation of misrepresentations within the growth modelling; hence, the reliability can be expected to decrease during the modelling period. Future applications of the FORMIT-M simulator in Finland should consider the effects of natural disturbances as well as limitations to the substantially improving growing conditions due to climatic conditions and elevated atmospheric CO2 levels; in addition, an optimisation procedure for the distribution of harvests would be beneficial.
  • Tomminen, Hiljahenna (2024)
    Wood as construction material has many great properties, although some challenges exist too, such as durability towards certain biological factors, and other factors like moisture. Wood modification allows us to fight against these problems and increases the number of uses of wood. Thermal modification is already widely used, and it is known that thermally modified wood absorbs less water than unmodified wood. European beech (Fagus sylvatica L.) belongs among the most common tree species in Central Europe, and it has a lot of potential what comes to possible uses. In the future the role of beech in wood industry may become more important, as there is higher need for new materials and products. Because of this, it is important to find ways to make it more applicable for use. The aim of this study was to find out how dimensional stability of European beech can be increased by thermal modification once it is modified in different temperatures. European beech (Fagus sylvatica L.) wood was from trees harvested in Brno, Czech Republic (49.29534, 16.75125). Timber was kiln dried and specimens were prepared (20 × 60 × 300-400 mm). Specimens were thermally modified in three different temperatures (180°C, 200°C, 220°C) for three hours by using a small-scale (0.75m3) laboratory chamber with superheated steam environment and atmospheric pressure. After thermal modification samples with dimension of 20 × 20 × 20 mm were cut (5-10 of each group plus reference). First, samples from each temperature group and reference group were oven-dried, sized and weighted at dry state. Next, ten samples from each group were soaked in water at room temperature (20°C) for 16 days and their weights were measured. Afterwards equilibrium moisture content (EMC) was determined for each temperature treatment, and values were compared to reference. Furthermore, these samples were conditioned at relative humidity (RH) of 30%, 65% and 90%. EMC was calculated in each RH and the radial (R), and tangential (T) swelling (SW) and anti-swelling efficiency (ASE) was also calculated. Later, other five samples from each group were soaked for 24 hours in the water at room temperature (20°C) and its radial and tangential dimensions were continuously recorded. Afterwards, the radial and tangential swelling and anti-swelling efficiency (ASE) were calculated for them. Moisture related stability characteristic of thermally modified European beech were studied. Results showed that when beech is modified at higher temperatures, its dimensional stability increases. Once beech was thermally modified, its swelling and equilibrium moisture content (EMC) decreased. Changes in the EMC took place fastest right after the exposure of wood to moisture. Swelling of the wood was higher in tangential than in radial direction. Changes in longitudinal direction were not studied. In the future more studies could be done, as it is important to gain more knowledge about the topic. For example, more studies about the sorption behaviour of beech wood could be studied by using dynamic vapour sorption equipment (DSV). Comparison between other softwood and hardwood species could be done, so as comparison with beech from same origin of seeds growing in different areas in Europe. Also, knowledge about the issues the higher modification temperature might cause for the wood when used in constructions or in products should be studied, so as the techno-economic factors related to chosen modification temperature.
  • Kokkonen, Hannes (2023)
    The concept of natural capital encompasses resources found in nature, both biotic and abiotic. Natural capital accounting is a method to assess these assets in monetary terms. Currently, natural capital accounting is not mandatory, but it offers a valuable tool for a holistic valuation of the asset base. Scholars have noted that the current unsustainable use of natural capital resources may ultimately lead to reduced profits due to natural degradation and natural capital accounting is a step to make the difference to reveal nature’s true value. Natural capital accounting is suggested as a beneficial tool for quantifying natural capital assets in monetary terms. Natural capital accounting is currently future-oriented method to answer possible legislation changes and offers a portfolio-like view of assets for different stakeholders. Forests holds various resources that produce a variety of benefits, not limited to trees alone In many countries worldwide, forests are primarily publicly owned. However, in Europe, especially in Finland, forest ownership is predominantly private. Many of natural capital accounting guidelines lack a private perspective. Therefore, this study aims to develop natural capital accounts for a Finnish forest property entity of 3808 hectares in the Pirkanmaa region. The framework employed for this purpose is the Corporate Natural Capital Accounting (CNCA) framework by eftec. From a corporate standpoint, the CNCA framework proves effective in providing a comprehensive overview of natural capital assets. CNCA assigns value for asset owners and for society while maintaining flexibility for further analysis and extensions. In this study, natural capital accounting for private forest owners is addressed through the accounting of forest holdings. Asset valuation was assembled using quantitative data from open sources and third-party data, employing meta-analysis. Prices were determined based on market prices and meta-analysis. This study also emphasizes the importance of discounting in valuation. It's worth noting that the discount rate is not expected to be identical for a company and for society due to the concept of intergenerational discounting. This concept prioritizes present sustainability for the sake of future generations, underscoring its greater significance.
  • Helomaa, Ansa (2023)
    Tämän työn tarkoituksena on selvittää, miten Net Promoter Score (NPS) -asiakaskyselytutkimuksen tulokset vaikuttavat puukauppaan ja metsänhoitopalveluiden myyntiin. NPS-kyselyitä on lähetetty Metsä Forestin asiakkaille useampien vuosien ajan, ja tässä tutkimuksessa tarkastellaan NPS-kyselyiden taustaa, asiakaskokemuksen syntymistä ja asiakasuskollisuuteen vaikuttavia tekijöitä. Metsä Forestilla on tarve selvittää, onko metsäasiantuntijoiden NPS-tuloksilla yhteyttä puukaupan ja metsänhoitopalveluiden myynnin onnistumiseen. Aihetta ei ole tarkasteltu aikaisemmin asiakaspalautteen keräyshistorian aikana. Tämän tutkielman rakenne koostuu seuraavista osista: 1) Johdanto, 2) Teoreettinen viitekehys 3) Tutkimusmenetelmät ja aineisto, 4) Tulokset, 5) Tulosten tarkastelu, 6) Johtopäätökset ja 7) Liitteet. Tämä maisteritutkielma sisältää luottamuksellista tietoa, joka luokitellaan liikesalaisuudeksi. Tutkimuksessa analysoitiin Pearsonin korrelaatiokertoimella NPS -kyselyjen tuloksia vuosilta 2015–2021 sekä vuosittaisia puunostoja ja metsänhoitopalveluiden myyntiä metsäasiantuntijoittain. Korrelaatiokertoimen lisäksi aineistoa analysoitiin frekvenssianalyysin avulla. Analyyseissa tarkasteltiin, indikoiko NPS tuloksien nousu tai lasku puunoston sekä metsänhoitopalveluiden myynnin onnistumista. Lisäksi luvussa 2 esitetään, miten suositteluindeksillä mitataan metsäasiantuntijoiden onnistumista. Reichheldin (2003) alkuperäisen menetelmän mukaan myyntiä pitäisi pystyä ennustamaan kyselyn tuloksien perusteella: kun NPS-indeksi nousee, myös myynti kasvaa, ja vastaavasti jos tulos laskee, myynti vähenee. Tämän tutkimuksen tulos ei kuitenkaan ole samansuuntainen Reichheldin (2003) teorian kanssa. Yhtäläisyyksiä tämän tutkimuksen tuloksiin löytyy sellaisista tutkimuksista, jotka ovat kritisoineet Reichheldin (2003) teoriaa. Tutkimustuloksien arvioinnissa on kuitenkin huomioitava, että saman toimialan vastaavia tutkimuksia ei ole ollut saatavilla, vaikka menetelmät ovat samoja muissa tutkimuksissa.
  • Lahtinen, Tuulia (2021)
    Finland has a relatively small amount of mixed forests in comparison to monoculture forests. Mixed forests can provide opportunities to improve and increase different ecosystem services. Regardless of the several studies conducted in Nordic countries around the mixed species forests, on-going and up-to-date research is still greatly needed. The most common mixed species forests in Finland have a mixture of spruce and birch or pine and spruce. The main objective of this study was to examine the growth dynamics and the present state of single storied, young commercial spruce-birch (Picea abies, Betula pendula, Betula pubescens) mixture stands, where juvenile stand management practices have been done. The data gathering was conducted in southern Finland from 10 different stands which all had two 500 square meter area plots. This project is part of SEKAVA-programme led by Luonnonvarakeskus (Natural Resources Institute Finland). The stand level data was first analyzed and described with Excel program. The first hypothesis assumed that in these forests silver birch was naturally regenerated to site after planted spruce. The second hypothesis was that spruce and silver birch have been growing height in phase for the last 4 years. It was established that the silver birch was approximately only one year younger on stump height than spruce. The height difference of dominant sample trees between spruce and silver birch was only 1,4 meters. The data also showed how within the last four years the height growth of spruce and birch has been very different. The spruce could have up to 10 cm bigger annual height growth in comparison to the height growth of the silver birch. These measurements were taken as the average annual growth from the past 4 years. The tree level data was modelled with R studio -program to observe the factors affecting the tree growth. During the data analysis, it was established that Chapman-Richards model was more suitable for the needs of the research than the generalized mixed model. The Root Mean Square Error (RMSE) for Chapman-Richards model for spruce model was 26,3 % and 9,1 % for birch model. The annual height increment of the tree level was modelled by a linear mixed model. The RMSE for linear mixed spruce model was 14,4 % and 19,3 % for the birch model. These models showed how the nutrition levels of the ground work as a contributing factor of the diameter growth for both spruce and birch. Additionally, spruce trees had the better annual height growth the longer the tree was, and the lower the crownline was. Birch trees had also the better annual height growth the longer the tree was. The research was able to conclude that spruce trees had the strongest annual height increment when aged 20 years while the growth of birch trees started to slow down when reaching the age of 20 years. Based on the research data, silver birch grows notably better than downy birch in a mixed forest of birch and spruce trees. The models used in this research were specifically built to support this thesis and therefore are not exactly transferable for other studies.
  • Koivistoinen, Juha (2024)
    Yksityiset metsänomistajat muodostavat merkittävän ryhmän metsäalalla Suomessa, sillä he omistavat yli puolet metsämaasta. Yksityiset metsänomistajat ovat myös tärkeä asiakasryhmä metsäteollisuudelle, sillä suurin osa metsäteollisuuden hankkimasta teollisuuspuusta on peräisin yksityismetsistä. Pysyvän asiakassuhteen varmistaminen tämän tärkeän sidosryhmän kanssa onkin tärkeää puunhankintaorganisaatiolle. Digitaalisten palveluiden merkitys metsänomistajille on kasvanut viimeisten vuosikymmenten aikana. Metsäalalla ei ole kuitenkaan tutkittu, mikä on digitaalisten metsänomistajapalveluiden merkitys yksityismetsänomistajien asiakaspysyvyyteen. Tämän tutkielman tavoitteena on selvittää yksityismetsänomistajien asiakaspysyvyyttä ja digitaalisten metsänomistajapalveluiden merkitystä asiakaspysyvyyteen. Tutkielma tehdään toimeksiantona suomalaiselle metsäteollisuusyrityksen puunhankintaorganisaatiolle. Tutkielmassa käytetään kvantitatiivista tutkimusmenetelmää ja tutkimusaineistona hyödynnetään tutkielman toimeksiantajan asiakastietojärjestelmästä kerättyä pitkittäisaineistoa. Asiakaspysyvyyttä seurattiin vuosina 2018–2022. Aineiston analyysimenetelminä käytettiin logistista regressioanalyysiä, ristiintaulukointia, khiin neliö - testiä ja riippumattomien otosten t-testiä. Tutkimustulokset osoittavat, että miesten asiakaspysyvyys on naisia parempi. Metsätilan sijaintikunnan ulkopuolella asuminen puolestaan heikentää asiakaspysyvyyttä. Metsäpinta-alan kasvu parantaa asiakaspysyvyyttä vain lievästi, mitä voidaan pitää yllättävänä tuloksena. Tarkastellessa digitaalisia metsänomistajapalveluita käyttäviä, voidaan todeta, että heillä on huomattavasti korkeampi asiakaspysyvyys kuin palveluita käyttämättömillä. Metsänomistajan iän kasvu on asiakaspysyvyyttä heikentävä tekijä digitaalisia metsänomistajapalveluita käyttävissä. Tutkielma tarjoaa lisää tietoa asiakaspysyvyydestä metsäalalla. Aineiston keruutavan vuoksi saatuja tuloksia ei voida kuitenkaan yleistää luotettavasti. Jatkotutkimuksissa asiakaspysyvyyttä voitaisiin tutkia pidemmällä ajanjaksolla. Lisää tutkimusta tarvitaan myös metsänomistajien näkemyksistä ja asenteista asiakaspysyvyyteen ja digitaalisiin metsänomistajapalveluihin liittyen.
  • Kenttinen, Aleksi (2023)
    The growing service needs of customers in the wood product industry are driving companies to review and develop their own service portfolio. Improving service development processes, collecting feedback and involving customers in service development work supports service development and the identification of new potential services. This paper provides companies in the wood product industry with ways to improve the service development process in all stages of the service life cycle and helps identify potential new services. An interview survey was conducted to compose customers and company representatives’ views on the current state and importance of service accessibility and awareness. This paper also explores effective feedback and general willingness to participate in service co-development projects. In addition to a service life cycle model, this study presents a process model for the development of new services, which contributes to better service development. A model for the development of existing services is also presented, providing examples of different service development paths. In the interviews, the level of accessibility and awareness was surprisingly higher among customers. Customers also perceived the current services to be better than representatives of the target company did. Both groups of interviewees agreed on the importance of feedback and believed, that direct feedback between customers and the company without separate feedback channels is the best way to give and receive feedback. There was disagreement about joint service development projects, as the usefulness of them for customers was questioned by the representatives of the target company. However, most of the customers were interested in participating in a co-development project if it is proved to be beneficial to both the company and the customer.
  • Fruhauf, Yasmin (2021)
    Increasing atmospheric CO2 concentrations due to anthropogenic activity is resulting in climatic changes. Cities are major emitters of CO2 and are therefore interested in the possibilities of urban vegetation to sequester carbon in order to mitigate climate change. The city of Helsinki aims to become carbon neutral by 2035; subsequently, there is interest to understand the sink capacity of its urban vegetation. Current existing carbon cycle models are based on natural ecosystems and there is a need for carbon cycle models based on vegetation in an urban setting. Photosynthetic potential provides a base for understanding the carbon cycle in an ecosystem, which is calculated using a light response curve. Chlorophyll fluorescence measurements provide information about the general status of photosystem II and are commonly used as indication of the leaf photosynthetic potential, general health status and the leaf’s response to environmental conditions. Photosynthetic potential is also depended on illumination conditions around the canopy; leaves located in the sun will generally be more productive than those in shade. In this study, three tree species were selected for photosynthesis potential measurements: Tilia cordata, Tilia x europaea and Betula pendula. In Helsinki, Tilias are usually planted in managed areas while B. pendula is naturally regenerating. Data collection was conducted during May-September 2020 around Kumpula, Helsinki. Trees were located in three different urban settings: urban forest (B. pendula), built garden (T. cordata) and roadside (T. x europaea). Photosynthetic potential and chlorophyll fluorescence yield were measured four times during the summer at different canopy heights. Results show that B.pendula had higher photosynthetic potential than the Tilias, with no differences between the canopy heights. T. cordata showed differences in the photosynthetic potential and chlorophyll fluorescence between the canopy heights in July and August, with higher values at the bottom canopy. T. cordata also showed a seasonal cycle, with low photosynthetic potential values in the beginning and end of the season and high values in July. B. pendula demonstrated a similar seasonal cycle. Lastly, T. x europaea showed higher photosynthetic potential values at the top canopy compared to the bottom. Overall, chlorophyll fluorescence mirrored photosynthetic potential especially in the case of seasonal dynamics, rather than canopy heights. The high photosynthesis potential observed with B. pendula allows greater amount of carbon to enter the urban ecosystem and could be since the trees are naturally growing in the forest patch. The Tilia trees were transplanted as saplings, which could have caused damage to their roots in excess soil moisture conditions and cause growth inhibition. A better understanding of the urban managed vegetation is needed, as well as the urban stress factors. Nevertheless, based on these findings, I would recommend conserving the natural unmanaged urban forests patches, as they seem to have an important role in urban carbon cycle.
  • Leinonen, Mikko (2024)
    Puunhankinnan suunnittelu voidaan jakaa kolmelle tasolle, eli strategiseen, taktiseen ja operatiiviseen suunnitteluun. Eri puutavaralajien kysyntä ja tarjonta vaihtelevat alueittain. Puutavaralajien määrä on kasvanut ajan kuluessa, mutta hyvällä suunnittelulla määrä voidaan pitää operatiivisesti järkevänä ja kustannustehokkaana. Lisäksi hyvällä puunhankinnan suunnittelulla pystytään vastaamaan eri puutavaralajien kysyntään. Pikkutukki on erikoispuutavaralaji, joka asettuu pituuksiltaan ja läpimitoiltaan osittain kuitu- ja tukkipuutavaralajien kanssa päällekkäin. Pikkutukin katkontaan parhaiten sopivien hankinta-alueiden ja yksittäisten leimikoiden tunnistaminen sekä löytäminen on erityisen tärkeää puunhankinnan logistisen ketjun optimoimiseksi. Tässä työssä tehtiin katkontasimulaatio kahdella eri katkonta-asetuksella, toisessa oli pikkutukki mukana ja toisessa ei. Työn tarkoituksena oli tutkia pikkutukin katkonnan vaikutusta puutavaralajien pölkkyjen keskipituuteen ja -läpimittaan sekä puutavaralajien eräkokoihin. Simuloinnin aineisto koostui 289:stä lohkosta, jotka sijaitsivat erään sahan hankinta-alueella. Tutkielmassa käytettävä laaja aineisto sijoittuu Etelä-Pohjanmaalle, Rannikko-Pohjanmaalle, Keski-Suomeen ja Pirkanmaalle. Aineiston kaikki lohkot olivat päätehakkuita, eikä täten esimerkiksi harvennushakkuita arvioitu tässä tutkimuksessa. Simulointi suoritettiin Metsä Forestin käytössä olevalla katkontasimulaattorilla. Simuloinnin tuloksena oli, että mäntykuidun ja kuusisellukuidun keskieräkoot pienenivät reilusti pikkutukkia katkottaessa, mutta tukkipuutavaralajeihin pikkutukin katkonta ei vaikuttanut. Lisäksi pölkkyjen keskipituuden ja -tilavuuden tarkastelu osoitti, että pikkutukin katkonta vaikutti vain vähän pölkkyjen tunnuslukuihin. Tämän työn päätavoitteena oli löytää pikkutukin katkontaan vaikuttavia muuttujia, joiden avulla voidaan ennustaa pikkutukin määrää. Eri parametrien välisiä korrelaatioita tutkittiin ja näiden testien perusteella laadittiin lineaarisella regressioanalyysillä ennakkotietomallit, jotka ennustavat pikkutukin määrää leimikolla. Ennakkotietomalleja luotiin männylle neljä ja kuuselle kuusi, mutta nämä mallit ennustivat heikosti pikkutukin määrää. Malleja kehitettiin lohkojen simulointitutkimuksena jälkeen saatavalla aineistolla. Näin luotiin tarkan tiedon malleja männylle yhteensä kuusi ja kuuselle viisi. Nämä uudet mallit osoittautuivat hyviksi mäntypikkutukin määrän ennustamisessa. Paras selitysaste mäntypikkutukin määrälle saatiin mallissa, joka huomioi runkoluvun ja mäntyainespuun määrän. Vastaavasti kuusen pikkutukkimäärää parhaiten ennustivat tarkan tiedon mallit, joissa selittäjinä olivat runkoluku ja kuusiainespuun määrä. Lisäksi mänty- ja kuusipikkutukin tarkan tiedon malleissa pelkällä runkoluvulla pystyttiin ennustamaan hyvin pikkutukin määrää. Tässä tutkimuksessa luoduilla malleilla on omat rajoitteensa. Mallit perustuvat erään sahan hankinta-alueen lohkoihin, joten näillä luoduilla malleilla pikkutukin määrää voidaan parhaiten ennustaa kyseisellä alueella samankaltaisissa leimikoissa. Tässä tutkimuksessa käytetyillä menetelmillä voidaan jatkossa luoda malleja muualle Suomeen. Näin voidaan tarkastella sitä, ennustavatko runkoluku- ja puuaineksen määrä hyvin pikkutukkien määrää myös muilla maantieteellisillä alueilla. Nykyinen työ keskittyi päätehakkuisiin, ja tulevaisuudessa samankaltaisten mallien luominen harvennushakkuille olisi mielekästä. Jatkotutkimukset mahdollistaisivat nyt luotujen mallien ja niiden sovellusten käyttöönoton puunhankinnan suunnitteluun.
  • Höckerstedt, Ragnar (2024)
    Den omfattande användningen av skogarna i Finland ledde 1928 till ett förbud av det okontrollerade blädningsbruket. Okontrollerade blädningar var allmänt förekommande i Finland och hade på många platser kraftigt utarmat landets skogar. År 2014, efter nästan ett sekel av förbud, legaliserades den olikåldriga skogsskötseln i Finland. Skogslagsändringen innebar en tydlig liberalisering av den produktionsinriktade skogslagen. Skötseln av olikåldriga bestånd, som vanligtvis utförs genom plock- eller luckhuggningar, bygger på odling av träd i flera skikt samtidigt. Olikåldriga skogar förnyas inte genom kraftiga ingrepp, utan skogens föryngring sker kontinuerligt genom återkommande beståndsvårdande avverkningar. Granen är särskilt lämpad för flerskiktade bestånd bland de ekonomiskt betydande trädslagen i Finland, eftersom arten är skuggtålig och naturligt förnyar sig i en sluten skog. Drivningen i olikåldriga bestånd, det vill säga avverkning och transport av virke från skogen till vägen, skiljer sig tydligt från likåldriga bestånd. När stora träd fälls och bearbetas, är risken för skador på plantor och träd hög. Enligt skogslagen bör drivningen utföras så att skador undviks på det kvarvarande beståndet. Vid virkesdrivning får andelen skadade träd inte överstiga 15 procent efter drivningen. De vetenskapliga uppföljningarna av olikåldriga granbestånd i Nordeuropa, som behandlar drivningsskador vid mekaniskt utförda plockhuggningar, är få till antalet. En del forskningsresultat visar att 8,7–13,8 % av träden har skadats, medan andra indikerar att endast 4,2–5,7 % av de mätta träden har skadats. Finlands skogscentral, som ansvarar för övervakning av olika skogslagstiftningar i Finland, har för Jord- och skogsbruksministeriet systematiskt övervakat drivningskvaliteten från plockhuggningar i olikåldriga granbestånd. Mellan 2015 och 2022 genomfördes sammanlagt 134 granskningar i nyligen plockhuggna olikåldriga bestånd. Resultaten från de 134 granskningarna, som har analyserats närmare i pro gradu-arbetet, visar att endast 5,8% av alla träd har skadats vid ingreppen. Beståndens olikåldriga karaktär påverkade inte heller förekomsten av skadade träd, eftersom tydligt flerskiktade bestånd (n=27) inte uppvisade fler skador än delvis flerskiktade bestånd (n=105). Det är ändå för tidigt att dra några definitiva slutsatser, om skillnader grupperna emellan, trots att det är tydligt att endast 5,8 % av alla träd i studien har skadats av ingreppen.
  • Jaakkola, Toivo (2023)
    Ulkomaiset tutkimukset osoittavat pohjaveden voivan olla tärkeä veden lähde puille silloin, kun sadevesi ei yksin riitä. Suomessa pohjaveden pinnan alenemisen vaikutusta puiden kasvuun on tutkittu kunnolla vain veden vaivaamilla mailla. Sateisuuden vaikutuksen tutkimukset kuitenkin osoittavat, että Suomessakin on kasvupaikkoja, joilla veden puute rajoittaa ajoittain puiden kasvua. Tässä tutkimuksessa keräsin 40 kuusen (Picea abies (L.) H. Karst.) lustonleveysaineiston kahdesta metsiköstä Keski-Pohjanmaalta. Ensimmäinen metsikkö sijaitsee hietamaalla pohjavedenottamon vieressä ja toinen hiekkamoreenimaalla pohjavesialueen ulkopuolella. Poistin aineistosta ikävaikutuksen kahdella eri menetelmällä. Vertailin saamiani ikäkorjattuja arvoja metsiköiden välillä käyttäen sekamallia, joka poisti vielä muitakin vertailua häiritseviä lustonleveyteen vaikuttavia tekijöitä. Tulokseksi sain, että pohjavedenoton alkamisen jälkeen ikäkorjattu sädekasvu hidastui aluksi enemmän vedenottamon vieressä kuin toisessa metsikössä, mutta metsiköiden välinen ero pieneni tilastollisesti merkitsemättömäksi noin kymmenen vuoden kuluttua pohjavedenoton alkamisesta. Metsiköiden välisen eron saattoi aiheuttaa pohjavedenpinnan aleneminen, mutta kaikkia muita mahdollisia syitä en pystynyt poissulkemaan.
  • Puljujärvi, Matti (2021)
    The effects of reindeer fences on wildlife is known, but less studied phenomenon. The aim of this study was to gather information about collision rate and mortality of grouses, more closely on willow grouse, capercaillie and black grouse, due to reindeer fences. In the study there were 139 kilometres of reindeer fence in six different locations in Lapland, Finland. In two of these locations there were marking treatment of fences with yellow and black plastic tubes with two different densities. In four locations, fences were marked with 50 mm of LPDE plastic stripes in yellow, blue, orange and reflecting aluminium. The study was conducted between May/2014 – June/2015. The fences were patrolled once a month. The observations included dead grouses hanging in the fence or corpses nearby the fence. Also, indirect collision evidence, such as feathers in the fence was included to observations. During the study year 330 collisions were observed. The first two months of observations were removed from the analysis due to uncertainty of the timing of collisions. Also, one of the locations were removed because of unregular patrolling. Therefore, the study consists total of 154 observations. The study included untreated fences as control parts. Depending on the location, 0,3-1,9 collisions per kilometres per year in the control part were observed. Corpses of 73 grouses were found. In 81 cases, collision evidence was found but the grouses were disappeared, and therefore survival or injuries of the grouses could not be confirmed. Based on variance analysis, marking of fences did not reduce collisions. By using QGIS and R, GPS-information of collision points were combined and studied with parameters of site classification, forest height, DTW-moisture index and elevation model, available from open data sources of Natural Resources Institute Finland and National Land Survey of Finland. The effects of the parameters to the collision points were studied within radiuses of 50, 100 and 300 metres. Statistical methods of R and Bayes were used to study interactions of the parameters to the collision risk. The effect of site classification on the collision risk was not as strong as expected. On the other hand, DWT-moisture index predicted increasing collision risk depending on location. Based on Bayes statistics, yellow stripe marking had the greatest likelihood to reduce collision risk and more dense tube marking was more effective to reduce collision than less dense marking. Based on results of this study, reindeer fences are mortality factor for grouses and especially locally reindeer fences can be significant mortality factor. Marking method should be inexpensive, durable to weather conditions, and provably reducing collisions, if applied widely. Advancing tube marking development could be a solution. Based on one-year study it is not possible to get information about year to year fluctuations of grouse population densities and its significance and influence in collision density. Therefore, more long-term studies are required.
  • Salovaara, Petri (2020)
    Metaani (CH4) on voimakas kasvihuonekaasu. Luonnontilaiset suot ovat yksi suurimmista metaanin lähteistä. Metaania syntyy suon hapettomassa kerroksessa metonogeenisten arkkien hajottaessa orgaanista ainesta. Metaani vapautuu ilmakehään diffuntoitumalla, kuplimalla tai kulkeutumalla kasvien aerenkymaattisten solukoiden kautta. Kasveista erityisesti sarojen läpi voi kulkeutua runsaasti metaania ilmakehään. Minerotrofisten saravaltaisten soiden metaanipäästöjen on havaittu, muista soista poiketen, kasvavan siirryttäessä pohjoisemmille leveysasteille. Tähän on esitetty yhdeksi syyksi maankäyttöä, jossa poronhoidolla on suuri merkitys. Pohjois-Suomessa poroja elää noin 200 000 yksilöä. Suot ovat poroille tärkeä elinympäristö erityisesti kesäaikaan, sillä rehevillä sarasoilla on niille riittävästi ravintoa ja avosuot tuovat puolestaan suojaa verta imeviltä hyönteisiltä. Porojen laidunnuksen vaikutusta soiden kasvihuonekaasutaseisiin on kuitenkin tutkittu varsin vähän. Vaikutuksen voidaan nähdä tulevan ainakin kahta kautta: toisaalta porot syövät suokasveja ja vaikuttavat tätä kautta hiilenkiertoon sekä toisaalta ulostavat papanoita ja tallovat niitä suohon muuttaen mahdollisesti näin turpeen mikrobikoostumusta. Tämän pro gradu -työn tavoitteena oli selvittää, miten porolaidunnus vaikuttaa soiden metaanipäästöihin ja lisäävätkö poron papanat suon metaanivuota joko jäädessään suon pinnalle tai tallautuessaan pinnan alapuolisiin kerroksiin. Työn aineisto kerättiin touko-elokuussa Halssiaavalta ja Lompolojänkkältä. Laidunnuksen vaikutuksia tutkittiin laidunnetuilla ja laiduntamattomilla koealoilla. Koealojen alakäsittelyinä toimivat metaaninmittauspisteiden erilaiset papanakäsittelyt. Halssiaavalla osalla alakäsittelyistä käytettiin eri tasoina suon pinnanmuotojen (välipinta / jänne) vaihtelua. Mittauspisteitä perustettiin yhteensä 45 kappaletta kolmen toiston sarjoina. Mittauspisteiltä mitattiin metaanin lisäksi myös vedenpinnan taso, turpeen lämpötila sekä määritettiin putkilokasvien lehtiala. Laidunnuksella ei havaittu olevan tilastollisesti merkitsevää vaikutusta metaanivoihin kummallakaan koealueella. Myöskään pinnalle laitettujen papanoiden ei havaittu vaikuttavan metaanivuohon. Tallonta pienensi metaanivuota Halssiaavan laiduntamattomalla koealalla. Tallonta nosti metaanivuon lyhyeksi hetkeksi erittäin suureksi, mutta kokonaisuudessaan tallonnan jälkeen vuot hieman pienenivät pidemmällä tarkastelujaksolla. Tässä tutkimuksessa laidunnus ei näyttänyt lisäävän soiden metaanipäästöjä. Tutkituilla soilla laidunnus ei näkynyt lehtialoissa ja koska papanalisäykselläkään ei havaittu olevan vaikutusta metaanintuotantoon, on loogista, että metaanipäästöt eivät eronneet laiduntamattomien ja laidunnettujen koealojen välillä. Suon pinnalle jäävät papanat eivät myöskään lisänneet metaanivuota. Mahdollinen papanoiden lannoitusvaikutus voi jäädä lyhyessä ajassa näkymättä. Toisaalta pinnalle jäävät papanat voivat muodostaa kasveille fyysisen esteen. Tällöin kasvien pienentynyt hiiliyhdisteiden syöte maaperään voi vähentää metaanipäästöjä, vaikka papanoilla olisikin lannoittava vaikutus. Tallontakäsittelyssä metaanivoiden puolestaan havaittiin pienenevän lehtialan pienentyessä. Tallonta turmelee kasveja, jolloin pienentynyt hiiliyhdisteiden syöte maaperään voi selittää metaanipäästöjen pienentymistä. Papanoiden mukana suolle voi tulla myös lisää mikrobeja. On kuitenkin mahdollista, että pötsin mikrobit eivät selviydy toimintakykyisinä, minkä vuoksi päästöt eivät lisääntyneet. Tutkimuksessa havaittiin, että porojen laidunnuksella ei näyttäisi olevan merkittävää vaikutusta pohjoisten soiden metaanipäästöihin. Myöskään poron papanat eivät sellaisenaan merkitsevästi lisänneet päästöjä, ainakaan lyhyellä aikavälillä. Tallontakäsittelyssä havaittiin, että päästöt voivat jopa pienentyä. On mahdollista, että vaikka papanoita tulee soille jatkuvasti lisää, eivät soiden metaanipäästöt kuitenkaan kasva.
  • Kamppuri, Elli-Noora (2021)
    Suot ovat maapallolla sekä merkittäviä hiilivarastoja että suurimpia luontaisia metaanin lähteitä. Metaani on toiseksi merkittävin kasvihuonekaasu hiilidioksidin jälkeen ja voimakkuudeltaan moninkertainen hiilidioksidiin nähden. Koska suot tuottavat paljon metaania, on tärkeä selvittää, mitkä tekijät vaikuttavat soiden metaanintuotantoon ja sen suuruuteen. Subarktisen ilmastovyöhyk-keen minerotrofisten sarasoiden on todettu tuottavan suhteessa enemmän metaanipäästöjä verrattuna muiden ilmastovyöhykkei-den vastaaviin soihin, vaikka yleensä korkeampien leveyspiirien suot tuottavat vähemmän metaania matalampien leveyspiirien soihin nähden. Porojen laidunnuksen on pohdittu vaikuttavan subarktisten minerotrofisten sarasoiden suuriin metaanipäästöihin. Minerotrofiset sarasuot ovat tärkeitä laidunnusalueita poroille pohjoisessa Fennoskandiassa erityisesti kesäaikaan. Laiduntavat herbovorit muokkaavat ekosysteemiään monilla tavoilla sekä suoraan että epäsuorasti. Laidunnuksen on todettu eri arktisilla ja subarktisilla ekosysteemeillä suosivan muun muassa sarakasvien kasvua ja lisäävän maaperän mikrobistoa ja sen aktiivisuutta ulosteiden ravinnelisäyksen ansiosta. Lisäksi porot märehtijöinä voivat muokata metaanintuotantoa suoekosysteemissä, jos pöt-sin metanogeenisiä mikrobeja kulkeutuu papanoiden mukana suohon. Tässä pro gradu -tutkielmassa selvitetään, miten poron papanoiden lisääminen suolle vaikuttaa suon metaanipäästöihin ja kasvilli-suuteen. Työssä halutaan selvittää, millaisia vaikutuksia papanalisäyksellä on suon kasvien kasvuun, kasvilajisuhteisiin ja niiden kautta metaanipäästöihin. Uskotaan, että poron papanat lisäävät suolla sarakasvien runsautta, jotka kuljettavat solukoissaan metaania ja näin lisäävät suon metaanipäästöjä. Papanoiden aiheuttaman ravinnelisäyksen epäillään muuttavan kasvilajisuhteita siten, että enemmän ravinteita vaativat lajit lisääntyvät. Papanalisäyksen uskotaan lisäävän suon metaanipäästöjä myös aktivoi-malla suon metanogeenisten mikrobien toimintaa. Papanalisäyksen vaikutus kasvillisuuteen ja metaanipäästöihin oli hyvin vähäi-nen ensimmäisen kasvukauden aikana (Salovaara 2020). Tässä pro gradu -työssä seurataan papanalisäyksen vaikutusta pidem-mällä aikavälillä, sillä muutokset kasvillisuudessa voivat olla hitaita ja vaikutukset metaanipäästöihin kehittyä vasta myöhemmässä vaiheessa. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään, miten pelkkä turve ilman kasvillisuuden vaikutusta reagoi papanalisäykseen maasto-olosuhteissa. Aineiston keruu tähän tutkielmaan tapahtui 1.6.-31.8.2020 Pohjois-Suomessa. Tutkimuskohteina oli kaksi minerotrofista sarasuota Lapissa. Ensimmäinen suo oli Lomponlonjänkkä Pallasjärvellä Muoniossa ja toinen Halssiaapa Sodankylässä. Lompolonjänkällä oli 27 mittauspistettä ja Halssiaavalla 18. Mittauspisteiltä mitattiin 1-2 viikon välein metaanipäästöt, lehtiala, pohjavedenpinta ja turpeen lämpötila. Lompolonjänkän mittauspisteistä kuusi oli sellaista, joista kaikki pintakasvillisuus poistettiin, jotta papanali-säyksen vaikutusta turpeessa voisi seurata. Lisäksi suolla tehtiin inkubointikoe, jonka tarkoituksena oli selvittää, miten poron papanat hajoavat turpeessa. Tulosten perusteella poron papanat lisäsivät metaanivuota Halssiaavan jänteillä ja välipinnoilla, kun ne lisäämisen jälkeen survottiin suohon. Lompolonjänkällä metaanivuo oli pienempi mittauspisteillä, joille oli lisätty papanoita. Uusilla kasvittomilla ja kasvillisilla mittauspisteillä ei havaittu muutoksia metaanivuossa. Kasvillisuuden lehtialassa ei huomattu vaihtelua laidunnuksen tai papanali-säyksen takia Lompolonjänkällä. Halssiaavan jänteillä laidunnus ja papanalisäykset näyttivät pienentävän lehtialaa. Myös välipin-noilla laidunnus pienensi lehtialaa. Uppolisäyspisteillä lehtiala pieneni, mutta biomassa antoi tästä päinvastaisen tuloksen. Papa-noiden hajoaminen turpeessa oli nopeampaa lähempänä pintaa. Kolmen kuukauden aikana pintapapanoiden kuivamassa pieneni puoleen ja pohjapapanoiden kahteen kolmannekseen. Papanoiden vaikutus metaanivuohon näyttäisi ilmenevän vasta seuraavana kasvukautena. Lompolonjänkällä papanoiden ravinneli-säys paransi ruohojen kasvuolosuhteita, mikä runsastutti niiden määrää suhteessa saroihin. Tämä vaikutti metaanivuohon laske-vasti. Halssiaavan välipinnalla ruohoja ei esiintynyt mittauspisteillä lainkaan, minkä takia papanalisäys näytti vaikuttavan positiivi-sesti saramaisten kasvien kasvuun uppolisäysaloilla ja näin ollen kohotti metaanivuota. Jänteillä pintalisäyspisteiden lehtiala oli kontrollia pienempi, mutta metaanivuo selkeästi suurempi. Jännepinnoilla lehtiala ei näyttäisi korreloivan samalla tavalla metaa-nivuon kanssa kuin välipinnoilla.
  • Kinnunen, Aleksi (2021)
    Trees face an increasing variety of health threats. The overall effects of climate change on trees and forests are difficult to predict. As a result of the warming climate, the growing season is lengthening, improving the growth of the trees, but at the same time drought and insect damages may become more common and the risk of storm damage increases. There are many benefits to monitoring tree mortality. It can be used to assess the health status of forests, productivity, carbon sequestration and the ecological impacts of dead trees on forest ecosystems. Causes leading to tree death can include biological, climatic or human related factors. Monitoring can increase understanding of the causes of death and potentially help to protect forests better. Tree-related mortality is a spatially and temporally irregular process that is difficult to monitor using traditional inventory methods. Remote sensing makes it possible to map and monitor tree mortality more effectively. The purpose of this thesis was to find out how remote sensing data can be utilized in monitoring tree mortality. The aim was to find out how tree mortality has varied regionally and quantitatively in the Central Park of Helsinki and how accurately dead trees can be identified from aerial imagery. The study period was 2005–2019, during which orthophotos of seven different years were examined. Reference data of 14 212 trees were collected from the aerial time series covering a 15-year period by visual image interpretation. The data included healthy, weakened and dead trees. Heatmap time series were created from the locations of weakened and dead trees to examine quantitative and regional variability in mortality. The average temperatures over the years as well as the rainfall were compared with the dead tree numbers and the correlations between the observations were examined. The collected reference data was also utilized in health status classifications, which were implemented using semi-automatic machine learning methods. The object of the classifications was to identify healthy, weakened and dead trees as well as possible from each other. The canopies of individual trees were delimited by canopy segments obtained from laser scanning data. From the pixels contained in the delimited canopies, image features describing individual trees were calculated. Considerable changes in tree mortality were observed. The number of dead trees at the beginning of the study period increased significantly from year 2005 to year 2009. An exceptionally dry summer in 2006 was identified as a possible reason. In the following years, the situation remained moderate, but in quantitative and regional terms, mortality was at its highest in 2017. Overall, there was an upward trend in mortality during the study period, and average annual temperatures were found correlating strongly with the number of dead trees (r=0.73). The classification accuracies of tree health status varied annually between 89–96%. The seven-year average accuracy was 93.6% with a kappa value of 0.88. The most important features in the classification were the features calculated from the blue channel, such as the maximum value of the channel (B_max), the difference between the maximum and minimum of the channel (B_range) and the skewness of the distribution (B_skew). The results of the thesis showed that tree mortality can be monitored using remote sensing data. Clear changes in the number of dead trees were observed using the time series and possible causes were identified. By identifying the causes behind rising mortality, the effects of climate change can also be better understood. Tree health status classification accuracies were at a good level and dead trees can be mapped from aerial imagery by semi-automatic methods. Based on the thesis, it can be rightly stated that changes in tree mortality can be observed with aerial imagery time series. In addition, the semi-automatic identification of dead trees from aerial imagery can be said to be accurate enough for large-scale use.
  • Vanhakylä, Tuomo (2024)
    Maisterintutkielman toimeksiantajana toimi Metsäteho Oy. Metsäteho on tutkimusorganisaatio, jonka päätehtävänä on edistää osakkaidensa puunhankintaa. Metsäteho uudisti organisaatiorakennettansa perustamalla uudet kehittämisryhmät tunnistamaan tutkimustehtäviä ja suuntaamaan tutkimuksen toteutusta, joka loi tarpeen innovaatiotoiminnan ja kehitystyön tarkastelulle. Suomessa ei ole aikaisemmin tarkasteltu metsäteollisuusyritysten yhteisen, avoimiin innovaatioihin perustuvaa kehitys- ja innovaatiotoimintaa ja koska innovaatioyhteisön avoimuuden, kommunikaation ja keskinäisen luottamuksen tiedetään vaikuttavan innovaatiovalmiuksiin, ryhdyttiin toteuttamaan haastattelututkimusta innovaatio- ja kehitystyön toiminnasta. Tavoitteena oli selvittää kehittämisryhmien toimintaa innovaatiotoiminnan työkaluna, kuinka kehittämisryhmien jäsenet kokivat roolinsa kehittämisryhmässä sekä puuhuoltoon liittyviä kehitystarpeita. Lisäksi tarkasteltiin, nousiko haastatteluissa samat puuhuollon kehitystarpeet esille kuin kehittämisryhmien tekemissä tiekartoissa. Haastattelumenetelmäksi valikoitui teemahaastattelu, jossa haastateltiin kaikki Metsätehon kehittämisryhmien jäsenet. Kaikkiaan haastateltavia oli 32 ja haastattelut toteutettiin etäyhteyksin Teams-ohjelmaa käyttäen. Haastatteluaineisto anonymisoitiin, eikä siitä voida tunnistaa yksittäisiä henkilöitä. Haastattelu sisälsi haastateltavien perustietojen lisäksi kysymyksiä puuhuollon haasteista ja kehitystarpeista sekä kehittämisryhmien toimintaan liittyviä kysymyksiä. Avoimen innovaation teoriassa oletetaan, että yritysten tulee hyödyntää ulkoisia ja sisäisiä ideoita oman toimintansa kehittämisessä. Innovaatiot tarvitsevat syntyäkseen avoimen ympäristön, jossa on riittävästi innovaatioita tukevia aineksia. Vuorovaikutus eri toimijoiden kanssa auttaa edistämään uuden luomista ja erilaisen informaation yhdistämisestä syntyy myös uusia innovaatioita. Haastattelujen tuloksia tarkasteltiin innovaatioteoriaa vasten sekä arvioitiin kehittämisryhmien toimintaa ja toimivuutta tutkimus- ja kehitystyön työkaluna. Haastateltavat olivat tyytyväisiä kehittämisryhmien toimintaan ja organisaatiomuutoksen toteutukseen. Kehittämisryhmien vaikutusmahdollisuuksien koettiin parantuneen, toiminnan selkeytyneen ja tiedonkulun tehostuneen etenkin kehittämisryhmien välillä. Avoimeen innovaatioon liittyvänä haasteena kuitenkin koettiin salassapitovelvollisuudet ja koko alaa hyödyttävän yhteisen kehittämisen erottaminen jokaisen organisaation omasta kehitystyöstä. Nämä tekijät osaltaan rajoittavat kehittämisryhmissä käytävää keskustelua. Kaikki ryhmien jäsenet kokivat saavansa äänensä kuuluviin ja ryhmien ilmapiiri koettiin avoimeksi uusille ideoille. Ryhmissä käyty keskustelu koettiin asiallisena ja asiapainotteisena. Tulosten perusteella kehittämisryhmät vastaavat avoimen innovaation teoriassa esitettyä innovaatioille avointa ympäristöä ja Metsätehon organisaatiomuutoksen voi nähdä parantaneen olosuhteita innovaatioiden syntymiselle. Haastatteluissa esiin nousseet kehitystarpeet liittyivät metsäalalla jo tunnistettuihin teemoihin, kuten ilmastonmuutokseen, metsien monimuotoisuuteen ja päästövähennyskeinoihin. Esiin nousseet kehitystarpeet vastasivat sisällöltään ja prioriteettijärjestykseltään kehittämisryhmien laatimia tiekarttoja. Kehittämisryhmien toiminta oli kuitenkin kestänyt haastattelujen toteutusvaiheessa vasta muutaman kuukauden, joten jatkotarkastelu kehittämisryhmien toiminnasta ja toiminnan kehityksestä olisi hyvä toteuttaa muutaman vuoden kuluttua.