Browsing by study line "Skogsekologi och resurshållning"
Now showing items 41-60 of 86
-
(2023)Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää miten metsänhoito tai hoitamattomuus vaikuttavat puiden uudistumiseen, ja mitkä ovat eri puulajien uudistumismahdollisuudet kaupunkimetsissä. Kaupunkimetsät sijaitsevat kaupunkialueella ja ovat pääasiallisesti virkistyskäytössä. Kaupunkimetsät ovat useimmiten jäänteitä isommista metsäalueista, ja niille on tyypillistä luontainen tai luontaisen kaltainen metsäkasvillisuus. Kaupunkimetsien puusto on usein kookkaampaa, läpimitaltaan suurempaa ja iältään vanhempaa kuin talousmetsissä. Myös lahopuun määrä on kaupunkimetsissä talousmetsiä suurempi. Tutkin puiden uudistumista 29 kuusivaltaisessa metsässä Lahdessa ja Tampereella. Tutkimusmetsistä seitsemän oli hoitamattomia luonnontilaisia metsiä, loput olivat eriasteisesti hoidettuja kaupunkimetsiä. Tutkimuksessa tarkasteltiin metsänhoitoluokan (hoitamaton, lievästi hoidettu, hoidettu), kuluneisuuden (%), pohjapinta-alan (m2) ja puustoisen alueen osuuden (50 m säteellä) vaikutusta kuusen, pihlajan ja valopuiden (koivut, haapa ja tammi) taimien esiintymistodennäköisyyteen sekä taimien ja taimilajien lukumäärään. Aineisto analysoitiin yleistetyillä lineaarisilla sekamalleilla. Lukumäärämalleihin otettiin mukaan havaintoyksiköt, missä kyseessä olevia taimia esiintyi. Tulosten perusteella havaittiin, että hoitamattomissa metsissä kuusen taimien esiintymistodennäköisyys oli merkittävästi suurempi kuin hoidetuissa metsissä. Lievästi hoidetuissa metsissä pihlajan ja valopuiden taimien esiintymistodennäköisyys oli suurempi verrattuna hoitamattomiin metsiin. Muiden selittävien tekijöiden vaikutus taimien esiintymistodennäköisyyteen oli vähäinen, lukuun ottamatta kuluneisuuden lisääntymistä, joka vähensi pihlajan taimien esiintymistodennäköisyyttä. Kuusen taimien määrä näytti kasvavan, kun puustoisen alueen osuus lisääntyi metsäkohteen ympärillä. Pihlajan taimia oli runsaammin hoidetuissa ja lievästi hoidetuissa metsissä kuin hoitamattomissa metsissä. Valopuiden taimien määrä puolestaan näytti olevan pienempi hoidetuissa metsissä, ja se väheni, kun puustoisen alueen osuus (50 m säteellä) ja kuluneisuus lisääntyivät. Metsänhoitoluokalla, puustoisen alueen osuudella metsäkohteen ympärillä (50 m säteellä), puuston pohjapinta-alalla (m2) tai maaperän kuluneisuudella (%) ei ollut merkitystä taimilajien lukumäärään. Tulosten perusteella erityisesti metsänhoito ja virkistyskäyttö vaikuttavat taimien esiintymiseen ja lukumäärään. Hoitotoimenpiteillä voidaan edistää haluttujen puulajien kasvua ja luoda suotuisampia olosuhteita uudistumiselle. Kaupunkimetsien hoidossa tulisikiinnittää erityisesti huomiota valopuiden uusiutumiseen, metsien monilajisuuteen ja latvuston kerroksellisuuteen.
-
(2024)Tiivistelmä/Referat – Abstract Various and often partially conflicting usage pressures, values, expectations, and hopes are directed towards Finnish forests. Different stakeholders and actors usually have different views on the multiple uses of forests, and they typically prioritize forests in different ways, such as biodiversity, aesthetics, or economic perspectives. The values of forest professionals and other forest users regarding forest management influence forest management decisions. This master's thesis examined the values and psychological, social, and political aspects related to forest management. The aim was to identify the core values of forest management and the similarities in values between forest professionals and non-forest professionals. The purpose was to classify the responses to a survey conducted in the Forest Happiness project in 2023 using qualitative content analysis. The survey was answered by 973 individuals, of which 923 responses were used as the study's data. The survey topic was the happiness produced by the forest. Qualitative content analysis utilized values according to Kellert's biophilia typology. NMDS analysis was used for statistical research. Clustering was also employed to reveal potentially latent characteristics in the data. There seems to be little difference in the values related to forest use between forest professionals and other citizens. Values were more influenced by social background than forest professionalism. According to the study, the most important values of forest use for both forest professionals and other citizens were dominionistic, utilitarian, moralistic, naturalistic, aesthetic, humanistic, and scientific values. Clustering produced two clusters, Utilitarians and Moralists. Utilitarians included respondents whose forest usage values were more related to anthropocentric actions, whereas Moralists included respondents whose forest usage values were related to ecocentric actions. The study revealed both positive and negative attitudes towards forest use. Attitudes towards forestry measures were almost evenly split between positive and negative opinions. The concept of forest professionalism was found to be fluid, and professionalism was classified into three groups: traditional forest professionals, professions related to forests, and professions unrelated to forests. Forest discourse was perceived as polarized, as reflected in the extremes of responses. Both right-wing and left-wing forest policies were highlighted in the responses. The values related to forest use and forest professionalism are multidimensional and evolving concepts. Values play an important role in planning forest use to avoid conflicts between different stakeholders.
-
(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.
-
(2023)Tiivistelmä Monimuotoisuuden ylläpitäminen ja luontokadon pysäyttäminen kaikilla ekosysteemitasoilla ovat kasvavissa määrin keskeisiä kysymyksiä niin globaalissa kuin kansallisessakin mittakaavassa. Suomen tapauksessa metsien rooli tässä kysymyksessä on erityisen suuri, sillä erilaiset metsäelinympäristöt kattavat noin 86 prosenttia maapinta-alasta. Viimeisimmän lajien uhanalaisuuskartoituksen mukaan noin 30 prosenttia kaikista uhanalaisista lajeista käyttää ensisijaisena elinympäristönään metsiä, ja lisäksi kaksi kolmasosaa metsäluontotyypeistä on luokiteltu uhanalaisiksi. Metsäsuunnittelun näkökulmasta keskeisiä teemoja ovat suojelutoimenpiteiden kohdistaminen arvokkaimmille kohteille, ja toisaalta monimuotoisuutta tukeva toimenpidesuunnittelu talousmetsissä. Molempiin tavoitteiden edistämiseksi metsiköiden monimuotoisuus ja luontoarvot nykytilassa on tunnistettava mahdollisimman tehokkaasti. Toimenpidesuunnittelun ja erilaisten toimenpidevaihtoehtojen laskennallisen vertailun tarpeisiin on lisäksi pystyttävä ennustamaan monimuotoisuuskehitystä eri vaihtoehdot huomioiden, sekä asettamaan eri tavoitteille, tässä tapauksessa myös monimuotoisuudelle ja luontoarvoille, numeerinen arvo. Erään ratkaisuvaihtoehdon edellä esitettyihin tavoitteisiin tarjoaa ForestKIT-metsäsuunnittelujärjestelmän tarpeisiin kehitetty luontoarvoindeksimalli. Asiantuntijatyönä kehitetty indeksimalli perustuu kuuteen osaindeksiin, jotka yhteenlaskettuna kuvaavat puuston rakenteellista monimuotoisuutta, ja ennustavat tätä kautta metsikkökuvioiden luontoarvoja. Tämän työn tavoitteeksi asetettiin mallin nykytoteutuksen arviointi ja kehittäminen, sekä kehitetyn mallin uudelleenarviointi. Tutkielman toteutus jaettiin kolmeen vaiheeseen, joista ensimmäisessä tarkasteltiin mallin nykytoteutuksen loogisuutta, sekä mallinnuksessa käytettävien kuviotietojen datalähteen vaikutusta tuloksiin hyödyntäen kahta samalta alueelta maastomittauksiin ja kaukokartoitustulkintaan perustuen tuotettua aineistoa. Ensimmäisessä vaiheessa havaittiin, että kaukokartoitusaineistojen perusteella ennustetuissa puustotunnuksissa rakenteellisen vaihtelun kuvaus on heikkoa, ja näin ollen myöskään luontoarvojen ennustaminen niiden perusteella ei ole erityisen luotettavaa. Mallin toiminnasta yleisesti tunnistettiin joitain puutteita, erityisesti liittyen alueellisen ja kasvupaikkakohtaisen vaihtelun huomioimiseen. Myös lahopuu-muuttujan puuttuminen mallista havaittiin keskeiseksi puutteeksi. Tutkielman toisessa vaiheessa mallin nykytoteutusta pyrittiin kehittämään osaindeksi kerrallaan hyödyntäen ensimmäisen vaiheen havaintoja, sekä arvioimaan mahdollisten uusien osaindeksien lisäämistä. Keskeiset raamit kehitystyölle asetti tämän työn rajoitukseksi määritetty mahdollisten muuttujien rajaaminen metsätietostandardin mukaisiin metsävarakuviotunnuksiin, mutta osaindeksikohtaisessa tarkastelussa löydettiin kuitenkin konkreettisia kehitysehdotuksia, joilla pystyttiin vastaamaan tunnistettuihin puutteisiin. Keskeisenä lisäyksenä kehitettiin ratkaisu lahopuuinventointitiedon sisällyttämisestä malliin. Kolmannessa vaiheessa esitettyjen kehitysehdotusten yhteisvaikutuksia testattiin erityisesti tähän tarkoitukseen kehitetyllä menetelmällä, jossa ensimmäisessä vaiheessa esitellystä vertailuaineistosta valituille otantakuvioille laskettiin indeksiarvot mallin nykytoteutuksella sekä eri kehitysvaihtoehtojen yhdistelmillä, jonka jälkeen näiden erotusta vertailtiin nykytoteutuksen perusteella lasketulle arvolle asetettuun statukseen (yliarvio/aliarvio). Kolmannessa, muutosvaihtoehtojen testaamisen saatiin suuntaa antavia tuloksia muutosyhdistelmävaihtoehtojen hyvyydestä, mutta kyseisten tulosten tarkastelussa on huomioitava menetelmän kokeellinen luonne. Kolmannen vaiheen tulosten perusteella toisessa vaiheessa esitettyjen kehitysehdotusten avulla pystyttiin kuitenkin parantamaan mallin toimintaa tunnistettujen puutteiden osalta. Mallin nykytoteutukseen ehdotetut kehitysehdotukset huomioiden malli toimii siis kohtuullisen hyvin metsikkökuvioiden rakenteellisen monimuotoisuuden kuvaamisessa. Tulosten tarkastelussa on kuitenkin huomioitava mallin kehittämistyön aikana tunnistetut haasteet eri käsitteiden ja muuttujien määrittelyssä, käytössä olevan mallinnusdatan ja -menetelmien asettamissa rajoitteissa, sekä mallin tulosten riippuvuus muuttujien (kuviotietojen) mittaustarkkuudesta. Lisäksi keskeisiksi tämän työn rajauksen ohittaviksi kehityskohdiksi tunnistettiin spatiaalisuuden huomioiminen kuvioiden indeksiarvojen laskennassa sekä lahopuumäärän kehityksen ennustaminen.
-
(2022)Lähivuosina turvetuotannosta vapautuu suuria määriä suonpohjia jälkikäyttöön. Suomessa metsittäminen on ollut yleisin suonpohjan jälkikäyttömuoto, mutta metsittämisen ilmastovaikutuksia tutkittu vain vähän. LULUCF-sektorilla pyritään lisää-mään hiilinieluja ja hiilen varastoja muun muassa metsittämällä joutoalueita, kuten suonpohjia, kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia ja tuottaa tietoa metsittämisen vaikutuksesta suonpohjan maa-hengitykseen, eli hiilidioksidivuohon maasta ilmaan, sekä metaanivuohon. Metsittämisen vaikutusta tutkittiin viidellä eri suonpohjalla Pirkanmaan ja Etelä-Pohjanmaan alueella. Yhteensä 14 koealalla mitattiin CO2- ja CH4-voiden lisäksi pohjavedenpinnan tasoa (WT) sekä maan lämpötilaa 5 cm:n (T5) ja 30 cm:n (T30) syvyyk-siltä kesällä ja syksyllä 2021. Kasvihuonekaasumittaukset tehtiin kammiomittausmenetelmällä kasvillisilta (Rtot) ja kasvittomil-ta (Rhet) mittauspisteiltä. Kokonaismaahengitystä mitattiin kasvillisilta pisteiltä ja heterotrofista hengitystä mitattiin kasvittomilta pisteiltä, joista oli katkottu juuriyhteydet sekä poistettu maanpäällinen kasvillisuus. Lisäksi koealoilta selvitettiin puuston ikä sekä turvekerroksen paksuus. Puuston iän sekä turvekerroksen paksuuden vaihtelu oli melko hyvin edustettuna valituilla koealoilla (0-57 v. ja 10-100+ cm). Kokonaismaahengityksen hetkelliset vuot vaihtelivat -39–1662 mg m-2 h-1 välillä ja koealakohtaiset keskiarvot olivat 58–694 mg m-2 h-1. Heterotrofisen hengityksen hetkelliset vuot vaihtelivat -39–836 mg m-2 h-1 välillä ja koealakohtaiset keskiarvot olivat 58–366 mg m-2 h-1. Maahengityksen määrä oli samankaltainen kuin aiemmissa suonpohjilta tehdyissä tutkimuksissa. Metsä-ojitettuihin soihin verrattuna suonpohjien maahengitys oli hieman pienempää. Maan lämpötilat vaihtelivat mittausjakson aikana 0–25 ˚C:n välillä. Maan lämpötila vaikutti sekä kokonaismaahengitykseen että heterotrofiseen hengitykseen. Maan lämmetessä maahengityksen määrä kasvoi, mutta tietyn rajan jälkeen maahengitys väheni huomattavasti. Puuston ikä selitti parhaiten sekä kokonaismaahengitystä että heterotrofista hengitystä usean selittäjän regressiomallilla. Myös turpeen paksuus vaikutti maahengitykseen. Pohjavedenpinnan tasolla (WT) ei puolestaan ollut mallin mukaan vaiku-tusta suonpohjan maahengitykseen. Puuston ikä korreloi positiivisesti maahengityksen kanssa eli puuston ollessa iäkkääm-pää maahengitys oli suurempaa. Turpeen paksuus korreloi negatiivisesti eli paksuturpeisilla koealoilla maahengitys oli pie-nempää. Kasvillisilta (Rtot) pisteiltä mitatut metaanin hetkelliset vuot vaihtelivat -0,148–1,206 mg m-2 h-1 välillä ja koealakohtaiset kes-kiarvot olivat -0,056–0,111 mg m-2 h-1. Kasvittomilta (Rhet) pisteiltä mitatut metaanin hetkelliset vuot vaihtelivat -0,077–0,111 mg m-2 h-1 ja koealakohtaiset keskiarvot olivat -0,34–0,111 mg m-2 h-1. Metsittämättömällä suonpohjalla avonaiset ojat aiheutti-vat metaanipäästöjä. Ojien kasvihuonekaasupäästöjä mitattiin vain tällä yhdellä suonpohjalla. Puuston ikä ja turvekerroksen paksuus selittivät parhaiten myös suonpohjan metaanivuota usean selittäjän regressiomallilla. Pohjavedenpinnan tasolla (WT) ei ollut vaikutusta metaanivuohon. Metsittämättömät koealat toimivat metaanin lähteinä ja koealat, joilla oli varttunutta puustoa toimivat pääosin metaanin nieluina. Tämän tutkimuksen perusteella suonpohjan metsittäminen kasvattaa suonpohjan maahengitystä ja vähentää metaanipäästö-jä. Metsittämisen kannattavuutta jälkikäyttömuotona ilmaston kannalta ei kuitenkaan voi päätellä näiden tulosten pohjalta. Lisää ekosysteemitason tutkimusta tarvitaan ilmastovaikutusten tarkempaa arviointia varten.
-
(2022)Remote sensing brings new potential to complement environmental sampling and measuring traditionally conducted in the field. Satellite images can bring spatial coverages and accurately repeated time-series data collection to a whole new level. While developing methos for doing ecological assessment from space in situ sampling is still in key role. Satellite images of relatively coarser pixel size where individual plants or trees are not possible to separate usually utilize vegetation indices as proxies for environmental qualities and measures. One of the most extensively used and studied vegetation index is Natural Difference Vegetation Index (NDVI). It is calculated as normalized ratio between red light and near-infra-red radiation with formula: NDVI=NIR- RED/NIR+RED. Index functions as a measure for plant productivity, that has also been linked to species-level diversity. In this thesis MODIS NDVI (MOD13Q1, 250 m x 250 m resolution) and selected additional variables were examined through their predictive power for explaining variation in tree species richness in six different types of moist tropical evergreen forests in the province of West Kalimantan, on the island Borneo in Indonesia. Simple and multiple regression models were built and tested with main focus on 20- year mean-NDVI. Additional variables used were aboveground carbon, elevation stem count, tree height and DBH. Additional variables were examined initially on individual basis and subsequently potential variables were then combined with NDVI. Results indicate statistically significant, but not very strong predictable power for NDVI (R2=0.25, p-value=2.11e-07). Elevation and number of stems outperformed NDVI in regression analyses (R2=0.64, p-value=2.2e-16 and R2=0.36, p-value=4.5e-11, respectively). Aboveground biomass carbon explained 19% of the variation in tree species richness (p-value=6.136e-06) and thus was the worst predictor selected for multiple regression models. Tree height (R2=0.062, p-value=0.0137) and DBH (R2=0.003, p-value=0.6101) did not show any potential in predicting tree species richness. Best variable combination was NDVI, elevation and stem count (R2=0.71, p-value=2.2e-16). Second best was NDVI, elevation and aboveground biomass carbon (R2=0.642, p-value=2.2e-16), which did not promote for biomass carbon as a potential predictor as model including only NDVI and elevation resulted nearly identically (R2=0.639, p-value=2.2e-16). Model including NDVI and stem count explained 54% of the variation in tree species richness (p-value=2.2e-16) suggesting elevation and stem count being potential variables combined with NDVI for this type of analysis. Problems with MODIS NDVI are mostly linked to the relatively coarse spectral scale which seems to be too coarse for predicting tree species richness. Spectral scale also caused spatial mismatch with field plots as being significantly of different sizes. Applicability in other areas is also limited due to the narrow ecosystem spectrum covered as only tropical evergreen forests were included in this study. For future research higher resolution satellite data is a relevant update. In terms methodology, alternative approach known as Spectral Variability Hypothesis (SVH), which takes into account heterogeneity in spectral reflectance, seems more appropriate method for relating spectral signals to tree species richness.
-
(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.
-
(2023)Forests’ exposure to drought is increasing as a result of climate change. Drought increases tree mortality and the likelihood of wildfires. Mitigating damages contributed to by drought is important in order to secure access to ecosystem services. Remote sensing can be applied in drought detection, development monitoring, wildfire risk assessment, and phenotyping for resistance breeding. Hyperspectral imaging (HSI) combines spectral and spatial information, which may be used as a proxy to estimate biochemical and physiological traits of plants, including water content and response to water stress. More affordable and compact HSI cameras have become available in recent years, but their use in remote sensing of forests is still somewhat novel. The photochemical reflectance index (PRI) is an optical vegetation index, that was originally defined based on its diurnal response to the epoxidation state of xanthophyll cycle. PRI has been successfully used to capture drought stress and recovery on various scales on mainly broadleaf species. PRI responds to drought due to stomatal closure leading to downregulation of photosynthesis increasing the need for light energy dissipation. The aim of this thesis was to assess the feasibility of monitoring drought development and recovery of Pinus sylvestris seedlings in ambient greenhouse conditions using hyperspectral imaging. The hypotheses addressed in this thesis were: 1) there is a relationship between physiological variables and optical vegetation indices from HSI, and 2) PRI captures reversible photoprotective energy dissipation and responds to stress, outperforming the chlorophyll-responsive indices over the duration of the drought and recovery period. Imaging and additional measurements were performed on 8 4-year-old Pinus sylvestris seedlings. Pinus sylvestris, is the most common tree species in Finland, and it is widely utilized in the Finnish forestry industry. Half of the seedlings were exposed to 17 days of progressive drought and half were watered regularly. HSI and physiological variables were measured every few days for the duration of pre-drought, drought, and recovery periods. Physiological variables, which were leaf water potential and maximum quantum yield of PSII photochemistry (Fv/Fm), were measured to validate drought stress development. Additionally, meteorological conditions and soil moisture content were monitored. Non-imaging leaf level reflectance was measured on 3 days, which represented pre-drought, height of drought, and end of recovery. This thesis is concerned with the data collected on these three days. The results of this thesis showed that HSI based PRI between drought and control plants differentiated significantly during height of drought, and mostly recovered by the end of the scheduled recovery period. Chlorophyll-responsive red edge index responded to drought but did not show signs of recovery. Relationship between HSI based PRI and physiological variables Fv/Fm and leaf water potential was significant. These results demonstrate that HSI can be used to capture progressive drought stress development and recovery at a seedling canopy level in boreal evergreen saplings under greenhouse conditions.
-
(2022)Airborne LiDAR (Light Detection And Ranging) produces high-resolution and cost-efficient 3D data. Currently, forest inventories combine the use of both LiDAR and passive imaging by cameras, and the possibility of using LiDAR only is very tempting as it would lead to cost reduction. Focus of this study is on the full-waveform observations that extent the information content compared to conventional point clouds and are somewhat rarer to have access to. This study explores basic dependencies between structural canopy features and LiDAR signals over time and aims at augmenting our understanding of LiDAR-vegetation interactions and factors limiting our current ability to use pulsed LiDAR data for species detection, and how possibilities to overcome those limitations. Motivation is to understand how different waveform features can be interpreted and how the features behave over time with changing vegetation phenology. The study material consists of three consecutive LiDAR campaigns and aerial imaging surveys done in the area during a 38-month period and field reference trees that have been measured during this period. I use multi-temporal data that comprise three repeated acquisitions, which all applied same sensor, trajectories, as well as sensor and acquisition settings. As I had repeated LiDAR observations of the same trees where the acquisition settings are comparable, I could study the so-called ‘tree effect’ and overall co-variation between waveform features in the repeated acquisitions. Phenological changes are available as the data comprises winter (leaf-off), early summer (low LAI in conifers) and late summer data (full leaf, high LAI). The influence of scan zenith angle (SZA) on waveform features and attributes is also considered, as the same tree can be seen from multiple strips. The results showed that by using careful experimentation it is possible to detect intra- and interspecies phenological changes from multitemporal full-waveform data, while SZA did not have markable effect on the WF features. I was also able to perform well with the tree species classification task in varying phenological conditions. The phenological changes were very apparent on deciduous trees, but rather small on evergreen conifers. In a 45-year-old stand, the overall accuracies in tree species classification were 92, 87 and 88 % for winter, early summer, and late summer, respectively. These figures were 84, 81, and 83 % for in an old growth forest. The ‘tree effect’ was shown to be significant, i.e., many of the WF features of trees were correlated over time. The intra-species feature variance that is due to the tree effect represents natural variation between trees of the same species.
-
(2023)Nitrous oxide (N2O) is an important greenhouse gas with a lifetime of 121 years and radiative efficiency of 219 times that of carbon dioxide (CO2). Nitrous oxide concentration has increased in the atmosphere from the 1800’s, in recent decades with increasing rate. Pristine mires have detected to have small N2O emissions, but drained peatlands are a major source of anthropogenic N2O emissions. Peatland restoration has been detected to be a tool for climate change mitigation. Peatlands act as a major carbon storage and carbon balance of pristine and drained peatlands has been widely studied. Nitrous oxide is one of the major peatland related greenhouse gases but has not been studied as intensively from restored peatlands in the boreal zone. Peatland restoration area has increased in Finland in recent decades due to biodiversity conservation and climate change mitigation. The total impact of peatland restoration on all greenhouse gas emissions has not been thoroughly studied. Nitrous oxide has received less attention than methane (CH4) and carbon dioxide. This thesis aims to gain more information on N2O emissions from restored peatlands and evaluate which factors affect the emissions. N2O flux data from 25 restored peatlands from Southern and Central Finland was analysed. The data was collected during May–August of 2022 from forestry-drained restored peatlands. Measurements were conducted on former strips and ditches of restored peatlands. Measurement sites had been divided into drained peatland forest types according to vegetation. The research indicates that N2O fluxes from rewetted, forestry-drained peatlands centre to small positive and negative values. Variation is wider than with pristine mires, but mean values for this measurement period were not significantly higher. Drained peatland forest type had a weak impact on N2O emissions, nutrient-rich sites had higher mean N2O emissions compared to less fertile sites of the study. Highest N2O emissions were measured from nutrient-rich site ditches. Less fertile sites of the study acted as a net sink of N2O on both strip and ditch. Environmental factors as water table (WT) level and soil temperature had an impact on N2O emissions, thus WT level as the only individual explanatory variable explained the variation in N2O emissions the most. N2O emission seemed to slightly decrease with years passing since restoration activities. This trend was the most visible with nutrient-rich sites. C/N ratio had a slight negative trend with site mean N2O emissions on both strip and ditch during the measurement season. Future research is needed to understand the dynamics of higher spatial and temporal N2O emissions.
-
(2022)Tutkielman tavoitteena on verrata navero- ja kääntömätästyksen vaikutusta turvemaamänniköiden uudistamisessa luontaisesti syntyneiden ja kylvöksestä syntyneiden männyn taimien kasvuunlähtöön. Tutkimus perustuu Luonnonvarakeskuksen koekentältä kerättyyn mittausaineistoon ojitetulla suolla Kiimakeitaalla Parkanon Häädetjärvellä, jossa tutkimuskohde on muokattu osittain naveromätästyksellä ja osittain kääntömätästyksellä vuonna 2005. Tutkimuskohteena oli koekenttä, joka on perustettu vuonna 2006 männyn luontaisella uudistamisella ja siemenkylvöllä. Taimet on mitattu 14 kasvukauden jälkeen vuonna 2019 ja keväällä 2020. Keskeisiä mittareita tutkielmassani on koealoilla olevien männyn taimien keskipituudet ja valtapituudet. Tutkimuskohteena oleva koekenttä on kasvupaikkatyypiltään puolittain puolukka- ja varputurvekangasta siten, että se edustaa vaihettumaa mainittujen kahden turvekangastyypin välillä. Molemmat turvekangastyypit edustavat yleisimpiä ojitettujen turvemaiden kasvupaikkatyyppejä Suomessa. Aiemmin alueella on kasvanut männikköä. Alueella oli tehty ojitus 1950- luvulla ja alueen vesitalous on kunnossa. Naveromätästetyillä koealoilla männyntaimien keskipituudet ja valtapituudet olivat säännöllisesti hiukan suurempia kuin kääntömätästetyillä koealoilla. Erot keskipituuksissa eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkitseviä (edellytettäessä p-arvoa alle 0,05), sillä todennäköisyys virhepäätelmälle eli sille, että kahden mätästysmenetelmän väliset taimien keskipituudet eivät todellisuudessa poikkea toisistaan oli 21,9 (arvo 0,219). Valtapituuksien ero oli suurempi ja niiden osalta naveromättäillä kasvaneiden taimien pituus oli suurempi lähes tilastollisesti merkitsevällä varmuudella (p= 0,080). Pintaturpeesta tehdyillä naveromättäillä taimien pituus oli myös hiukan suurempaa kuin pohjaturvemättäillä, mutta merkitsevää tilastollista eroa ei ollut (p = 0,115). Tutkimuskohteella ei esiintynyt merkittävästi taimituhoja, jotka olisivat vaikuttaneet tulokseen. Mittaukset osoittavat, että tutkimuskohteelle on saatu luontaisen uudistamisen ja siemenkylvön menetelmin kasvamaan elinvoimainen taimikko, jossa taimimäärä vastaa nykyisiä metsänhoidon suosituksia. Luontainen uudistaminen ja siemenkylvö sopii hyvin männyn uudistamiseen varpu- ja puolukkaturvemailla, jotka eivät ole liian reheviä, jolloin taimet eivät joudu kilpailemaan muun aluskasvillisuuden kanssa. Tutkimuskohteella naveromättäiden korkeus vaihtelu oli 10–50 cm välillä, maaston mukaan. Taimille saatiin mättään korkeuden mukaan hieman paremmat kosteus, ravinne ja ilmavuus olosuhteet sekä riittävästi kasvutilaa, joilla voidaan perustella hieman parempaa taimien kasvua naveromätästetyillä koealoilla. Naveromättäillä männyn taimien suurempaa kasvua ei voida kuitenkaan yleistää, koska erilainen kasvupaikka, alueen vesitalous, sääolosuhteet ja muut ympäristöolosuhteet voivat vaikuttaa merkittävästi tulokseen.
-
(2022)Tämä pro gradu -tutkielma on Metsähallituksen tilaama tutkimus, joka on jatkoa aiemmin Linda Uusihakalan julkaisemaan pro gradu -tutkielmaan. Tutkielma perustuu Nuuksion järviylängöltä vuosina 2020 (Uusihakala) ja 2021 (Nurmi) kerättyihin koepesä- ja hajupostiaineistoihin ja niiden analyysiin. Tutkielman tarkoituksena on tuottaa uutta tietoa metson (Tetrao urogallus) suojeluun Uudellamaalla sekä selvittää syitä Nuuksion metsokannan heikentymisen taustalla. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, 1) onko metsien pirstoutumisella ja maisematason muuttujilla vaikutusta metson pesinnän onnistumiseen, 2) mitkä lajit ovat yleisimpiä metson pesäpetoja Nuuksion järviylängöllä, 3) aiheuttaako supikoira (Nyctereutes procyonoides) häirintää metson soitimelle Nuuksiossa ja 4) esiintyykö supikoiria tilastollisesti vähemmän metson soidinalueilla verrattuna satunnaisesti määritettyihin linjoihin. Tutkimuksessa rakennettiin vuosittain 40 metson pesää imitoivaa koepesää ja 20 hajupostia, joita seurattiin riistakameroiden avulla seitsemän vuorokautta. Koepesiin sijoitettiin jokaiseen neljä fasaanin (Phasianus colchicus) munaa. Tämä aineisto yhdistettiin analyysia varten Uusihakalan aiemmin kerätyn ja eri sijoitteluperusteisen aineiston kanssa. Yhteensä koepesiä oli analyysia varten 80 kappaletta ja hajuposteja 40. Tilastollisessa mallintamisessa käytettiin yleistettyjä lineaarisia malleja (GLM) sekä G-testiä (G–test of goodness-of-fit). Analyyseihin tarvittavat maanpeiteluokat pohjautuivat Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) verkkosivuilta avoimesti ladattavaan CORINE Land Cover 2018 -rasterikartta-aineistoon. Rakennetuista 80 koepesästä selviytyi seitsemän vuorokauden aineistonkeruuajankohtana yhteensä 73 pesää eli seitsemän tuhoutui. Pesiä tuhosivat supikoira (n=3), närhi (Garrulus glandarius) (n=2), näätä (Martes martes) (n=1) ja talitiainen (Parus major) (n=1). Pesäkokeiden perusteella pesien saalistus ei ole pääasiallinen syy metsokannan taantumiseen, koska pesäpredaatioaste oli alhainen (9 %). Analyysin perusteella rakennettu alue selitti parhaiten koepesien kohtaloa. Rakennetun alueen suhteellisen osuuden lisääntyminen koepesän ympärillä heikensi sen selviytymismahdollisuuksia. Hajuposteilla pienpetohavaintoja tehtiin yleisimmin supikoirasta (n=16). Supikoiran ohella hajuposteilla vieraili pienpedoista näätä (n=9), kettu (Vulpes vulpes) ja mäyrä (Meles meles) (molemmat n=6). Maisemamuuttujien vaikutusta ei pystytty yhdistämään supikoirahavaintoihin, mutta soidinalueilla supikoirahavaintoja tehtiin merkittävästi vähemmän kuin satunnaisilla koealoilla. Supikoirien aiheuttama saalistus voi olla täten merkittävä riskitekijä metsojen pesinnän onnistuvuudelle etenkin kansallispuiston reuna-alueilla. Pääkaupunkiseudun jatkuva rakentamispaine aiheuttaa metsien pirstoutumista, mikä heikentää metsoille suotuisia elinympäristöjä Nuuksiossa. Suojelun tehostamiseksi supikoirakannat tulisi pitää kohtuullisen alhaisina. Lisäselvitykset viherkäytävien tilasta, liikenteen vaikutuksista ja ihmismelun aiheuttamista haitoista metsokannalle ovat hyviä tutkimusaiheita tulevaisuudessa.
-
(2022)Viime vuosikymmeninä metsien käytön kestävyys on noussut puheenaiheeksi ja kritiikki avohakkuita kohtaan on kasvanut. Tavoitteena on löytää tapa, jolla hyödyntää metsävaroja kestävästi ja samalla turvata taloudellinen kannattavuus. Yhtenä potentiaalisena vaihtoehtona on pidetty metsän jatkuvapeitteistä kasvatusta. Tällöin avohakkuita ei tehdä, vaan hakkuut voidaan toteuttaa esimerkiksi pienaukko- tai osittaishakkuilla. Kyseiset hakkuutavat voidaan myös yhdistää häiriödynamiikkapohjaiseen metsänhoitoon, missä jäljitellään kullekin paikalle tyypillisiä luonnostaan esiintyviä häiriöitä. Tämän tutkielman aineisto on kerätty osana suurempaa DISTDYN -häiriödynamiikkahanketta, missä seurattiin luontaisia häiriöitä jäljittelevien hakkuiden vaikutusta muun muassa metsän rakenteeseen, lajistoon sekä puuston kuolleisuuteen. Tutkimusalueet sijaitsivat mäntyvaltaisella Ruunaan alueella Pohjois-Karjalassa ja kuusivaltaisella Isojärven alueella Keski-Suomessa. Tässä gradututkielmassa selvitettiin aukkojen ympärille jäävän puuston kasvureaktioita hakkuiden seurauksena. Molemmilla tutkimuskohteilla puiden kasvureaktio oli suurinta aukon reunalla ja laski aukosta poispäin mentäessä. Ruunaalla kasvu jäi huomattavasti maltillisemmaksi kuin Isojärvellä, johtuen paikan heikommasta puuntuotoskyvystä. Puutason tilastollisessa analyysissa merkitseviksi tekijöiksi kasvun kannalta nousivat etäisyys aukosta, puulaji, puun pohjapinta-ala ensimmäisessä mittauksessa, pohjapinta-alan luonnollinen logaritmi sekä kasvupaikkatyyppi. Aukon koolla tai hakkuiden voimakkuudella ei ollut tilastollista merkitystä. Metsikkötason tarkastelussa aineisto muodostui koealojen summa- ja keskiarvotunnuksista. Tilastollisesti merkittäviä tekijöitä kasvun selittäjinä olivat puuston hehtaarikohtainen tilavuus alussa, metsikön ikä, sekä pääpuulaji. Myöskään metsikkötason tarkastelussa ei aukon koko tai hakkuiden voimakkuus noussut merkitseväksi selittäjäksi. Pienaukko- ja osittaishakkuiden reuna-alueilla puiden kasvu nopeutui. Vaikutus kuitenkin pienenee etäisyyden kasvaessa aukon reunasta. Lisää tutkimustyötä tarvitaan, jotta voidaan paremmin arvioida kasvureaktioita eri maaperä- ja kasvupaikkatyypeillä, sekä saada tietoa tuhoriskeistä tai aukon koon merkityksestä. Tämän tutkielman perusteella osittais- ja pienaukkohakkuut ovat potentiaalinen tapa lisätä ja suojella luonnon monimuotoisuutta, mutta myös turvata taloudellinen kestävyys.
-
(2022)Fossiilisten energiamuotojen korvaaminen uusiutuvalla energialla on ollut polttava puheenaihe viime vuosina. EU:n RED Ⅱ – direktiivin (EU) 2018/2021 mukaan Euroopan energiatuotannossa uusiutuvan energian osuus tulisi olla 32 % vuoteen 2030 mennessä. Jokaisen jäsenvaltion on asetettava omat tavoitteensa yleistavoitteen saavuttamiseksi. Suomi on ilmoittanut pyrkivänsä 51 prosentin uusiutuvan energia osuuteen. Yhtenä uusiutuvan energian lähteenä on metsästä korjattava pienpuu, joka on latvaläpimitaltaan pientä, ainespuuksi kelpaamatonta puuta. Suomen Metsäkeskus ylläpitää julkisen metsävaratiedon järjestelmää, jonka avulla voidaan tarkastella metsien puustotunnuksia ja muita ominaisuuksia. Metsävaratietoa kerätään kaukokartoituksella (laserkeilaus ja ilmakuvaus) sekä maastossa mitattavien refe-renssikoealojen avulla. Metsävaratiedon käyttö ja laadukkuus painottuu tällä hetkellä enemmän varttuneisiin metsiin, sillä tiedon tarkkuus on heikompaa nuorissa metsissä niiden voimakkaan heterogeenisyyden vuoksi. Metsäkeskuksen kautta esimerkiksi yritykset voivat tilata tietoluovutuspyynnöllä erilaisia tietoja potentiaalisista hakkuukohteista, voimassa olevan metsätietolain kriteerien rajoitteissa. Tietoluovutuspyynnön kohteet haetaan käyttämällä metsävaratietoa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää voidaanko Metsäkeskuksen metsävaratiedon avulla löytää pienpuuhakkuuseen soveltuvia kohteita. Tutkimus toteutettiin hakemalla metsävaratiedosta kolmella eri hakukriteeristöllä potentiaalisia pienpuukorjuukohteita, jotka mitattiin linjakoealamenetelmällä maastossa. Kaikki kohteet olivat kehitysluokaltaan nuoria kasvatusmetsiä, mutta metsävaratiedon toimenpide-ehdotus sekä puuston estimoitu koko vaihteli luokittain. Mitattavat puustotunnukset olivat runkoluku, keskipituus ja keskiläpimitta. Mitatuista tunnuksista johdettiin kuvioittain aritmeettiset tunnukset yksittäisen puun tilavuudelle, hehtaarikohtaiselle kokonaistilavuudelle sekä pohjapinta-alalle. Tuloksista laskettiin myös hehtaarikohtainen poistuma. Kuvion korjuukelpoisuutta arvioitiin yksittäisen puun keskitilavuuden sekä hehtaarikohtaisen hakkuupoistuman kautta. Metsävaratietoa ja maasto-mittaustietoa verrattiin myös keskenään puustotunnuksittain. Tuloksista ilmeni, että tämän aineiston osalta metsävaratiedon avulla voidaan löytää aidosti korjuukelpoisia pienpuukorjuukohteita. Annettujen korjuukelpoisuuskriteerien ulkopuolelle jäi mitatuista 18:sta kuviosta 3 kuviota. Kaikki hylätyt kuviot olivat toimenpide-ehdotukseltaan nuoren metsän hoitokohteita. Aineistojen vertailussa RMSE % ja harha kertoivat, että tarkin puustotunnus oli puuston keskipituus ja heikon tarkkuus oli runkoluvussa. Metsävaratiedon estimaatit olivat myös runkolukua lukuun ottamatta yliarvioita verrattuna maastomittausdataan. Tulokset olivat suhteellisen hyvin linjassa aikaisemman tutkimuksen ja tiedon kanssa. Tutkimuksen tuloksia voidaan pitää kuitenkin vain suuntaa antavina, sillä metsävaratiedon ja tämän tutkimuksen maastomittaustiedon laskentatavoissa oli eroavaisuuksia käytännön tekijöiden vuoksi ja otoskoko ei ollut riittävän suuri, jotta tulokset olisivat tilastollisesti luotettavia. Aihetta tulisi tulevaisuudessa tutkia enemmän isossa mittakaavassa ja tarkemmilla laskentamenetelmillä
-
(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.
-
(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.
-
(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.
-
(2022)Viherkäytävät mahdollistavat eläinten liikkumisen eri elinalueiden välillä ja luovat samalla monipuolisen elinympäristön laajalle lajikirjolle. Jatkuva kaupungistuminen ja maankäytön muutokset nakertavat nykyisiä pääkaupunkiseudun viherkäytäviä, lopulta katkaisten yhteyden elinalueiden välillä kokonaan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kahden erilaisen viherkäytävä -tyypin toimivuutta eri nisäkkäiden käytössä, sekä viherkäytävän ympäristön maankäytön vaikutusta nisäkkäiden esiintymiseen. Tutkimus toteutettiin riistakameraseurantana 20 kohteella pääkaupunkiseudulla. Tutkittavat kohteet jaoteltiin kahteen eri ryhmään; purokäytäviin ja kuivan maan viherkäytäviin. Jokaiselle kohteelle asennettiin kolme riistakameraa 1,5 km välein toisistaan siten, että koealan pituus oli kolme kilometriä. Hypoteesina oli, että purokäytävät ovat nisäkkäille parempia kulkuväyliä kuin viherkäytävät ilman minkäänlaista vesistöä. Riistakamerat asennettiin maastoon maalis-huhtikuussa 2018 ja niistä saatava kuvamateriaali käytiin taltioimassa noin kuukauden välein. Materiaalia kerättiin joulukuuhun 2018 asti. Kuvista otettiin tunnistetietoina koordinaatit, kellonaika ja päivämäärä, sekä lämpötila. Tiedot tallennettiin Exceliin ja saatua dataa käsiteltiin R-ohjelmistolla. Saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että lähellä luonnontilaa olevat puronvarsikäytävät toimivat erityisesti pienpetojen kulkureitteinä. Laajat metsäiset alueet ovat taas keskeisiä sorkkaeläinten kulku- ja elinalueita.
-
(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.
-
(2022)Puulajitulkinta on merkittävä yksittäisen puun tasolla tuotettavan metsävaratiedon laatuun vaikuttava tekijä. Puulajitietoa käytetään esimerkiksi metsiköiden biodiversiteetin määritykseen. Yksittäisen puun tasolla lajitiedolla on merkittävä vaikutus puun tilavuuden ja kasvun laskentaan. Väärin määritetty laji aiheuttaa virheitä metsävaratiedon simuloinneissa arvonmääritykseen ja toimenpiteiden optimaaliseen ajoitukseen. Ilmakuvauksen avulla voidaan kerätä aineistoa maastossa sijaitsevien kohteiden heijastusominaisuuksista ja käyttää saatavia piirteitä selittävinä muuttujina puulajiluokittimissa. Yhdistämällä ilmakuvausaineiston sisältämää informaatiota laserkeilauksen tuottamaan 3D-geometriaan, voidaan tuottaa pienemmän mittakaavan informaatiota ja kohdetta kuvaavia muuttujia yksittäisen puun tasolla, sekä parantaa puulajiluokituksen tarkkuutta. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin pitkään jatkuneen ilmakuvauksen aikana kohteesta heijastuneessa säteilyssä tapahtuneita muutoksia ilmakuvahavaintojen avulla, kun samoista kuvanottopisteistä otettujen toistojen välillä aurinkogeometria oli muuttunut korkeuskulman osalta. Tutkimusaineiston muodostavalle puujoukolle sovitettiin 3D-latvusmallit laserkeilauksen tuottaman laserpisteistön avulla. Latvusmallin pinnan avulla laskettiin 3D-pisteistö ja pisteille projisoitiin fotogrammetrian avulla ilmakuvilta vastaavat sävyarvot. Jokaiselle yksittäiselle pisteelle laskettiin myös valaisuluokka kameravektorin ja laserpisteistön leikkauksien sekä auringon atsimuuttikulmien avulla. Laskettuja muuttujia käytettiin toisen asteen diskriminanttianalyysin (QDA) avulla tehtävissä puulajiluokituksissa, sekä verrattiin muuttujien arvoja puulajien välillä Kruskal-Wallis H-testin avulla. Tuloksien perusteella voitiin todeta auringon korkeuskulmalla olevan selkeä vaikutus puulajiluokitukseen. Puulajien välillä voitiin havaita eroja heijastuvuuden muutoksessa auringon noustessa. Lasketuista sävyarvojen suhteellisista muutoksista auringon korkeuskulman suhteen puulajiparien väliset erot olivat 87 % tapauksista tilastollisesti merkitseviä 5 % merkitsevyystasolla. Käyttämällä puulajiluokittimessa korkeammalla auringon korkeuskulmalla otettuja ilmakuvia puulajin luokitus oli tarkempi kuin alemmalla korkeuskulmalla otetuilla kuvilla. Ilmakuvien sävyarvoja oli myös mahdollista korjata tunnetulla sävyarvojen muutoksella kuvatoistojen välillä, jolloin puulajiluokituksen tarkkuutta voitiin parantaa. Käytännön sovelluksissa sävyarvojen korjaaminen vaatisi useamman tunnin ajan jatkuvan ilmakuvauksen, tai kuvatun alueen puulajisuhteiden tuntemista korjauksien painottamista varten, korjausta varten tulisi myös laskea suhteelliset korjausmallit auringon korkeuskulman suhteen ja auringon atsimuuttisuunnan muutos täytyisi ottaa myös huomioon tehtävissä korjauksissa.
Now showing items 41-60 of 86