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

Browsing by study line "Skoglig ekologi och resurshushållning"

Sort by: Order: Results:

  • Anttila, Tarja (2021)
    Urban forests have recreational values in daily life of people. Planning the use of urban forest is considered through social, ecological, economical and cultural sustainability goals. Besides a forest plan that focuses on concrete forest use, many Finnish municipalities also have a forest strategy. Forest strategy gives a longer perspective for the goals of the use of the forest. Public participation is used as part of the forest planning in municipalities in varying levels. This master’s thesis focuses on the use of different public participation methods in forest planning in Finnish municipalities. The main focus is to explore what kind of methods/ combinations of methods are used and how the municipalities’ forestry experts view the main benefits, problems and chances of improvement in the used practices. The study is carried out as a qualitative study, interviewing forestry experts from 14 Finnish municipalities and analyzing the interviews using qualitative content analysis. The interviews are targeted to municipalities, that have made a forest plan and used public participation in the planning process. The results show that the participatory processes varied a lot between municipalities and each municipality had made their own way of including participatory methods into the forest planning process. However, the methods used were mostly the same, the most used being different kinds of online surveys and surveys using spatial information, common meetings, and forest walks. Two of the municipalities used participatory planning, that involved stakeholders in the planning group. It’s more conventional to use lighter participatory methods, that don’t require as much involvement from the participants. According to the interviews, the main benefits brought by public participation are trust-building, informing residents and having an insight into the public opinion, along with reaching an approved plan. The main problems considering public participation are limited resources and time for the planning, single strong opinions that dominate the conversation, conflicting interests and skills for executing public participation.The ways to improve public participation process included more thorough planning of the process and sufficient amount of time for it, using participatory experts thorugh a consult firm or from municipality’s own workforce, explaining and visualizing effects of forest use for the public and more active ways to inform the public.
  • Niinistö, Tuomas (2020)
    Kuormainvaakamittauksessa puutavara mitataan puutavara-auton tai kuormatraktorin kuormaimeen asennetun, useimmiten hydrauliseen paineeseen perustuvan vaa’an avulla. Kuormainvaakamittaus on yksi puutavaran mittaukseen käytetyistä menetelmistä niin työ-, urakointi- kuin luovutusmittauksessa. Sen ongelmaksi on kuitenkin todettu aiempien tutkimusten perusteella vaakojen punnitustarkkuuden vaihtelut, joita aiheuttavat esimerkiksi lumi ja jää. Sen ohella menetelmän käytettävyydessä, kuten punnitustulosten tiedonsiirrossa, on todettu olevan kehitettävää. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tarkastella kuormainvaakojen punnitustarkkuutta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi tavoitteena on selvittää kohteita, joita kehittämällä menetelmän käytettävyyttä voitaisiin parantaa tutkimuksen toimeksiantajana toimineessa yrityksessä. Punnitustarkkuutta tutkittiin analysoimalla kuormainvaa’an ja siltavaa’an punnitustulosten välisiä eroja. Analysoitu aineisto käsitti yhteensä 95 296 kuormaa kuuden eri tehtaan puutavaran vastaanotosta. Kuormista 42 448 oli yhden puutavaralajin kuormia, joista analysoitiin taustamuuttujien, kuten kuljetusmatkan, vaikutusta punnituseroon. Tämän ohella kuormainvaakamittauksen suorittamista tutkittiin haastattelututkimuksen avulla. Sen kohderyhmänä olivat punnituserojen perusteella valittujen kahdeksan eri kuljetusyrityksen toimihenkilöt sekä vaakavalmistaja Tamtron Oy. Kuormainvaakojen punnitustarkkuuden todettiin olevan keskiarvollisesti hyvä, mutta punnituserojen keskihajonta oli melko suuri. Siitä kertoo lasketut luottamusväliestimaatit suhteelliselle punnituserolle. Siltavaa’an ja kuormainvaa’an välisen punnituseron todettiin kasvavan huhtikuusta elokuulle. Tähän uskotaan haastatteluiden perusteella olevan syynä säätilavaihtelut sekä puutavaran alhainen ominaispaino ja sen vaikutus punnituseron kertaantumiseen nostettaessa useampia taakkoja. Kuormakoolla, puutavaralajilla, kuljetusmatkalla ja kauppatavalla havaittiin olevan vähäisiä vaikutuksia punnituseroon. Näiden vaikutusten varsinaiset syyt jäivät kuitenkin osin epäselviksi. Haastattelututkimuksen tulosten perusteella punnitustarkkuuteen vaikuttavat myös varastopaikka, säätila, kuljettajan toimintatavat sekä useat muut tekijät. Tutkimuksen tulosten perusteella kuormainvaakaa käytetään aina kuormaamisen yhteydessä kuormakoon hallitsemiseksi. Punnitustarkkuuden seurantaan käytettiin yrityksissä joko ainoastaan siltavaakaa tai sen ohella testipunnusta. Punnitustarkkuuden seurannan todettiin olevan aktiivista, mutta kalibrointi- ja viritystietojen kirjaamisessa havaittiin olevan puutteita. Haastateltavien mukaan kuormainvaakamittaus lisää toiminnan joustavuutta, koska mittaus ei ole paikka- tai aikasidonnaista. Menetelmän käytön edistämiseksi vaakalaitteita olisi kuitenkin tärkeää kehittää punnitustarkkuuden, toimintavarmuuden sekä käytettävyyden osalta. Esimerkiksi Tamtron Oy on tuonut alkuvuodesta 2020 markkinoille uuden sukupolven venymäliuska-anturitekniikkaan perustuvan vaa’an, jonka odotetaan ratkaisevan vanhojen hydraulisten vaakojen ongelmia.
  • Saikkonen, Otto (2021)
    Suomessa metsien tutkimus painottuu talousmetsiin, vaikka 13 % Suomen metsistä on suojeltuja. Luonnontilaisten metsien kasvun ymmärtäminen on tärkeää metsien hiilensidonnan ja biomassan tuotannon ymmärtämisen kannalta verrattuna talousmetsiin. Tämän tutkimuksen tavoite on tutkia kuusen (Picea abies) kasvun ajallista muutosta luonnontilaisissa kuusivaltaisissa metsissä ja selvittää syitä mahdolliselle kasvun muutokselle. Tutkimus pyrkii vastaamaan kysymyksiin luonnontilaisten metsien kuusen kasvuun vaikuttavista tekijöistä ja vertaamaan kasvun muutosta talousmetsien kasvun muutokseen. Kuusen kasvua luonnontilaisissa metsissä tarkasteltiin 25:llä koealalla vuosien 1991–2019 välillä mittaamalla koealat kolmena eri ajankohtana. Mittausten välille saatiin kaksi erillistä kasvun tarkastelujaksoa. Tutkimuksessa tarkasteltiin kuusten nettoperustuotantoa (NPP = net primary productivity) ja tilavuutta metsikkötasolla ja niiden muutosta eri tarkastelujaksojen välillä. Puiden tilavuus ja NPP:n laskemiseen käytetty puiden biomassan muutos saatiin käyttämällä kuusen tilavuusmallia sekä biomassamalleja. NPP:n ja tilavuuden muutoksen syitä tarkasteltiin koealojen maantieteellisen sijainnin ja kasvuolosuhteiden, metsän kuolleisuuden ja latvuspeittävyyden kannalta. Luonnontilaisten metsien kuusen NPP kasvoi keskimäärin 0,02 kg C/m2/v tämän tutkimuksen mittausten aikana, joka tarkoittaa ~11 % NPP:n kasvua 1991–2019. Kuusten tilavuus kasvoi tarkastelujaksolla 1 (1991–2007) 2,3 m3/ha/v ja tarkastelujaksolla 2 (2007–2019) 3,0 m3/ha/v. Metsän latvuspeittävyydellä tai puiden vuosittaisella kuolleisuudella ei havaittu olevan korrelaatiota kuusten NPP:n tai tilavuuden muutokseen. Kuusten tilavuus kasvoi molemmilla tarkastelujaksoilla voimakkaammin eteläisemmillä koealoilla verrattuna pohjoisempiin. Kuusten NPP ja tilavuus on tutkimuksen perusteella kasvanut luonnontilaisissa metsissä viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana. Kuusten NPP ja tilavuuden kasvun muutos on ollut suurempaa pohjoisemmissa luonnontilaisissa metsissä verrattuna eteläisempiin. Tilavuuden kasvu on keskimäärin yhtä suurta kuin vanhoissa talousmetsissä. NPP:n ja tilavuuden muutoksen voimakkuuteen vaikuttaa ainakin metsän maantieteellinen sijainti. Metsien rakenteellinen muutos ei tämän tutkimuksen perusteella vaikuta puuston kasvun muutoksen. Luonnontilaisten metsien monimuotoinen rakenne tuo haasteita puuston muutoksen tarkasteluun ja puiden kasvun muutoksen ymmärtämiseksi vaadittaisiin mahdollisesti tarkempaa tarkastelua metsän rakenteesta.
  • Jokinen, Henri (2019)
    Dead wood includes everything between small branches and large trunks. Dead wood is created by abiotic and biotic factors like wind, lightning, competition and diseases. The amount of dead wood in Finland varies significantly between managed and natural forests. Approximately 50 % of the biomass of dead wood is carbon and thus dead wood is a notable carbon storage. Carbon may remain in dead wood for decades after the tree death. The amount of nitrogen in dead wood is small and it increases when the decay process proceeds. The aim of this study was to research the amount and quality of dead wood near the SMEAR II -station. The study also examined how the amount of carbon and nitrogen in dead wood varies between tree species and decay classes. Dead wood measurements were done at the ICOS-plots (24 pcs.) near the SMEAR II -station. At every plot there was a measurement area of 60 m2 where every piece of dead wood at the diameter of 2 cm or more was measured. Only dead wood inside the measurement area was measured. The length and top and down diameters of downed dead wood were measured. In case of standing dead wood the length and diameter at breast height were measured. The height and top diameter of stumps were measured as well. The decay class and appearance of dead wood were determined according to national forest inventory´s criteria. Based on the measurements the amount of dead wood at the plots and the whole area was calculated. Dead wood samples were taken from the plots. The samples were dried, milled and their carbon and nitrogen concentrations were analysed. The study revealed that the amount of dead wood in the study area is larger than in managed forests on average. Downed dead wood was the most common dead wood type while standing dead wood was the rarest type. The number of stumps was quite large. The most common species were Scots pine, Norway spruce and birch. The amount of dead wood varied significantly between the plots. The concentration of carbon in dead wood was on average 49 % and there were no differences between tree species and decay classes. The concentration of nitrogen was on average 0,8 % which is relatively high compared to other studies, and the concentration increased with increased decaying. There was a significant variation on nitrogen concentration between decay classes but not between tree species. This study supports other studies´ results that dead wood has an important role on carbon and nitrogen cycling in the forest.
  • Karhula, Kari (2021)
    Metsäpeura (Rangifer tarandus fennicus) on Suomessa ja Venäjän Karjalassa esiintyvä vähälukuinen peurasuvun alalaji, joka on listattu uhanalaisuusluokitukseltaan silmälläpidettäväksi. Metsäpeuran tärkeimmät kuolinsyyt ovat suurpetojen saalistus sekä liikennekuolleisuus, josta erityisesti liikennekuolleisuus on vähän tutkittu ja huonosti tunnettu aihe. Suurpetojen saalistuksen on havaittu olevan merkittävä metsäpeurapopulaatioiden säätelijä, mutta liikennekuolleisuudesta ja sen vaikutuksista vastaavaa tutkimustietoa ei ole. Tässä tutkimuksessa selvitettiin suurpetojen ja liikenteen tappamien aikuisten metsäpeurojen ikärakennetta. Ikärakenteen tutkimisen tarkoituksena on tuottaa uutta tietoa liikenteessä kuolleista ja suurpetojen tappamista metsäpeuroista. Pro gradu työssä selvitettiin ikäjakaumien lisäksi myös Suomenselän metsäpeurojen liikennekuolleisuusjakaumaa. Tarkoituksena oli selvittää, eroaako metsäpeurahirvaiden kuukausittainen liikennekuolleisuusjakauma metsäpeuravaatimien kuukausittaisesta liikennekuolleisuusjakaumasta. Tutkimuksessa kerätiin liikenteessä kuolleiden ja suurpetojen tappamien metsäpeurojen alaleukoja iänmääritystä vasten. Aineisto kerättiin Suomenselän ja Kainuun metsäpeuraosakantojen alueelta SRVA-vapaaehtoisten ja Luonnonvarakeskuksen avustuksella 1.1.2018–31.12.2019 välisenä aikana. Iänmääritysaineisto käsitti yhteensä 71 metsäpeuran hammasnäytettä. Peuroista 52 oli kuollut liikenteessä ja 19 oli suurpetojen tappamia. Aikuisten metsäpeurojen ikärakenteen eroja testattiin Mann-Whitney U -testin avulla. Suomenselän metsäpeurojen kuukausittaisen liikennekuolleisuusjakauman tutkimiseen käytettiin Suomen riistakeskuksen Oma riista -aineistoa. Aineisto käsitti kaikki Oma riista -järjestelmään kirjatut Suomenselällä liikenteessä kuolleet metsäpeurat ajalta 2017–2019, joista oli tiedossa aika, paikka ja sukupuolitiedot. Aineistoa testattiin khiin neliö- eli χ² testin avulla. Suurpetojen ja liikenteen tappamien metsäpeurojen ikäjakaumat erosivat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan. Suurpetojen tappamien aikuisten metsäpeurojen keski-ikä oli 10,8 vuotta ja liikenteessä kuolleiden 3,9 vuotta. Tulosten perusteella suurpedot tappavat erityisesti yli 6,5-vuotiaita metsäpeuroja, kun taas liikenteessä kuolee pääasiassa alle 6,5-vuotiaita yksilöitä. Suomenselän metsäpeuravaadinten ja -hirvaiden kuukausittaisessa liikennekuolleisuusjakaumassa ei havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa. Kummallakin sukupuolella on kolaripiikki marras–joulukuun välisenä aikana, jolloin tapahtui 45 % kaikista aineiston metsäpeuraonnettomuuksista. Hirvaita jäi kokonaisuudessaan 18 prosenttiyksikköä enemmän autojen alle kuin vaatimia. Vaikka kuukausittaista liikennekuolleisuusjakaumaa ei testattu tilastollisesti, se tukee käsitystämme marras-joulukuun kolaripiikistä, sekä siitä, että hirvaat ovat alttiimpia liikenneonnettomuuksille kuin vaatimet. Erityisen huolestuttavaan liikenteen ja suurpetojen tappamien metsäpeurojen ikäjakaumissa oli, että liikenteessä kuolee eritoten parhaassa lisääntymisiässä olevia metsäpeuroja. Varsinkin lisääntymisikäisten metsäpeuravaatimien poistuminen alentaa populaation vasatuottoa tehokkaasti.
  • Laakkonen, Antti (2020)
    Understanding soil respiration behaviour in different environments is one of the most crucial research questions currently in environmental sciences, since it is a major component of the carbon cycle. It can be divided into many source components, them being litter decomposition, soil organic matter, root respiration and respiration in the rhizosphere. Many biotic and abiotic factors control soil respiration through complicated relationship networks. Strong controlling factors being soil temperature, soil moisture, substrate supply and quality, soil nitrogen content, soil acidity and soil texture. As these relationships are biome-specific, they must be understood in order to produce more accurate assessments worldwide. In this study annual soil respiration rates and its controlling factors were investigated globally in unmanaged and natural mature forest biomes. Observed values were extracted from Soil respiration database (SRDB) v.5, and it was complemented with spatially and temporally linked data from remotely sensed and modelled databases to produce variables for forest productivity, meteorological conditions and soil properties. Furthermore, empirical soil respiration models and machine learning algorithms, as well as previous estimates, were compared to each other. Locally, monthly manual soil respiration measurements from boreal forest site in Hyytiälä, Finland from the years 2010-2011, with environmental, soil temperature and soil water conditions were investigated to identify seasonal differences in controlling factors of soil respiration rate. Soil respiration controls were found to differ between biomes. Furthermore, the Artificial Neural Network algorithm used was observed to outperform empirical models and previous estimates, when biome specific modelling was implemented with the continental division. Artificial neural networks and other algorithms could produce more accurate estimates globally. Locally soil respiration rates were observed to differ seasonally, with soil temperature controls being stronger during the growing season and when snow depth exceeded 30 cm, soil water conditions, controlled soil respiration strongly.
  • Hautakangas, Juho (2021)
    Metsään.fi -palvelu on Suomen metsäkeskuksen tarjoama verkkopalvelu, jossa metsänomistajan on mahdollista tarkastella metsävaratiedon pohjalta muodostettuja kuvio- ja karttatietoja. Metsään.fi -palvelussa metsänomistaja pystyy hoitamaan myös viranomaisasiointia ajasta ja paikasta riippumatta. Kuvio- ja karttatietojen pohjalta Metsään.fi -palvelu antaa ehdotuksia kiireellisistä hoito- ja hakkuutöistä. Metsään.fi -palvelussa metsänomistajalla on mahdollisuus täyttää viranomaisasiointiin liittyviä lomakkeita, joita ovat esimerkiksi metsäkäyttöilmoitus ja Kemera -lomakkeet. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pitkään palvelua käyttäneiden mielipiteitä, jotta saataisiin tietoa Metsään.fi -palvelun kehittämiseen. Pitkään palvelua käyttäneillä tarkoitettiin metsänomistajia, jotka olivat kirjautuneet palveluun ensimmäisen kerran vuosina 2016 – 2017 ja viimeksi vuosien 2019 – 2020 aikana. Tavoitteena oli selvittää mihin ja miten metsänomistajat ovat palvelua hyödyntäneet ja mitä hyötyä palvelusta erityisesti heille oli ollut. Tutkimuksella selvitettiin, olivatko metsissään toimineet hyödyntäneet palvelua ja mitä hyötyä siitä heille oli ollut, sekä olivatko yhteisomistajat hyödyntäneet palvelua yhteiseen päätöksentekoon ja miten. Suomen metsäkeskukselta saatiin tutkimusta varten kaksi aineistoa. Ensimmäisessä aineistossa saatiin metsänomistajien yhteystiedot, jonka perusteella kyselyn otanta toteutettiin. Toisessa osassa aineistoa oli tietoja metsänomistajien toiminnasta Metsään.fi -palvelussa. Tutkimuksen aineiston keräys toteutettiin Helsingin Yliopiston e-lomakkeella, jossa metsänomistajat vastasivat Likert-asteikolla oleviin väittämiin ja avoimiin kysymyksiin. Aineiston analyysi toteutettiin tutkimalla frekvenssijakaumia ja ristiintaulukoimalla. Metsänomistajien tavoitemuuttujia analysoitiin eksploratiivisella faktorianalyysillä. Metsänomistajien todettiin käyttäneen palvelua pääasiassa kuvio- ja karttatietojen tutkimiseen. Metsään.fi -palvelun yleinen käyttäjäkokemus oli metsänomistajien mielestä positiivinen. Metsänomistajien hakemat lomakkeet löytyivät palvelusta pääsääntöisesti melko hyvin. Metsänomistajat kokivat palvelun parantaneen heidän kokonaiskuvaansa metsänomaisuudestansa ja näin helpottavan heidän metsiensä hallintaa. Metsänomistajat kokivat myös hyödylliseksi palvelussa mahdollisuuden tehdä metsänkäyttöilmoituksia, Kemera-rahoitushakemuksia ja -toteutusilmoituksia. Metsänomistajat olivat myös palvelun kautta löytäneet uusia alan toimijoita. Metsänomistajat eivät olleet samaa eivätkä eri mieltä siitä, olivatko palvelun tarjoamat hoito- ja hakkuuehdotukset heidän metsänomistuksen tavoitteiden mukaisia. Valitun kirjautumistavan todettiin noudattavan lähes tismalleen kyseisen kirjautumisvaihtoehdon luomaa turvallisuuden tunnetta. Yhteisomistajia verrattaessa kokonaisuuteen ei todettu poikkeavia eroja millään osa-alueella. Metsissään toimineiden metsänomistajien saamia hyötyjä ei voitu erikseen irrottaa aineistosta.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Punkka, Eetu (2019)
    Substrate producers are interested in new climate-friendly alternatives due to the problematic nature of the peat life cycle and the uncertain status. The Sphagnum moss has good properties for substrate production and, due to its productivity, is a potential alternative to peat harvesting. Indeed, the Sphagnum moss has been harvested for this purpose for several years. Exploitation of the new natural resource involves many issues to take care of in order to consider sustainable use. One of these is the impact on climate. Of the greenhouse gases, carbon dioxide and me-thane play a role in the climate emissions of ombrotrophic mires. Nitrous oxide is not considered here. In the case of carbon dioxide, it is important to study the carbon stocks of the decaying material and, in the case of methane, vege-tation restoration and plant species relationships are considered carefully. The aim of this Master's thesis was to study observations on the climatic effects of Sphagnum harvesting for possi-ble further research. Climate effects were compared with untreated reference areas and, in addition, the differences in emissions between peatland types were provisionally investigated. The climatic effects of Sphagnum harvesting were also compared with the corresponding figures of horticultural peat. Carbon dioxide was studied by the carbon content of drilled peat samples. The climate impact of the peat that wasn’t formed as a result of the harvesting was also taken into account in the calculations. Methane emissions were examined on the basis of restoration of cover from vegetation analysis and plant species relationship data. The Sphagnum harvesting areas were also examined about general information of the harvesting area for example harvesting marks in the ground, tree stand and ditch conditions. Field work was carried out in summer 2019 in Kihniö area on 12 bogs. In general, the vegetation of the harvesting areas was characterized by a strong pioneer effect on Eriophorum vagi-natum. The most recent harvesting areas were still nearly plant-free, but at the time of the study, the harvesting areas that had recovered three growing seasons had already begun to clearly recover in terms of vegetation. Within 10 years, the vegetation had completely recovered. In relative terms, the proportion of Eriophorum vaginatum in the oldest areas was clearly higher than in the reference areas and the regenerated vegetation in the harvesting areas was poorer than in the reference areas. However, the presence of Eriophorum vaginatum also seems to contribute to the spread of Sphagnum sp. In addition, the harvesting marks of the harvesting seems to be important above all for the recovery of Sphagnum sp. The flat surface facilitates recovery, but also the unharvested spots within the harvesting areas. Based on the greenhouse gas calculations, the emission of the Sphagnum harvesting area was 10.26 kg/m2 CO2 in 13 years. Comparing the differences between the different bog types, it was found that the harvesting is more climate friendly in Sphagnum-bogs than in cottongrass-bogs. The Sphagnum harvesting is clearly a better alternative to harvesting peat from a climate point of view, when emissions are distributed on the dry masses of the growing media produced. When reducing climate emissions, the major part of total emissions is generated by the specific decontaminated substrate. The importance of the vegetation is less significant in the overall result. In this study, the climate effects of the Sphagnum harvesting were tentatively mapped, as the topic has not been studied previously in Finnish conditions. More research is needed with wider sampling and long-term follow-up.
  • Ensiö, Meri (2021)
    Kaupungistuminen on uhka luonnon monimuotoisuudelle. Sen merkittävimpiä haittavaikutuksia ovat elinympäristöjen katoaminen ja jäljelle jääneiden alueiden kytkeytyneisyyden heikentyminen. Lisäksi monille lajeille tärkeät kosteikot ovat vaarassa hävitä kaupunkirakentamisen tieltä tai kärsiä muista ihmistoiminnan aiheuttamista haitoista. Sammakkoeläimet ovat elinkiertonsa aikana riippuvaisia sekä maa- että vesiekosysteemeistä, joten kosteikot ovat niille välttämättömiä. Ne ovat paikallisia eläimiä, jotka eivät pysty siirtymään nopeasti uusille alueille. Siksi ne ovat erityisen herkkiä kytkeytyneisyyden heikentymiselle ja muille kaupunkiympäristön haasteille, kuten lisääntymis- ja talvehtimisympäristöinä toimivien kosteikkojen häviämiselle. Sammakkoeläinten monimuotoisuus ja määrä vähenevätkin yleensä lähestyttäessä tiheään rakennettuja keskustoja. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää huonosti tunnettujen sammakkoeläinten lajikirjoa ja runsautta pääkaupunkiseudun eli Helsingin, Espoon ja Vantaan kosteikoilla sekä tarkastella onko elinympäristöjen kytkeytyneisyydellä vaikutusta sammakkoeläinten runsauteen ja lajimäärään tutkimusalueella. Lisäksi selvitetään vaikuttaako kosteikon kasvillisuus ja sitä ympäröivän alueen maankäyttö sammakkoeläimiin. Tutkimuksessa on mukana neljä pääkaupunkiseudulla tavattavaa sammakkoeläinlajia: ruskosammakko (Rana temporaria), viitasammakko (Rana arvalis), rupikonna (Bufo bufo) ja manteri (Lissotriton vulgaris), jotka kartoitettiin 50 kosteikolta. Manterin läsnäolo kartoitettiin aktiivisuuspyydyksillä, ja muiden lajien läsnäolo selvitettiin kurnutuslaskentojen avulla keväällä 2018. Kasvillisuuden peittävyys arvioitiin maastossa koeruutujen avulla, ja maankäyttöä tutkittiin paikkatietoanalyysiä hyödyntäen. Kosteikkojen kytkeytyneisyyden määrittelyyn käytetään pääkomponenttianalyysiä, jonka perusteella ne luokiteltiin kolmeen luokkaan: heikosti kytkeytynyt, hyvin kytkeytynyt ja erinomaisesti kytkeytynyt. Sammakkoeläimiä havaittiin 40 kosteikolta. Yleisin havaittu laji oli ruskosammakko ja toiseksi yleisin manteri. Viitasammakosta ja rupikonnasta kertyi vain vähän havaintoja. Sammakkoeläinten lajimäärä, sekä ruskosammakon ja viitasammakon runsaus, olivat suurempia niillä kosteikoilla, jotka olivat hyvin kytkeytyneet. Lisäksi kolme tai neljä sammakkoeläinlajia havaittiin todennäköisemmin erinomaisesti kytkeytyneiltä kosteikoilta. Odotusten vastaisesti rupikonnan ja manterin runsaus olivat suurimmillaan heikosti kytkeytyneillä kosteikoilla. Sekä kosteikon kasvillisuudella että maankäytöllä havaittiin olevan merkitystä sammakkoeläimille. Runsas vesikasvillisuus vaikutti positiivisesti sammakkoeläinten lajimäärään sekä ruskosammakon ja manterin runsauteen. Puustoisten alueiden runsaus kosteikon lähistöllä vaikutti positiivisesti sammakkoeläinten lajimäärään ja ruskosammakon runsauteen. Lisäksi kosteikkojen määrä lähialueilla vaikutti positiivisesti sammakkoeläinten lajimäärään. Manterin runsauteen vaikutti negatiivisesti rakennetun alueen määrä kosteikon lähistöllä. Maankäytön merkitys ja sen vaikutukset sammakkoeläimiin on tärkeää tunnistaa, jotta elinympäristöjä voidaan suojella tehokkaasti. Tämä tutkimus vahvistaa käsitystä siitä, että pelkästään pienvesiä suojelemalla ei voida turvata sammakkoeläinten selviytymistä, vaan pitää huomioida myös kosteikkojen läheinen maaympäristö. Kaupunkiympäristössä on sammakkoeläinten kannalta tärkeää säilyttää mahdollisimman yhtenäisiä metsä- ja viheralueita sekä niiden välisiä yhteyksiä. Lisäksi on tärkeää ylläpitää runsasta vesikasvillisuutta kosteikoilla ja jättää kosteikkojen ympärille mahdollisimman luonnontilaisia suojavyöhykkeitä.
  • Kohli, Juliana (2021)
    Boreal forests are an important storage of carbon (C), representing over one-third of terrestrial C stocks. The continuity of C storage in boreal forests and forest soils is critical to mitigate climate change. Climate change will likely increase the fire season length and the frequency of forest fires in Finland, of which surface fires are the dominant type. Fire affects C dynamics by modifying biotic (SOM, vegetation, microbial activity) and abiotic (soil temperature, moisture, chemistry) components of the forest ecosystem. These fire-induced effects will depend on the intensity of the fire (duration, flame temperature) and the site characteristics, ultimately resulting in either the persistence of, or in a net C loss, which has implications on both a local and global scale. There is a lack of existing research regarding the short-term impacts of surface forest fires and comparisons between different fire intensities. Subsequently, this thesis describes an experimental burn conducted in an even-aged Pinus sylvestris forest in southern Finland and the short- term post-fire impacts on soil biogeochemical processes (June-October 2020). The aims of this study were: (1) to study the effects of low- (200-300 oC) and high- (500-600 oC) intensity surface fires on soil temperature, moisture and soil surface CO2 fluxes straight after fire and through four months after experimental fire; (2) to study the effects of low- and high-intensity surface fires on plant (above and below ground) biomass immediately and four months after fire; (3) to identify the most important factors driving soil CO2 effluxes shortly after the fire. Eight sample plots (225 m2 each) were used, divided between high and low biomass loads to achieve high- and low-intensity fires. Continuous soil temperature and moisture measurements, vegetation inventories, soil sampling (0-30 cm), and soil CO2 efflux measurements were obtained using portable chambers. The results of this study showed that some soil physical and chemical properties were significantly altered due to the experimental surface fire (vegetation, temperature, moisture, root biomass, C, N (nitrogen), C/N), whereas some remained unchanged (pH, humus thickness). Soil moisture was the only variable, which increased as a result of higher fire intensity. Fires at both intensities resulted in the mortality of ground vegetation whilst trees did not experience mortality by the end of the monitoring period. Soil CO2 fluxes decreased in burned areas compared to unburned plots over time, but this change was not significantly different between burning intensities. Future research should investigate the mechanisms of C and N translocation through the soil profile following the addition of water, the relationship between post-fire soil temperature and soil CO2 efflux, how burning different biomass components changes the composition of ash, and how larger differences in burning intensities affect soil properties and soil CO2 effluxes. If trees experience mortality after the time period encompassed by this study, the site could become a potential C source; further monitoring of the study site could account for delayed indirect impacts such as these.
  • Xu, Yi (2020)
    Tiivistelmä/Referat – Abstract Global warming and its coinstantaneous disturbance are intensively influencing the northern area. As a major natural disturbance in northern forest, winter moth (Operophtera brumata) and autumn moth (Epirrita autumnata) has caused wide defoliation in the mountain birch forest (Betula pubescens ssp. czerepanovii) at the subarctic area, exerting great impact on soil C stocks. Increasing temperature has promoted the vegetation expansion in the northern area and elevated the plant productivity, leading to higher C input to soil C stock. Litter decomposition may be accelerated by higher temperature, which decreases soil C storage. Moth herbivory usually increases the soil C stock in the short-term through litter and frass deposition, despite its aboveground suppression on photosynthesis. Belowground microbial community and composition shift would happen after moth outbreak, mediating the soil C turnover. However, the long-term effect of moth outbreak on soil C stock is still uncertain. This study investigated the influence of different tree status on soil C stock at subarctic mountain birch treeline forest, which went through severe moth outbreaks at 10 and 60 years ago. Living trees have observed with higher soil C stock than dead trees and treeless tundra, indicating the living tree may have a positive impact on soil C stock probably due to great aboveground photosynthesis. Living tree and its understory vegetation enhanced the soil respiration and ecosystem respiration, which would speed the C turnover, especially in the peak growing season. Dead trees were observed with slightly higher soil C stock than treeless tundra, both at 10 and 60 years’ perspectives. In contrast to direct C input provided by the living tree, the positive effect of dead tree on soil C stock is mainly due to the recalcitrant accumulation in the soil organic layer. Thus, soil C stock at the subarctic treeline after moth outbreak showed variations depending on the tree status, but overall remained as a C sink, which is good for mitigating the climate change. The mechanism behind the changes of soil C stock needs to be further investigated in future.
  • Levula, Santeri (2020)
    Tutkimuksessa tarkastellaan Metsä Fibren kehittämää laatuindeksiä, jonka tavoitteena on tehostaa sahatavaran teknisen laadun kuvaamista ja raportointia. Tehokkaampi sahatavaran laadun raportointi helpottaa mm. tuotantolaitosten ongelmakohtien tunnistamista, sekä mahdollistaa tuotteiden tehokkaamman ohjaamisen optimaalisiin käyttökohteisiin. Tässä tutkimuksessa keskitytään jälkimmäiseen, eli tuotelaadun kuvaamiseen sahatavaran jatkojalostuksen näkökulmasta; kuinka hyvin sahatavaran laatuominaisuudet ennakoivat sen käytettävyyttä jatkojalostuskohteissa. Laatuindeksissä sahatavaraerälle muodostetaan laatuarvo perustuen sen sisältämien sahatavarakappaleiden mitattuun kosteuteen, paksuuteen ja leveyteen, sekä muotovikaisuuteen ja halkeiluprosenttiin. Kukin teknisen laadun osatekijä saa arvon väliltä 0–100 riippuen siitä, kuinka hyvin mitattu arvo vastaa sille asetettua tavoitetta. Tuotantoerälle muodostetaan lisäksi kaikki laatutekijät yhdistävä kokonaisindeksi laskemalla kaikkien laatutekijöiden pisteet yhteen niille asetetuin painoarvoin. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pystytäänkö laatuindeksin ja sahatavaran teknisen laadun avulla mallintamaan sahatavaraerän soveltuvuutta sormijatkoslinjalla valmistettavien ikkunakomponenttien valmistusprosessiin. Prosessissa sahatavarakappaleet höylätään ja niistä katkotaan oksat ym. vikakohdat pois, minkä jälkeen vikoja sisältämättömiin kappaleisiin jyrsitään sormiliitokset ja ne liimataan yhteen. Sahatavaran soveltuvuuden mittarina käytettiin komponenttisaantoa, eli sitä osuutta, joka prosessiin syötetyn sahatavaran juoksumetreistä päätyy valmiiksi ikkunakomponentiksi. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, onko sahatavaran teknisen laadun ja komponenttisaannon välillä havaittavissa selvää yhteyttä, ja minkä suuruinen on kunkin teknisen laadun tekijän erillisvaikutus komponenttisaantoon. Yhteyttä tarkasteltiin korrelaatiokertoimen ja regressioanalyysin avulla. Aineistoon valittiin 27 ajoerää, sekä näitä vastaavat komponenttisaantoprosentit ja sahatavaraerien teknisen laadun keskiarvot, sekä niiden perusteella muodostetut laatuindeksiarvot. Kokonaislaatuindeksin ja komponenttisaannon välillä havaittiin kohtalaisen voimakasta lineaarista korrelaatiota. Yksittäisten laatutekijöiden indeksiarvojen ja komponenttisaannon välillä ei havaittu tilastollisesti merkitsevää yhteyttä. Sahatavaraerän absoluuttisen paksuuden – eli sen sisältämien sahatavarakappaleiden mitattujen paksuuksien keskiarvon – ja komponenttisaannon välillä havaittiin tilastollisesti erittäin merkitsevää epälineaarista korrelaatiota. Paksuus oli myös ainoa laatutekijä, joka valikoitui lopulliseen regressiomalliin. Tutkimustulosten perusteella laatuindeksi ei ole sellaisenaan hyvä työkalu komponenttisaannon mallintamiseen. Komponenttisaantoa kuitenkin pystytään ennakoimaan luotettavasti sahatavaran teknisen laadun – erityisesti paksuuden – avulla. Säätämällä indeksin laskentasääntöjä ja raja-arvoja tämän tutkimuksen tulosten perusteella, voitaisiin myös laatuindeksistä saada hyvä työkalu asiakaslähtöiseen tuotelaadun kuvaamiseen.
  • Mehtonen, Teppo (2021)
    Tutkielman tavoitteena oli tutkia puuston kasvua Fingrid Oyj:n suurjännitevoimalinjojen reunavyöhykkeillä avohakkuun jälkeen Etelä-Suomen alueella. Voimalinjojen reunavyöhykkeitä on avohakattu maanomistajien suostumuksella vuodesta 2013 lähtien, ja tutkielman tarkoituksena oli selvittää reunavyöhykkeiden nykytilaa ja ennustaa tulevaisuuden kasvua mahdollisuuksien puitteissa. Reunametsävyöhykkeiden taimikkoa on mitattu heinäkuussa 2020 Iitissä, Janakkalassa ja Porvoossa. Koealoja on sijoiteltu sekä viereisen metsäkuvion perusteella että systemaattisesti sähköpylväiden pisimpien puiden kohdalle, ja koealojen metsätyypit ovat luokiltaan lehtomainen, tuore ja kuivahko. Koealojen etsinnässä on käytetty hyväksi Metsäkeskuksen avointa metsävaratietoa. Tutkimusta varten koelinjoille on sijoitettu 10 m * 2 m kokoisia koealoja, jotka on jaettu 2,5 m * 2 m osakoealoihin. Osakoealamittauksilla saadaan lisätietoa puuston pituudesta ja tiheydestä eri etäisyyksillä voimajohdosta. Reunavyöhykemetsien kasvu kiinnostaa Fingridiä sähkön kantaverkon siirtovarmuuden vuoksi. Linjoille kallistuvat tai kaatuvat puut voivat aiheuttaa katkon sähkön siirrossa, sekä olla vaaraksi ympäristössä liikkuville ihmisille. Etenkin nuoret, riukuuntuneet lehtipuut voivat aiheuttaa riskejä linjan siirtovarmuudelle. Reunametsän kasvun tunteminen auttaa tulevaisuuden hakkuiden ohjausta, jolloin hakkuut voidaan ajoittaa oikeaan aikaan riskien minimoimiseksi, mutta samalla välttää liian tiheää hakkuusykliä. Luonnonvarakeskus on tutkinut voimalinjojen johtoaukean puuston kasvua raivauksen jälkeen laajalla aineistolla, jonka perusteella on luotu kasvumallit yleisimmille puulajeille perustuen kasvupaikan rehevyyteen ja lämpösummaan. Tutkielmassa on pyritty vertaamaan Luonnonvarakeskuksen ennusteita reunavyöhykkeiltä kerättyyn aineistoon, koska Luonnonvarakeskuksen käyttämä aineisto on merkittävästi laajempi kuin tätä tutkielmaa varten on pystytty keräämään. Johtoaukea ja reunavyöhykke ovat kasvuoloiltaan samankaltaisia, ja suurin ero on puuston poistamiseen käytetty menetelmä. Johtoaukeat raivataan raivaussahalla tai kaivinkoneeseen liitettävällä sahalla, kun taas reunavyöhykepuusto kaadetaan harvesterilla. Tutkimalla osakoealoja keskenään huomattiin että puuston pituus ja tiheys vaihtelevat voimakkaasti eri etäisyyksillä voimajohtoon. Kaikista lähimpänä johtoa sijaitsevilla osakoealoilla puusto oli pidempää ja tiheämpää kuin kauempana. Useilla koealoilla varsinkin lehtipuiden pituus ylitti Luonnonvarakeskuksen ennusteen merkittävästi, vaikka johtoaukea on valo-olosuhteiltaan suotuisampi kasvulle kuin reunavyöhyke. Luonnonvarakeskuksen luoman Mitta-sovelluksen kalibrointityökalulla on ennustettu reunavyöhykepuuston kasvun kehittymistä. Ennusteiden perusteella varsinkin nopeakasvuiset lehtipuut tulevat ylittämään Fingridin määritittämän riskirajan useissa tapauksissa 10-15 vuoden kuluessa avohakkuusta. Aiemmin harkittu 25 vuoden käsittelysykli reunavyöhykkeiden hoidolle voi aiheuttaa riskejäkantaverkon siirtovarmuudelle, ja toimenpiteitä tuleekin harkita jo aiemmin. Vanhimmat reunavyöhykehakkuut ovat iältään seitsämän vuotta, ja reunavyöhykkeiden kasvua tuleekin seurata lähitulevaisuudessa.