Browsing by discipline "skoglig ekologi och resurshushållning"
Now showing items 1-20 of 90
-
(2018)Aikoinaan ojitettujen soiden vedenpinta on ollut huomattavasti alempana kuin luonnontilaisten soiden. Aikoinaan ojitet-tujen soiden vedenpinnan lasku on aiheuttanut muutoksen suon toiminnoissa ja sen seurauksena lopulta jopa useiden lajien ja suotyyppien vaarantumisen. Kaikki ojitetut suot eivät ole osoittautuneet menestyksekkäiksi puuston kasvatuk-sessa. Metsähallitus päätti 1993, että ojitetut suoalueet ennallistetaan, sikäli kuin se on mahdollista ja taloudellista. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten vedenpinnantaso nousee ennallistetuilla soilla ja miten se vaikuttaa vii-dessä vuodessa kohteella olevaan elävään ja kuolleeseen puustoon sekä taimiin. Tutkimuksen kohteina oli ennallistetut rehevät ja keskiravinteiset korvet, karut rämeet ja sararämeet sekä vastaavat luonnontilaiset suot. Tutkimuksen aineisto-na on käytetty Metsähallituksen valtakunnallisten soiden ennallistamisprojektin kasvillisuuden seuranta-aineistoa sekä kasviruutujen nurkkakepeistä tehtyjä veden syvyyden mittauksia. Seurannassa tutkitaan, miten ojitus ja ennallistaminen vaikuttavat soiden kasvillisuuteen ja palautuvatko ennallistetut suot luonnontilaisten kaltaiseksi. Aikaisemmissa tutkimuksissa on käynyt ilmi, että ennallistaminen ojia tukkimalla ja patoamalla, on saanut aikaan positii-visen muutoksen suon toiminnoissa, vedessä ja kasvillisuudessa. Toimintojen ja kasvillisuuden palautuminen luonnon-tilaisen kaltaiseksi edellyttää veden pinnan nousemista lähelle luonnontilaista tasoa. Ensimmäisenä kasvillisuudessa palautuvat rahkasammaleet. Ennallistamisessa puuston määrä vaikuttaa etenkin avoimilla soilla, missä puusto voi haih-duttaa vettä niin runsaasti, ettei vedenpinta pääse nousemaan tarpeeksi. Vastaavaa ongelmaa ei ole havaittu niinkään puustoisilla soilla. Tutkimustulokset osoittivat, että viiden vuoden aikana vedenpinta nousi ennallistetuilla kohteilla luonnontilaisten soiden tasolle. Elävän puuston määrä väheni jokaisella suotyypillä viiden vuoden aikana ennallistumisen alettua, eniten keski-ravinteisissa korvissa ja sararämeillä. Vastaavasti kuolleen puuston määrä kasvoi eniten sararämeillä. Puuston läpimitta näytti hieman kasvaneen niin elävien kuin kuolleiden puiden kohdalla. Taimien määrä oli runsain rehevissä korvissa jo ennen ennallistamista, ja kun ennallistamisesta on kulunut kaksi vuotta, määrä oli lähes tuplaantunut. Viiden vuoden kuluttua ennallistamisen alkamisesta taimien määrä oli romahtanut. Muilla suotyypeillä taimien määrissä ei tapahtunut yhtä suuria muutoksia ja taimien määrät olivat jo lähtökohtaisesti pienemmät. Tutkimustulokset antavat viitteitä siitä, että ennallistaminen ojia tukkimalla saa veden pinnan nousemaan luonnontilais-ten soiden tasolle. Viidessä vuodessa vedenpinnan nousu näyttää vaikuttavan elävän puuston ja taimien määrään vä-hentävästi sekä kuolleen puuston määrää lisäävästi. Viiden vuoden mittauksessa puuston läpimitta näyttää yhä kasvavan enemmän ennallistetuilla aloilla kuin luonnontilaisilla verrokeilla. Kuten aikaisemmissa soiden ennallistamiseen liittyvissä tutkimuksissa on todettu, tarvitaan lisää pitkäaikaisia tutkimuk-sia. Jos kasveille ei riitä 10 vuoden tutkimusjakso, niin puuston kannalta viisi vuotta on vasta alku.
-
(2020)Soil respiration is a process in which soil organic carbon is released in the atmosphere as carbon dioxide. In boreal forests, soil carbon storage is particularly high relative to the carbon storage of aboveground biomass. Due to the large size of the forest areas of the biome, boreal forests’ soil organic carbon storage is globally is significant. The cool climate drives the formation of soil carbon storage in boreal regions. With climate change, the growing conditions can become drier and warmer than they have been in the past, which can accelerate the carbon release from soil to the atmosphere, thereby further warming the climate. Soil respiration is divided into two distinct processes: heterotrophic respiration where carbon dioxide is released from decomposi-tion of dead organic matter, and autotrophic cellular respiration of plant roots and root associated fungi. Increase in heterotrophic respiration in relation to litter formation rate implies a decrease in the carbon stock of the soil, whereas increase in autotrophic respiration implies an acceleration in the activity of the photosynthesizing biomass and, at the same time, an increase in the amount of carbon stored in the root system. The effect of drought on the activity of both components has been studied extensive-ly, and it appears that autotrophic terrestrial respiration responds to drought more slowly and less strongly in the boreal forest ecosystem. Atmospheric carbon dioxide contains two stable carbon isotopes, carbon-12 and carbon-13, of which C3 plants prefer lighter carbon-12 in photosynthesis. The relationship between these carbon isotopes is expressed with δ13C-value, and the discrimina-tion of carbon-13 in photosynthesis reflected in the cellular respiration of the autotrophic organisms. As a result, the δ13C-value of autotrophic respiration has been found to be lower than the δ13C value of heterotrophic respiration, as carbon-13 is discriminated less in the heterotrophic respiration. However, it has been found that during a drought period there is less discrimination of car-bon-13 in plants’ carbon assimilation, as the photosynthesizing plant may not be as selective for the carbon as when it is not exposed to drought. Thus, there is a difference in the δ13C-value of the soil respiration components, but it becomes smaller as the components experience drought. The purpose of this study was to determine whether the respiration rate of the components vary in different ways as they experi-ence drought by examining whether autotrophic respiration decreases more slowly than heterotrophic. In addition, it was sought to determine whether the components could be distinguished by their δ13C-value, so the study examined the development of the components’ δ13C-valu during drought. The measurements were done in two different experiment sites. The first one was an artificial drought experiment with pine saplings (Pinus sylvestris) in a greenhouse, where carbon dioxide flux and its δ13C-flux was measured from pine roots and their soil by incubation method. Second one was in a Pirkanmaa pine forest where carbon dioxide flux and its δ13C-flux were measured with incubation method and chamber measuring method. After the sampling, the development of the phenomenon was examined together with moisture- and temperature conditions at the time of the measure-ment. In this study, soil respiration’s autotrophic component changed more slowly in relation to drought than the heterotrophic compo-nent. In addition, in the pine forest, the δ13C-value of autotrophic respiration was below the heterotrophic δ13C-value, as the theory suggests. However, there was no clear development in relation to drought with the components’ δ13C-value. In the green-house experiment, no clearly distinguishable development was observed between the development of the components, and the δ13C-value of soil respiration was rather similar between the components. In both experiment sites, there appeared to be sources of error as environmental conditions improved unexpectedly in both the greenhouse and in the forest. Furthermore, it can be stated that the less destructive chamber measuring protocol seems to produce more reliable data.
-
(2019)Canopy gaps and their characteristic features (e.g. area and shape) influence the availability of nutrients, moisture and light in a forest ecosystem, and consequently affect the regeneration process and species composition in the forest. Most of the earlier research on canopy gap used field measurement and conventional remote sensing to quantify gap and these methods have limitations and accuracy problems. However, the development in Light Detecting and Ranging (LiDAR) technology has been effective in overcoming limitations and challenges associated with conventional remote sensing. The ability of LiDAR to represent the three-dimensional structure of the canopies and the sub-canopy resulting in high-resolution topographic maps, highly accurate estimated of vegetation height, cover and canopy structure makes it suitable technology for gap studies. LiDAR-based digital surface model (DSM) and digital elevation model (DEM) were used to quantify the canopy gaps over 5124ha of University of Tokyo Chichibu Forests (UTCF) consisting of three forest-types; primary, secondary and plantation forest. Disturbance driven canopy gaps might have spatial and characteristic variation due to differences in disturbance history, nature, frequency and intensity in different forest and land-types. Quantifying gap characteristics and studying variation and size distribution in different forest types and topography help to understand the different gap dynamics and their ecological perspectives. In this study, a gap was defined as an opening with a maximum height of 2m and minimum area threshold of 10m2. The minimum area threshold, which represents the gap area created by the death of at least a single tree, was determined through a random sampling of 100 tree crowns at UTCF using high resolution aerial photographs. Gap size distribution was analyzed in different forest types and land types. Spatial autocorrelation of gap occurrence was studied using semivariance analysis and distance to the nearest gap (DNG), which is the distance to the nearest gap for an individual gap. Canopy gap size frequency distribution in different forest-types was investigated using power-law. The negative exponent (α), which is also the scaling component of the power-law distribution, was compared between forest-types. Altogether, 6179 gaps with area 10-11603 m2 were found. Gap size distribution in UTCF showed skewness with a high frequency of smaller gaps and a few large gaps. Half of the gaps were smaller than 19 m2 and less than one percent of gaps (0.73 %) were larger than 400 m2. Primary forest contained high gap density (1.85 gaps per ha), shortest mean-DNG (22m) and second-largest gap-area fraction (0.72 %) after plantation forest area (0.76 %). Secondary forest had the lowest gap density (1.03 gaps per hectare) but had the larger mean gap-area (43 m2) than in primary forest (39 m2). The Kolmogorov–Smirnov test showed differences (p<0.05) in gap size distribution between primary and secondary forest. However, the gap size distribution in primary forest show similarity (p=0.59) with plantation forest area. In primary and plantation forest there was a high frequency of small gaps and few very large gaps (2000-10500 m2), whereas very large gaps (>2400 m2) were absent in the secondary forest. Gap size frequency distribution followed a power-law distribution only in plantation forest area (p>0.1, α =2.27). The scaling parameter in the primary and secondary forest was 2.56 (p=0.01) and 2.20 (p=0.02), respectively. Gap distribution showed some spatial autocorrelation in primary and secondary forest at least with distance up to 1300m. Most of the gaps in the primary forest were concentrated in the valley and middle slope, whereas the upper and middle slope had fewest gaps.
-
Carbon stocks and sequestration potential of smallholder Acacia hybrid plantations in Hue, Vietnam (2018)Tiivistelmä – Abstrakt – Abstract Over the recent decades Vietnam has implemented extensive reforestation and afforestation programs that have turned the country’s forestry sector’s net carbon balance positive. Smallholder forestry has contributed to this positive trend as individual farmers, households, and cooperatives have regreened degraded lands with fast-growing exotics such as Acacia hybrid. The purpose of the study was to estimate the carbon stocks and sequestration potential of smallholder Acacia hybrid plantations in Thuy Phu, Hue, Vietnam, where the short rotation plantations have been established on the government allocated barren lands. The effect of afforestation on these stocks was studied through quantification of the mean ecosystem carbon and sub-stocks of both acacia holdings and barren lands. Additionally, the impact of stand age and planting density on these stocks was studied. The carbon stocks of Acacia hybrid plantations were quantified using methods of forest inventory and soil sampling. The barren lands results were obtained from sites proxy to the land use prior to afforestation. Allometric equations, modelling, statistical analysis, and root:shoot ratios were used to estimate the mean vegetation stocks. The biomass results were converted to carbon and the soil samples were analyzed in laboratory for the soil organic matter content. The sequestration of short rotation plantation was quantified using estimates of time-averaged carbon stocks and the stock difference-method. The smallholder Acacia hybrid plantations were found to have prominently higher ecosystem carbon stocks than the barren lands due to gains in tree biomass sub-stocks. Afforestation had no statistically significant impact on the soil organic carbon or ground vegetation stocks. The impact of planting density on the carbon stocks was found to be marginal. The mean ecosystem carbon in the plantations of Thuy Phu was 67.27 t C ha-1, including the sub-stocks of aboveground trees 24.38, ground vegetation 0.23 ±0.08, tree roots 5.36, ground vegetation roots 0.18 and soil 37.13±8.17 t C ha-1. The time-averaged ecosystem carbon stock of 5 years rotation was 65.23 t C ha-1. The mean barren land ecosystem carbon was 37.40, including the sub-stocks of aboveground vegetation 0.15 ±0.11 t C ha-1, belowground vegetation 0.12, and soil 37.13±8.17 t C ha-1. The additional stock gain and sequestration was found to be 27.83 t C ha-1, comparable to an uptake of 102.14 t CO2 ha-1.
-
(2018)The objective of this thesis was to compare the effects of thermal modification under saturated steam and flowing steam on the Scots Pine and the Silver Birch, respectively. One method used in this article complied with the basic principles of traditional ThermoWood process. Treatment temperatures were chosen to be 180℃ and 200℃which are widely used in this method. Super-heated steam and flow-through system were applied in this system. Another one followed the principles as Wood Treatment technology (WTT) developed in Denmark. For this treatment, lower temperatures of 125℃ and 145℃ were applied. The treatment was conducted in a closed system with saturated steam. According to my results, modification under 125℃ saturated steam was ineffective for both Scots Pine and Silver Birch. 200℃ flowing steam is most suitable for the Silver Birch modification. While for the Scots Pine, I would recommend 145℃ saturated steam modification, because under this condition, there is a moderate bending and impact strength reduction but effective anti-swelling efficiency (ASE) improvement. The effects of thermal modification are better on the Silver Birch than the Scots Pine. Modification equipment and chosen of modified specimens need to be considered carefully as they influence the wood properties a lot. In general, mass loss as an indicator value to compare different thermal modification methods is not directly recommended.
-
(2017)The physiological effects of drought on trees has been studied excessively but many of them remain unclear. In this thesis I studied tree sugar dynamics under drying-wetting cycle as well as the role of soil hydraulic conductivity on how trees experience drought. I experimented with five Norway spruce seedlings in October and November 2016. The seedlings were in water after which they were put in to PEG solution of -0.5 MPa for 24 h and then transferred back to water. Sugar samples were taken from liquids, needles and roots once for every phase. Osmolality samples were taken from current year needles and water potential samples were taken from current year needles and roots every half an hour during day time. Continuous gas exchange measurements were done with Walz GFS-3000. There was no change in osmolality and no significant change in photosynthesis or transpiration rate. For sugar concentrations there was significant increase of non-structural carbohydrates in needles and significant decrease in roots. There was no change in sugar concentration in liquid. Overall impression was that trees did not suffer much from the PEG treatment. The results supported my hypothesis that changes in soil hydraulic conductivity are more important to effects of drought than changes in soil water potential.
-
(2018)Plantation forestry has increased dramatically in Uruguay during the past 25 years. Thus, planted forests have an increasing importance in providing other ecosystem services in addition to wood provision in landscape scale. Forest sector company UPM owns more than 250 000 hectares of Eucalyptus plantations in Uruguay. UPM seeks to enhance their systems to measure and monitor ecosystem services, to better understand sustainable provision of ecosystem services in their plantation landscapes, and to mitigate negative and maximize positive impacts. Benefits of monitoring and incorporating ecosystem services at management level include strengthened decision-making and communication, license to operate in long-term and better corporate image. Four ecosystem services were selected for analysis based on their relevance in UPM’s corporate strategy: wood provision, climate regulation, water provision and biodiversity maintenance. Provision of the ecosystem services were estimated quantitatively and compared to a pasture land baseline. Provision of ecosystem services was also linked to product level, tonne of pulp, when applicable. Data for the analysis was partly provided by UPM and partly by literature meta-analysis. Climate benefit of converting pasture to Eucalyptus is 8–31 MgC/ha or 29–115 MgCO2/ha depending on species and rotation number. Planting 40% of a micro water-shed with Eucalyptus reduces water streamflow approximately by 20–27%, while reducing streamflow of peak rainfall months by up to 40%, potentially alleviating floods. Pastures in UPM’s landscapes are well connected, but provided little core habitats. Native riparian forests are fragmented and maintain biodiversity poorly. Suggestions for future monitoring and measuring are presented. This thesis works as a waypoint for future studies of holistic ecosystem services provision in UPM assets.
-
(2018)Tiivistelmä * * Abstract Biochar is a porous carbonaceous solid material produced by pyrolysis, the thermochemical conversion of biomass in anoxic conditions. Various studies suggest that biochar amendment has a postitive effect on soil pH, soil respiration, carbon/ nitrogen ratio, nitrogen mineralization, ammonifcation and nitrification. These measurements have been studied in agricultural systems but are poorly understood in boreal forests. The study was done to investigate the effects of different wood biochar application rates: 0 t ha-1, 5 t ha-1, 10 t ha-1 on soil pH, respiration and nitrogen mineralization. Replicated studies were conducted at field sites located in Juupajoki (61⁰ 48´ N, 24⁰ 18´ E), southern Finland in young pine forest stands. The measurements were taken one year after the addition of biochar. The soil respiration ( CO2 effluxes ) were measured in June and july with different biochar ( pyrolysis temperatures 500⁰ C and 650⁰ C) while N mineralization was measured in November with biochar produced at 650 C. Biochar amendment increased soil pH in plots having biochar 10 t ha-1. Nitrogen mineralization rate in the organic layer increased with the increasing amount of biochar addition but the increase was not statistically significant. The pyrolysis temperature had no significant impact on soil CO2 effluxes. The biochar also did not have any significant impact on soil CO2 effluxes. However, in June, the plots treated with 10 t ha-1 biochar produced at 650⁰ C had significantly higher CO2 effluxes than control plots. The soil respiration data showed that biochar did not have any negative effect on native soil C stocks. We conclude that biochar exhibits important charactertics that will help carbon sequestration and N cycling in boreal forests.
-
(2019)Overall warming of climate, causing drought and sometimes co-occurring with insect outbreaks poses a risk to tree health and has been linked to tree mortality in many areas. The drought of 2003 was particularly severe in many regions in Europe, including Finland. It exceeded many previous drought years in its severity and intensity. Also, in the summer of 2006, 25% of the permanent forest sample plots of Finland National Forestry Inventory showed symptoms of drought damages. The Finnish south-west archipelago is high-risk drought area, and dry summers becoming more frequent and severe may cause severe forest damages in the area. In this study we investigated forest damages in Kemiönsaari, South-West Finland, approximately 60° 11'N, 22° 33'E. The forest damages there were first discovered in 2009, by local forest society, and has been spreading in the area. The crowns of Scots Pines (Pinus sylvestris) in the area were partially or completely defoliated. The defoliation started from the top of the canopy and spread evenly downwards. The central research questions of this study were: 1. Has the past drought years affected the growth of Pinus sylvestris in Kemiönsaari? 2. How is the Pine bark bug, Aradus cinnamomeus, affecting the trees hydraulic conductivity? 3. How is the Crumenulopsis sororia affecting the trees hydraulic conductivity? The findings provide support for the first research question stating that there has been a notable reduction in growth of the trees in the study area. The superposed epoch analysis revealed that droughts occurred in the past 20 years, reduced the radial growth of Scots pines. However, the results from this were within the lower 95% bootstrapped confidence limit and are not statistically significant. The results indicated that the most limiting factor to radial growth of Pinus sylvestris was precipitation in June, and last year July. Water shortage during the growing season decreases photosynthetic production and causes physiological stress to tree and is known to promote outbreaks of many insect. This study showed that the hydraulic conductivity of Scots pines in this area is not decreased by the pathogen Crumenulopsis sororia or Aradus cinnamomeus, in contrary, there was a clear correlation with higher hydraulic conductivity in the top of the crown of Scots pine’s where Crumenulopsis sororia or Aradus cinnamomeus were present.
-
(2020)Tässä tutkielmassa selvitettiin ennallistamistoimenpiteiden vaikutusta boreaalisen metsän uudistumiseen. Tarkastelussa oli ennallistamispoltto ja lahopuun lisäys (tässä työssä jättöpuu). Jättöpuukäsittelyjä oli kolmea eri astetta: alhainen (5 m3/ha), keskimääräinen (30 m3/ha) ja korkea (60 m3/ha). Näillä ennallistamistoimenpiteillä pyrittiin luomaan luonnonmetsille tyypillistä rakennetta vanhoihin kuusivaltaisiin talousmetsiin ja jäljittelemään luonnollisten häiriötekijöiden aiheuttamaa sukkessiota. Uudistumista mitattiin ennallistamistoimenpiteiden suhteella taimien määrään ja puulajien monimuotoisuuteen koealoilla. Tarkastellut koealat sijaitsevat Hämeenlinnan ja Padasjoen alueella. Ennallistamispoltto oli tehokas tapa lisätä taimien määrää koealoilla. Etenkin mänty ja koivut hyötyivät ennallistamispoltosta. Puulajien monimuotoisuuden kannalta ennallistamispoltto ei ole välttämättä suositeltava vaihtoehto, sillä sen todettiin joissain tapauksissa pienentävän lajidiversiteettiä. Eri jättöpuukäsittelyillä ei pystytty todentamaan vaikutusta taimien määrään tai puulajidiversiteettiin. Jättöpuukäsittelyllä kokonaisuutena sen sijaan pystyttiin toteamaan olevan vaikutusta etenkin taimien määrään. Hakkaamattomilla koealoilla taimia oli vähemmän kuin hakatuilla jättöpuukäsittelyn koealoilla. Taimien vähyys voi johtua esimerkiksi siitä, että latvuskerrokseen ei muodostunut tarpeeksi aukkoja. Ennallistamistoimenpiteiden (polton ja jättöpuukäsittelyn) yhdistäminen voi olla uudistumisen kannalta hyvä tapa, mutta jatkotutkimusta aiheesta tarvitaan. Yhteenvetona todettakoon, että polttokäsittely on tehokas tapa lisätä taimien määrää, mutta se saattaa johtaa huonompaan lajidiversiteettiin. Taimimäärä ja lajidiversiteetti kasvavat, kun koeala jättöpuukäsitellään. Jättöpuun määrällä ei niinkään ole merkitystä uudistumiseen.
-
(2018)The article shows the history of studies of DC, stresses the importance of lateral transport of DC, explores and reviews the factors (vegetation, soil, temperature and precipitation, discharge, pH, weathering, global change and human perturbations) affecting transport of DC from terrestrial to aquatic ecosystems and reveals many research gaps, which currently hinder a systematic understanding of lateral transport of DC from aquatic to ecosystems. The inclusion of DIC and DOC in the context of lateral transport of carbon offers more information on studies of DC. This article offers insight into the factors affecting the lateral transport of DC for future studies that focus on constructing models of the global carbon cycle and the estimate of terrestrial/global carbon budget. In addition, the factors affecting the transport of DC from terrestrial to aquatic ecosystems shed some light on the management of forests, peatlands, agricultural activities and land use changes.
-
(2020)Tässä tutkimuksessa laadittiin haavalle (Populus tremula) puun rungon ja oksien tilavuuden käsittävä malli. Mallin luontia varten kerättiin 11 koepuun aineisto. Puista mitattiin Hyytiälän metsäasemalla erilaisia tunnuksia. Rungon ja oksien absoluuttiset tilavuudet selvitettiin käyttämällä dimensiometri-nimistä mitta-laitetta. Manuaalisesti koepuista mitattiin läpimittoja usealta eri korkeudelta rungosta ja oksista katkaisu-kohdasta. Myös oksien ja puun kokonaispituus mitattiin tarkasti puun kaadon jälkeen. Läpimittojen avul-la laskettuja pohjapinta-aloja analysoitiin korrelaatiokertoimien avulla. Koepuiden tilavuutta selitettiin lineaarisella regressioanalyysillä, jossa selittävinä tekijöinä olivat puusta mitatun rinnankorkeusläpimitan ja pituuden luonnolliset logaritmit. Lisäksi laadittiin yhdistetty malli, jossa olivat mukana kaikki aineiston koepuut. Viimeiseksi laadittiin vielä malli, jossa käytettiin vastaavia muut-tujia (neljä kappaletta) kuin Laasasenahon (1982) tilavuusmallissa. Rungon ja oksien pohjapinta-alojen välillä oli selvä korrelaatio puun suhteellisilla korkeuksilla. Korrelaa-tiokertoimet olivat rungon ja oksien yhteenlaskettujen pohjapinta-alojen osalta jopa puiden latvassa yhtä poikkeusta lukuun ottamatta yli 0,9. Pelkkää rungon pohjapinta-alaa tarkasteltaessa latvuksen korrelaa-tiokertoimet olivat hieman alhaisemmat. Koko aineiston käsittävän tilavuusmalli korjattu selitysaste oli 2 ja 4 muuttujan versioissa 0,999 ja keski-virhe vastaavasti 0,062 ja 0,066. Koepuuaineistoon perustuva haavan tilavuusmalli tuotti vain 0,56 % suurempia tilavuuksia haavan rungon ja oksien tilavuudelle verrattuna upotusmittauslaitteella tehtyihin mittauksiin. Haavan biomassan jakautuminen erikokoisten puiden välillä on tämän tutkimuksen mukaan samankal-taista. Myös runkomuodot olivat aineiston puilla samankaltaisia: niiden rungon ja oksien yhteenlasketuil-la pohjapinta-aloilla puun suhteellisilla korkeuksilla oli selvä korrelaatio. Tutkimuksessa luodulla haavan tilavuusmallilla on korkea selitysaste ja pieni keskivirhe.
-
(2019)Boreal lakes and wetlands that are abundant in the world are vital breeding and resting areas for birds. However, a significant part of wetlands has been globally lost due to human activity. In the study area of this research, Evo, lake habitats are somewhat stable especially in landscape level, changes are mainly lake-specific. Habitat use and its stability have been studied earlier on other bird species, such as ducks (Anas spp.) but little research exists about the matter on wader or shorebird species. This study aimed to compare the patch-scale habitat use stability of two waders; Common Sandpiper (Actitis hypoleucos) and Green Sandpiper (Tringa ochropus). The comparison was also made between the pair densities of these species. Many species are known to benefit from beaver induced floods. However, previous studies have not measured the effect of beaver before, during and after beaver flooding. Therefore, this study aimed to investigate the presence and abundance of Green Sandpiper at different stages of beaver flood. This study showed that the habitat use of Common Sandpiper was more stable than that of Green Sandpiper, although both species showed variation. Pair density of Common Sandpiper was lower than Green Sandpiper’s nearly throughout the study period. Pair density of Common Sandpiper, on the contrary, showed more variation compared to Green Sandpiper’s pair density. Green Sandpipers were observed in nearly all of the beaver ponds in this study. Presence and abundance of Green Sandpiper were highest during the beaver flood, but the numbers stayed high also after the flood. It could be concluded that Common Sandpiper is a species of high site-fidelity and more prone to changes in the environment than Green Sandpiper, which seems to be able to utilize variable habitats, such as flowages regularly created by beaver in the Evo region. In previous studies, many species have been known to benefit from beaver activity, and Green Sandpiper can be seen as a species of plastic habitat use and being able to profit from surroundings altered by beaver. Therefore, this wader benefits notably from beaver floods.
-
(2018)Suomessa lähes kaikki teollisuuden käyttämä ainespuu hakataan koneellisesti ja metsäkoneet liikkuvat maastossa nykyisin yhä enemmän ympärivuotisesti. Raskaat metsäkoneet jättävät helposti jälkeensä pahojakin maastovauriota, jotka vaikuttavat metsän ekologiaan. Korjuujälkeen ja etenkin vaurioiden ennaltaehkäisyyn tulee siksi kiinnittää enemmän huomiota. Yksi keino on tarjota metsäkoneenkuljettajille ajantasaista ja luotettavaa kulkukelpoisuustietoa, jonka avulla he voivat toteuttaa korjuun mahdollisimman vähin maasto- ja puustovaurioin. Metsäkoneen, niin kuin muidenkin ajoneuvojen, moottorin tehoa käytetään etenemistä vastustavien voimien voittamiseen. Kulkuvastuksen voittamiseen tarvittava teho vastaa metsäkoneen moottorin tuottamaa tehoa sen liikkuessa tasamaalla tasai-sella nopeudella. Hakkuukoneen renkaan painuminen kasvattaa kulkuvastusta ja näin kantokyvyltään heikkojen kohtien pitäisi näkyä hakkuukoneen liikkumiseen tarvitseman tehon määrästä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, voi-daanko hakkuukoneen CAN-väylädatalla tuottaa jatkuvatoimisesti hakkuukoneen kulkuvastukseen perustuvaa kulkukel-poisuustietoa. Lisäksi tutkimuksessa tarkastellaan erityisesti hakkuukoneen telavarustuksen vaikutusta kulkuvastukseen. Tutkimuksessa käytettiin Ponsse ScorpionKing-hakkuukonetta, johon asennettiin tutkimusta varten datatallennin koneen CAN-väylään. Datatallentimella kerättiin GPS:llä paikkaan sidottuja koneen moottorin ja voimansiirron arvoja. CAN-väylä datalla laskettiin koneen kulkuvastus. Kulkuvastuksessa otettiin huomioon rinnevastus ja erilaiset mekaanisesta voimansiir-rosta johtuvat tehohäviöt. Tutkimuksen kokeet suoritettiin kahdella ajouralla, joiden maaperä vaihteli turpeesta melko kivi-seen hieta- ja hiekkamoreeniin. Hakkuukoneen jälkeen urilla ajettiin kuormatraktorilla kuormattuna. Hakkuukoneen kulku-vastustietoja verrattiin syntyneisiin urapainaumiin ja muihin mittaustuloksiin. Hakkuukoneen kulkuvastuksen ja syntyneiden ajourapainaumien välillä oli selvä riippuvuus. Kantavuudeltaan heikot kohdat, joissa syntyi yli 10 cm urapainaumia näkyvät selkeästi korkeampina kulkuvastusarvoina. Kantavilla aloilla hak-kuukoneen kulkuvastuskerroin oli 0,05–0,1 ja heikosti kantavilla aloilla 0,1–0,25. Telojen käyttö hakkuukoneessa näyttäisi tulosten perusteella vaikuttavan kulkuvastukseen. Kun hakkuukoneessa oli telat päällä, kulkuvastus on suurempi kuin ilman teloja ajettaessa. Tulosten valossa hakkuukoneen CAN-väylä tiedolla on mahdollista tuottaa hakkuukoneen normaa-lin työskentelyn yhteydessä maaston kulkukelpoisuustietoa. Tämän avulla esimerkiksi kuormatraktorin kuljettajan on mahdollista suunnitella työnsä niin, että maastoon syntyy mahdollisimman vähän vaurioita.
-
(2017)Kuviotason metsävaratietoa tarvitaan Suomessa yksityismetsätalouden suunnittelua ja metsäteollisuuden puunkorjuun suunnittelua varten. Hakkuukoneet mittaavat ja tallentavat kaadetuista rungoista useita läpimittoja sekä käyttöosan pituuden. Lisäksi jokaiselle kaadetulle puulle määritetään puulaji ja sijainti. Hakkuukonemittausten hyödyntäminen voisi tehostaa metsävaratiedon tuottamista ja parantaa sen laatua. Tällä hetkellä hakkuukoneella kerätyn puutiedon hyödyntämistä rajoittaa aineistojen saatavuus ja heikko yksittäisen kaadetun puun sijaintitarkkuus. Hakkuulaitteen paikannuksen vaikutusta yksittäisen puun sijainnin määrittämisen tarkkuuteen tutkittiin vertaamalla puun todellista sijaintia estimaatteihin, jotka perustuivat hakkuukoneen ja hakkuulaitteen sijainteihin puun kaatohetkellä. Hakkuulaitteella kerätyn puutiedon käyttöä aluepohjaisen puustotulkintamenetelmän aputietona tutkittiin käyttämällä kaukokartoitusaineistoihin perustuvien puustotunnusten ennustemallien opetusaineistona Uudenmaan alueelta kerättyyn hakkuukoneaineistoon muodostettuja ympyräkoealoja sekä maastokoealoja. Yksittäisten puiden paikannustavan, koealakokoon sekä tavallisten maastokoealojen määrä vaikutuksen selvittämiseksi puustotunnusten ennustamalleja laadittiin erilaisilla opetusaineistoilla. Vertailtavina tunnuksina olivat puustotunnusten keskineliövirheen neliöjuuret (RMSE) ja harhat, jotka laskettin leimikkotason puustotunnusten ennusteiden ja vertailukohtana käytettyjen leimikkotason hakkuukonemittausten erotuksista. RMSE-arvot ja harhat laskettiin myös suhteutettuna vertailuaineiston puustotunnusten keskiarvoihin. Tulosten perusteella hakkuulaitteen paikannus parantaa yksittäisen puun sijaintitarkkuutta 2,93 metriä, päästen yksittäisen puun tasolla 7,86 metristä 4,93 metrin sijaintitarkkuuteen. Säteeltään yhdeksän metrin koealoille lasketun pohjapinta-alan poistuman RMSE tarkentui 35 prosentista 23 prosenttiin, kun koealalta hakatut puut paikannettiin hakkuukoneen sijasta hakkuulaitteen sijaintiin. Kun hakkuulaitteen paikannuksen avulla kerätyistä puutiedoista muodostettiin opetuskoealoja, niin aluepohjaisella menetelmällä ennustettujen leimikkokohtaisen pohjapinta-alan, runkoluvun, kokonaistilavuuden ja tukkitilavuuden RMSE tarkentui 4,1 – 18,1 prosenttiyksikköä kun koealojen pinta-ala oli 254 tai 509 neliömetriä ja verrattavana olivat ennusteet, jotka perustuivat koealoihin, joissa yksittäiset puut oli paikannettu hakkuukoneen sijaintiin. Koealakoon ollessa 763 neliömetriä tai enemmän ei paikannusmenetelmällä enää ollut vaikutusta puustotulkinnan tarkkuuteen. Hakkuukoneaineistoon muodostettujen koealojen käyttö yhdessä tavallisten maastokoealojen kanssa tuotti kaikilla puustotunnuksilla pienimmän RMSE:n, mutta ero pelkkien maastokoealojen avulla tuotettuun tarkimpaan ennusteeseen oli vähäinen. Tarkimmat pohjapinta-alan, runkoluvun, tilavuuden ja tukkitilavuuden ennusteet saatiin joko hakkuukoneen sijaintia ja yli 509 neliömetrin koealakokoa käyttämällä tai hakkuulaitteen sijaintia ja alle 763 neliömetrin koealakokoa käyttämällä. Keskipituuden ja keskiläpimitan tarkimmat ennusteet saatiin hakkuukoneen sijaintia käyttämällä, mutta koealakoon vaikutus oli vähäinen. Hakkuukonekoealojen käyttö aluepohjaisen puustotulkinnan opetusaineistona tuotti kuviotasolla yliarvioita pohjapinta-alan, runkoluvun, tilavuuden ja tukkitilavuuden ennusteisiin, mutta hakkuulaitteen paikannus pienensi ennusteiden yliarviota 254 ja 509 neliömetrin koealakoilla.
-
(2019)Peatlands are significant pools of carbon and nitrogen. Forestry-drained peatlands have lower methane emissions than undisturbed peatlands, but emissions of carbon dioxide and nitrous oxide increase after ditching. The effect of ditching on the emissions of peat is stronger on nutrient-rich peatlands than on nutrient-poor peatlands. However, the growing vegetation and wood production form a large carbon sink. So far, forestry-drained peatlands have mainly been carbon sinks in Finland. There are 4.6 million hectares of forestry-drained peatlands in Finland. Ditching peatlands for forestry started in the beginning of the 20th century, and was on its height from 1960s to 1980s. Forestry-drained peatlands are reaching maturity now, but there is little knowledge about the effect of forest management practices on greenhouse gas emissions from forestry-drained peatlands. The purpose of this study is to investigate the effect of logging residues on emissions of carbon dioxide, methane and nitrous oxide from forestry-drained peatlands. Greenhouse gas emissions were measured from the nutrient-rich peatland Lettosuo in Tammela that was drained for forestry in 1969. In early spring of 2016, dominant pine trees were harvested to make room for spruce undergrowth. During the harvest, the harvester formed piles of logging residues on its tracks to avoid erosion of the soil. Five plots were established and measurements taken with the closed-chamber method during 2016-2017. On each of the five plots, two chamber collars were installed on the machine’s tracks, full of logging residues, and other two collars were installed outside of the tracks with little to no logging residues. In addition to greenhouse gas emissions, the dry mass of the logging residues, temperature and groundwater level were measured. Carbon dioxide emissions from residue-covered collars was measured at 0.81–0.88 g m-2 h-1. The fluxes were 1.5-2 times larger than on the control collars (0.40–0.54 g m-2 h-1). A kilogram of logging residues raised the emissions by 0.10 ± 0.01 g m-2 h-1. Compared to the dry mass of branches, the dry mass of needles increased the emissions fourfold. On plots 1-4, the collars installed in the groove of the harvester’s tracks were the only sources of methane by 0.0055 mg m-2 h-1. The methane flux of the other collars varied between -0.0035 and 0.0136 mg m-2 h-1. A kilogram of logging residues raised methane fluxes by 0.003 ± 0.001 mg m-2 h-1. Again, the effect of needles was quadruple as compared to branches. Plot #5 was investigated separately due to the Eriophorum vaginatum that had grown inside the collars. On all plots, nitrous oxide emissions didn’t significantly differ from collar to collar, even though emissions measured from logging-residue covered collars (0.20–0.30 mg m-2 h 1) were two to three times larger than on the other collars (0,10 mg m-2 h-1). Logging residues and the mechanical impact of the harvester on the peat soil increase emissions of carbon dioxide and methane. Emissions of nitrous oxide also increase, but the variance of measured emissions and the small sample size rendered the results statistically insignificant.
-
(2018)Tiivistelmä Kasvillisuus vaikuttaa voimakkaasti ekosysteemin toimintaan veden ja energianvaihdon kautta. Koska hiilen dynamiikan ja muiden ilmastoon liittyvien prosessien tiedetään vaihtelevan suuresti suon eri kasvillisuustyyppien välillä, on ratkaisevan tärkeää tietää eri kasvillisuustyyppien suon sisäinen alueellinen jakauma. Muutosten, kuten ilmaston muutoksen vaikutusten, ennustaminen eliöyhteisön kokoonpanoon ja ekosysteemin dynamiikkaan edellyttää parempaa ymmärrystä nykyisen kasvillisuuden rakenteesta ja fenologiasta. Kasvillisuuden seuraaminen ja aineiston kerääminen maasto-olosuhteissa on työlästä, siksi on tärkeää selvittää menetelmiä, joilla kasviyhteisöjen rakenteet saataisiin kuvattua hyödyntämällä kaukokartoitustekniikkaa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Sodankylässä sijaitsevan aapasuon, Halssiaavan kasvillisuus ja lehtialaindeksi niin funktionaalisten tyyppien, kasvillisuuden koostumukseen perustuvien kasviyhteisöjen, kuin ekosysteemin tasolla. Lehtialaindeksi on muuttuja, joka selittää hyvin suon tuotantoa. Alueellisen vaihtelun lisäksi lehtialaindeksi vaihtelee kasvukauden aikana, ja tämä vaihtelu eroaa kasviyhteisöittäin. Kasvillisuuden alueellinen vaihtelu ekosysteemitasolla saadaan kuvattua erittäin korkean resoluution kaukokartoituskuvilla, joiden spatiaalinen tarkkuus on riittävä. Suon kenttäkerroksen kasvillisuuden fenologian kehitystä seurattiin kasvukaudella 2016, 3.6.–14.9. välisenä aikana seuranta-aloilta viikoittain. Nämä seuranta-alat perustettiin eri suotyypeille ravinteisuuden ja kosteuden perusteella. Aloilta arvioitiin kasvilajien peittävyys ja laskettiin putkilokasvien lehtialaindeksi. Eri putkilokasvilajien lehtialaindeksin kehitystä kasvukauden aikana seurattiin kasvillisuuden toiminnallisissa ryhmissä. Lisäksi suon kasviyhteisöt luokiteltiin lajistoaineiston perusteella kaksisuuntaisella (TWINSPAN) indikaattorianalyysillä eri kasviyhteisötyyppeihin. Seuranta-alojen lisäksi perustettiin näytealoja tukipisteille suon maanpeiteluokitusta varten. Tukipisteiltä kuvailtiin kasvillisuus ja kasvupaikka. Maanpeiteluokittelu tehtiin käyttämällä objektiperustaista menetelmää ja luokittelun pohjana käytettiin eri kaukokartoitusaineistoja. Perustuen kasvillisuuden rakenteeseen, kasvillisuus Halssiaavalla luokiteltiin kymmeneen eri kasviyhteisötyyppiin. Kasviyhteisöjen lehtialaindeksi eli yhteyttämispinta-ala saavutti huippunsa heinäkuun keskivaiheilla. Kaikki putkilokasvit osoittivat selvää kasvukauden aikaista dynamiikkaa, mutta kasvukauden huippu vaihteli toiminnallisten ryhmien välillä. Halssiaavan maanpeiteluokittelun kokonaistarkkuus kaukokartoitusaineiston perusteella oli noin 70 % maastossa tehtyyn luokitteluun verrattuna, josta rimpien osuus oli 57.6 %, välipintojen 20.3 % ja jänteiden 22.2 %. Kenttäkerroksen putkilokasvien lehtialaindeksi oli kasvukauden huipussa 15.7. suurin välipinnoilla 0.92, seuraavaksi suurin jänteillä 0.88 ja pienin rimpipinnoilla 0.61. Tämän työn tulosten avulla voidaan arvioida suon lehtialaindeksi eri ajanhetkinä.
-
(2019)Soilla on merkittävä rooli hiilen (C) varastoinnissa sekä kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin (CO2) vaihdossa. Suoekosysteemeissä kasvit sitovat yhteytyksessään ja vapauttavat hengityksessään hiilidioksidia. Hiilidioksidia vapautuu takaisin ilmakehään lisäksi hajottajien hengityksen tuotteena. Nettomääräisesti luonnontilaiset suot sitovat hiilidioksidia, koska korkea pohjavedenpinnan taso rajoittaa maahan kertyvän orgaanisen aineen, eli turpeen hajotusta. Turpeesta vapautuvan hiilidioksidin määrä on kuitenkin muuttunut olennaisesti soiden ojituksen seurauksena, kun pohjavedenpinnan lasku on lisännyt hapellisen hajotuksen määrää turpeessa. Suomessa tehtiin runsaasti metsäojituksia erityisesti 1960–1970-luvulla. Nämä ojitetut turvemaat ovat tänä päivänä harvennushakkuiden ja kunnostusojituksen tarpeessa, mutta mittaustieto näiden toimenpiteiden välittömistä vaikutuksista hiilikaasujen vaihtoon on yhä vähäistä. Tietoa suometsien käytön ilmastovaikutuksista eri metsänhoitotoimien yhteydessä tarvitaan lisää. Tämän tutkielman tarkoitus oli selvittää vaikuttavatko harvennushakkuu ja kunnostusojitus metsäojitetulla suolla hiilidioksidivuohon ja sitä sääteleviin ympäristötekijöihin (pohjavedenpinnan taso, turpeen lämpötila). Tutkimusaineisto kerättiin Hyytiälän metsäasemalla Juupajoella sijaitsevalta metsäojitetulta suolta vuosina 2010–2013 ja 2015. Hiilidioksidivuota mitattiin suljetun kammion menetelmällä kasvillisilta mittauspisteiltä kokonaishengityksenä (RTOT) ja kasvittomilta heterotrofisena hengityksenä (RHET) seitsemällä koealalla. Harvennushakkuu tehtiin joulukuussa 2011 ja kunnostusojitus elokuussa 2012. Harvennushakkuulla ja kunnostusojituksella oli selvä vaikutus pohjavedenpinnan tasoon erityisesti ohutturpeisella koealalla. Harvennushakkuu nosti pohjavedenpintaa ja kunnostusojitus laski sitä hakkuuta edeltävälle tasolle tai sen alle. Turpeen lämpötilan suhteen toimenpiteiden vaikutus jäi vähäiseksi ja epäselväksi. Turpeen lämpötilassa ei ollut merkittäviä eroja vuosien tai koealojen välillä. Sekä turpeen lämpötila että pohjavedenpinnan taso säätelivät hiilidioksidivuota. Pohjavedenpinnan tason muutokset vaikuttivat kuitenkin voimakkaammin hiilidioksidivuohon kuin turpeen lämpötilan muutokset etenkin rehevämmillä kasvupaikoilla. Hiilidioksidivuo reagoi selvästi toimenpiteisiin rehevämmillä kasvupaikoilla. Vuotuiset ennustetut hiilidioksidivuot vaihtelivat vuosina 2011–2014 välillä 711–2414 g CO2 m-2 v-1 (RHET) ja 1604–3519 g CO2 m-2 v-1 (RTOT) kasvupaikasta riippuen. Vuotuisissa CO2-voissa oli selvää vaihtelua kasvupaikkojen välillä: rehevämmillä turvekangastyypeillä CO2-vuon määrä sekä vuosien välinen vaihtelu olivat suuremmat kuin karummilla. Harvennushakkuu ja kunnostusojitus yhdessä toteutettuna voivat tämän tutkimuksen perusteella lisätä merkittävästi hengityksestä aiheutuvaa hiilidioksidivuota metsäojitetulla suolla erityisesti rehevillä ja ohutturpeisemmilla kasvupaikoilla. Karummilla ja paksuturpeisilla kasvupaikoilla toimenpiteiden vaikutus näyttää sen sijaan jäävän vähäiseksi. Harvennushakkuu yksinään voi kuitenkin vähentää hiilidioksidivuota suon pinnasta nostaessaan pohjavedenpinnan tasoa.
-
(2018)Hieskoivu (Betula pubescens) on Suomen kolmanneksi yleisin puulaji, ja sen osuus puuston tilavuudesta on noin 12 %. Soistuneilla kivennäismailla ja turvemailla viihtyvä hieskoivu sopii parhaiten kuitu- ja energiapuun tuottamiseen, koska sen tukit eivät yleensä täytä vanerin tai sahatavaran laatuvaatimuksia. Kansainväliset ja kansalliset uusiutuvan energian käyttötavoitteet pyrkivät nostamaan erityisesti metsähakkeen käyttöä Suomessa. Hieskoivun korkea lämpöarvo ja metsähakkeen tuorepoltosta saadut lupaavat tulokset voisivat laskea logistiikka- ja varastointikustannuksia, jolloin hakkeen käyttö energiantuotannossa olisi kannattavampaa. Tutkielman tavoitteena oli laatia kuorellisen kokonaistilavuuden biomassamallit hieskoivulle. 11 koepuun aineisto mitattiin Hyytiälän tutkimusasemalla huhtikuussa 2017. Puun rungon ja oksien tilavuus määritettiin pätkä kerrallaan veteen upottamalla. Koepuista mitattiin lisäksi manuaalisesti pätkien pituudet sekä ristiläpimitat oksista ja rungon katkaisukohdista. Rungon sekä rungon ja oksien yhteenlaskettujen pohjapinta-alojen korrelaatioita vertailtiin rungon suhteellisilla korkeuksilla. Biomassamalleja varten koepuille tehtiin koepuukohtainen lineaarinen regressioanalyysi, jonka avulla estimoitiin elävän latvuksen kokonaistilavuuden lineaarista riippuvuutta selittävistä tunnuksista. Mallien muuttujat muunnettiin logaritmimuotoon, jotta muuttujien väliset pienet epälineaarisuudet saatiin korjattua. Selittävänä muuttujana oli ensin pelkkä elävän latvuksen rajan läpimitta, ja sen jälkeen myös elävän latvuksen pituus. Koepuukohtaisten mallien lisäksi laadittiin yksi kaikki koepuut sisältävä malli. Lopuksi omasta aineistosta laadittiin vielä kokonaistilavuuden malli, jossa käytettiin samoja tunnuksia kuin Laasasenahon koivun läpimittaan ja puun pituuteen perustuvassa tilavuusyhtälössä. Koepuiden runkojen sekä rungon ja oksien yhteenlaskettujen pohjapinta-alojen välillä oli korkea lähellä yhtä oleva korrelaatio suhteellisilla korkeuksilla tarkasteltuna. Ainoastaan puun latvassa korrelaatiot olivat alle 0,9. Oksat sisältävien pohjapinta-alojen korrelaatiot olivat pelkkää runkoa suurempia puun latvassa. Jokaisen koepuukohtaisen elävän latvuksen biomassamallin korjattu selitysaste parani ja suhteellinen keskivirhe pieneni, kun malleissa oli mukana selittävänä tekijänä läpimitan lisäksi elävän latvuksen pituus. Koko aineistoon perustuvan mallin korjattu selitysaste oli 0,998 ja suhteellinen keskivirhe 7,8 %. Pelkälle rungolle laaditun mallin kertoimet olivat hyvin lähellä Laasasenahon tilavuusyhtälön vastaavia kertoimia. Rungon biomassamallin selitysaste oli 0,999 ja suhteellinen keskivirhe 4,5 %. Omaan aineistoon perustuva malli antoi rungolle keskimäärin 4 % suuremman tilavuuden verrattuna Laasasenahon tilavuusmallilla laskettuun runkotilavuuteen. Kokonaisbiomassan mallin selitysaste ja keskivirhe olivat samat kuin pelkälle rungolle laaditussa. Kokonaistilavuuden mallilla laskettu tilavuus oli keskimäärin 8 % pienempi Repolan koivun biomassamalliin verrattuna. Tutkimustulosteni mukaan pienellä koepuuaineistolla saadaan laadittua biomassamalleja, joilla on korkea selitysaste ja pieni suhteellinen keskivirhe, kun hieskoivun biomassaa selitetään läpimitalla ja pituudella. Hieskoivujen runkomuodot olivat samansuuntaisia erikokoisilla puilla, ja oksien sekä rungon yhteenlasketuilla pohjapinta-aloilla oli suhteellisilla korkeuksilla tilastollisesti merkitsevä korrelaatio, minkä perusteella hieskoivun biomassan pystysuuntainen jakaantuminen on erikokoisten puiden välillä samankaltaista. Pohjapinta-alojen korkeat korrelaatiot vahvistavat johtopäätöstä siitä, että runkokäyrätekniikkaa hyödyntämällä saadaan käyttökelpoisia tuloksia aikaan jo muutamalla koepuulla.
-
(2020)Downy birch (Betula pubescens Ehrh.) is by far the most common tree species in Finland when considering stem count. The num-ber of the downy birches are almost double compared to pine (Pinus sylvestris). Downy birch is not very demanding of its sur-rounding and it grows in both dry and wet places in forests, marshes, shores and abandoned fields. Downy birch grows in all areas in Finland except the northernmost Lapland. Compared to Downy birch silver birch (Betula pendula) is smaller, short-lived and the appearance is more varied. Downy birch can grow up to 20 meters high and 70 to 90 years old. Downy birch has not been exceedingly popular tree in Finland, and it is mostly used as an energy wood. Downy birch and silver birch are not separated in commercial use. The aim for this study was to develop cumulative model for above ground volume and biomass for downy birch with 15 tree sample. Diameter, length and weight were manually measured from each section of the sample tree stems. Weight of branches were measured for every stems section. Volume and weight of each stem section and branches were measured by sinking them into water. Relative taper curves were calculated for each sample tree and with those the general taper curve was calculated. From stem and branch volumes separate volume curves were calculated. General volume curves for were calculated based on the separate curves. With those curves different cumulative whole tree volume curves were created. In addition to volumes, also densities for stem sections and branches were calculated. With those and volume curves biomass model can be calculated Calculated taper curves differed from Laasasenaho’s taper curves mostly on the base of the stem but above 10 % relative height the taper curves behaved similarly. Whole tree volumes were calculated with nine different methods and the results were com-pared to Hoppi’s and Repola’s equations and measured volumes. Equations where the tree height was the only explanatory factor gave much more varied results than those equations which also took the diameter in consideration. Smallest relative standard deviations were 4,1 %, 4,2 % and 4,6 %. Smallest standard deviations of the volume were 8,3 l, 7,4 l and 7,4 l. These equations used tree height and diameter. Hoppi’s and Repola’s equations gave relative standard deviations of 5,7 % and 12,7 % and stand-ard deviations of the volume were 10,7 l and 9,4 l, respectively. Similar comparisons were not done with biomass model because reliable results of the branch and stem densities were available only from three sample trees. The equations presented here are different than previous models because of the cumulative nature- Only other downy birch model was Hoppi’s model. Cumulative approach makes it possible to calculate volume (or biomass) from any relative height range and previous models do not offer that possibility. Other models give out the volume or the biomass of the whole tree (or stem). Comparison with the other models demonstrates that it is possible to create models that work well at the local level with very few sample trees. Comparisons with Repola’s model shows that result can be generalized well. Results verifies the assumption that the proportions of different size trees behave consistently.
Now showing items 1-20 of 90