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

Browsing by study line "Metsien ekologia ja käyttö"

Sort by: Order: Results:

  • Rajajärvi, Jimi (2020)
    Suomessa harvennetaan vuosittain yli 500 000 hehtaaria metsää. Harvennusten tarkoituksena on taloudellisen tuoton lisäksi turvata kasvamaan jätettyjen puiden terveys sekä elinvoimaisuus, jolloin puiden järeytyminen tukkipuiksi on mahdollista. Olennainen tekijä jäljelle jäävän puuston kasvuun on hyvin onnistunut korjuu, eli hyvä korjuujälki. Korjuujäljestä etenkin ajouratunnuksilla on puiden kasvun kannalta suuri merkitys, sillä ensiharvennuksilla muodostettuja uria tullaan usein käyttämään myöhemmissä harvennuksissa uudistushakkuuseen saakka. Hyvin muodostetun ajouraverkoston pinta-ala kattaa noin viidenneksen koko harvennettavasta alueesta, joten yksikin ylimääräinen tai liian leveä ajoura kasvattaa varhaisessa vaiheessa hakatun alan osuutta aiheuttaen kasvutappiota ja taloudellisen menetyksen verrattuna optimitilanteeseen. Tämän lisäksi urien syvät painumat vaurioittavat jäljelle jäävän puuston juuria aiheuttaen korkean laho- ja tautiriskin. Ajouratunnusten seurantaa toteutetaan korjuujälkitarkastusten yhteydessä koealaluontaisesti. Vaikkakin teoriassa koealojen sijoittelu on systemaattista sekä korjuujäljen kriteerit mittaajilla samat, usein mittaustuloksissa on eri mittaajien välillä huomattavissa eroa. Lisäksi viivamainen koeala-asettelu saattaa tuottaa vain yhden mittauksen eniten käytössä olleelta kokoojauralta, jolloin suurimmat painumat jäävät helposti huomioimatta. Koealoilta saadut numerot eivät myöskään kerro, missä kohdassa vaurioita on syntynyt ja miten niitä olisi voitu välttää. Ratkaisuna ajouraverkoston laajamittaiseen tarkasteluun on hyödyntää viimeisen vuosikymmenen aikana nopeassa kehityksessä olevaa drone-kalustoa. Tiheästi ilmasta käsin otetuista kuvista muodostettu fotogrammetrinen pistepilvi on alhaisten kustannustensa ansioista tehokas ja nopea tapa saada kattavaa aineistoa alueen ajouraverkoston tunnuksista. Etenkin tarkaksi osoittautunut X ja Y-akselin mittaustarkkuus antaa desimetrin tarkan tiedon ajouraväleistä sekä visuaalisesti hyödynnettävissä oleva Z-akseli tarjoaa syvimpien ajourapainumien sijainnit. Perinteisten ajouratunnusten lisäksi voidaan myös mitata ajouran kokonaispituus ja tarkastella harventamatta jääneitä alueita hakkuukoneen puomin teoreettisen ulottuman ylittäviltä alueilta . Menetelmää voidaan hyödyntää numeerisen tarkastelun lisäksi visuaalisesti osoittamalla metsänomistajalle tai korjuuyrittäjälle ongelmakohdat kattavasti ilman tarkastuksen jälkeistä erillistä maastokäyntiä. Ajouraverkostokartalta nähdään nopeasti koko alueen ajourapainumat, -välit, ajouraverkoston asettelu sekä mahdolliset harventamatta jääneet alueet. Tämän lisäksi erityisen ongelmalliselle alueelle voidaan suunnitella pistepilveltä tarvittavat korjaustoimenpiteet. Ongelmana menetelmässä on kuitenkin vähäinen pisteiden lukumäärä latvuksen peittämistä rungoista, mikä ai-heuttaa ongelmia ajouran leveyden mittauksessa. Toimiva menetelmä ajouran leveyden mittaukseen voidaan kehittää, mutta sitä voidaan käyttää vasta, kun kuva /laserkeilausaineistoa aletaan tuottaa korjuussa käytetyistä koneista maanpinnan tasolta. Parhaassa tapauksessa pistepilvien tarkastelu voi kehittää tulevaisuuden puunkorjuuta palautteen perusteella kohti parempaa korjuujälkeä ja näin säästää luontoa sekä kustannuksia tehden korjuusta entistäkin tehokkaampaa. Tämä tutkimus toimi pioneeritutkimuksena Stora Ensolle fotogrammetrisen pistepilven kuvauksessa, tuottamisessa sekä käsittelyssä.
  • Nyström, Maria (2021)
    Alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin piirissä on valtaosa Suomen yksityismetsistä ja se on ollut pääasiallinen metsäsertifioinnin toteutustapa Suomessa vuosina 1999-2020. Suomessa järjestelmä perustuu siihen, että metsänomistajien lisäksi metsänomistajille ja metsään palveluita tarjoavat tahot ovat sitoutuneet noudattamaan toi-minnassaan PEFC-vaatimuksia ja vastaavat näin merkittäviltä osin vaatimusten toteutumisesta. Tämän työn tavoitteena on tarkastella alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin toteutusta ko. aikajaksona ja tulevaisuuden kehitystä laadullisin menetelmin. Työssä kuvataan ensin järjestelmä, jolla sertifiointia käytännössä toteutetaan ja tuotetaan tietoa vaatimusten toteutumisesta riittävällä tasolla PEFC FI 1002 -metsäsertifioinnin- kuin PEFC FI 1001 -ryhmäsertifioinnin standardiin nähden. Järjestelmä kuvataan niin, että saadaan kokonaisymmärrys tämänhetkisestä sertifioinnin toteutuksesta. Tämän jälkeen kuvataan ISO 9001:2015 –standardi, missä esitetään laadunhallinnan keskeiset käsitteet ja periaatteet, jolla organisaatio voi varmistaa, että sen toimintajärjestelmä vastaa sille asetettuja vaatimuksia. Aikajakson 1999-2020 poikkeamia tarkastellessa tulivat esille kriteerit, joihin tulee kiinnittää jatkossakin erityistä huomiota pyrittäessä jatkuvaan parantamiseen. Sosiaalisten, työn tekemiseen liittyvien kriteereiden huomioiminen on edistynyt sertifiointikausien aikana, mutta kriteerit ovat edelleen säännöllisesti poikkeamien kohteena. Puutteet vesiensuojeluun kohdistuvissa toimenpiteissä ovat myös esiintyneet poikkeamina säännöllisesti. Valmisteilla olevat uudet PEFC ST 2018 –sertifioinnin edellyttämät muutokset lisäävät järjestelmän tuottaman tiedon uskottavuutta. Jatkossa toiminnan läpinäkyvyys pitää pystyä osoittamaan entistä tarkemmin. Toteuttamalla laadunhallintaa ISO-9001:2015 standardin mukaisesti vastaa toiminta kansainvälisesti hyväksyttyä tasoa, jossa toimintaa tarkastellaan kokonaisuutena toisiinsa linkittyvinä asioina ja toiminnalle on olemassa selkeä rakenne. Tarkastelua voidaan myös hyödyntää uuden PEFC FI 1001:20xx -standardin edellyttämän jatkomäärittelyn tukena. Tämä työ tarjoaa hyvän lähtökohdan uuden toimintamallin laadinnalle ja auttaa sitomaan uudet toiminnot yhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Järjestelmään kohdistuvat vaatimukset parantavat toiminnan laatua siten, että toimintaa seurataan kattavammin ja se antaa työkaluja siihen, että ei-toivottuun toimintaan voidaan paremmin puuttua. Työn tuloksena on kattava kuvaus alueellisen PEFC-ryhmäsertifioinnin toteutuksesta ja näkemyksiä toiminnan kehittämiseksi. Työ voi osaltaan toimia oppaana PEFC-sertifioinnin käytäntöihin perehtymisessä ja pohjana, kun luodaan osin ISO 9001:2015 –standardiin perustuvaa uutta toimintamallia PEFC-standardien päivittyessä.
  • Papunen, Saija (2022)
    Measuring the effectiveness of protected areas (PAs) is essential as they are key tools in tackling the ongoing biodiversity loss and there is substantial variation in their effectiveness (the estimated ability of protected areas to prevent unnatural disturbances). In forested PAs, the most common variable in effectiveness estimation is forest loss, but fire can also be used as a proxy for conversion. There is, however, a lack of robust comparisons between different data sets and proxies. This thesis aims to provide more insight into the issue by comparing three satellite-based data sets in protected area effectiveness assessment using Madagascar as a case study. The questions to be answered here are whether the data sets and variables derived from them produce similar PA effectiveness estimates and whether they could be used interchangeably in research and for practical management purposes. The hypotheses are as follows: H1: The three proxies produce similar results with the two fire proxies most likely having a stronger relationship. H2: The data sets can be used interchangeably both for science purposes and in practical management of PAs. The effectiveness of Malagasy protected areas established in or before 2005 (N=42) was examined from 2005 to 2017. Three binary response variables were compared: forest loss, fire incidence, and burned area. In addition, a continuous forest loss variable was examined. Forested areas and the full landscape were studied separately i.e. estimates were produced for both forested areas only and full landscape (forested areas + other areas). 1-kilometre parcels in a uniform grid were sampled using nearest neighbour Mahalanobis distance matching, controlling for the factors affecting conversion pressures with appropriate covariates: altitude, slope, distance to cities, distance to roads, distance to waterways, and rainfall for forested areas and full landscape, and in addition, distance to forest edge for forested areas. Relative effect, pooled relative effect, and network relative effect were calculated for the binary variables, mean effect for the continuous variable. The effects were calculated on country level, biome level (tropical and subtropical moist broadleaved forests, tropical and subtropical dry broadleaved forests, and deserts and xeric shrublands), and individual PA level. Protected areas appeared to be at least moderately effective, and all variables produced parallel, consistent results on the country and biome level, especially when using pooled relative effect. On average, PAs in tropical and subtropical moist broadleaf forests were most effective in avoiding land-use pressures, the ones in tropical and subtropical dry broadleaf forests slightly less, and the ones in deserts and xeric shrublands most ineffective. There was substantial variation between and inside individual PAs, and in approximately half of the PAs all variables indicate that the given area is significantly effective (α = 0,05). In a little over half of the PAs the effects were mixed, and in forested areas, no PA was indicated to be ineffective by all variables. In full landscape, this was the case for one PA. There were small differences between forested areas and the full landscape in all levels, but they were statistically significant only in a few cases. This study thus suggests that the data sets could be used interchangeably, at least on country and biome level, when conducting matching to assess PA effectiveness in a tropical setting. They could be utilised on individual PA level, too, with certain precautions and understanding of the nature and behaviour of the data. They are well suited for research; however, in practical management forest loss and fire incidence might be more feasible than burned area, due to its certain characteristics (it for example demands quite a lot of processing depending on the use purpose) and accessibility issues.
  • Kotanen, Janne (2021)
    Pesäpredaatio eli pesien ryöstely kuuluu luontaisena osana peto–saalis vuorovaikutukseen. Se ohjaa lintujen elinkiertojen evoluutiossa muun muassa pesäpaikan valintaa, munamäärää, pesäpoikasajan pituutta sekä monia muita tekijöitä, jotka vaikuttavat lisääntymismenestykseen. Riistakameroiden avulla pystytään luotettavasti tutkimaan, mitkä eläimet pesiä predatoivat, kun taas aiemmissa menetelmissä pesän ryöstäjä on yleensä jäänyt epäselväksi. Maassa pesivien lintujen, kuten metsäkanalintujen, pesä on alttiina niin maa- kuin lintupedoille. Yleisesti on tiedossa, että suuret hakkuualat elättävät suuremman määrän jyrsijöitä, jolloin ne voivat elättää myös suuremman määrän petoja. Aiemmissa tutkimuksissa on todettu, että predaatio on suurinta reuna-alueella. Reunavaikutus syntyy, kun osa predaattoreista käyttää esimerkiksi hakkuuaukkoa ja osa metsää saalistusalueenaan, mutta näiden kahden rajapinnalla, reunavaikutusalueella, oleva pesä altistuu molemmille predaattoreille yhtenäistä metsää tai avointa aluetta herkemmin. Tutkimukseni käsittelee metsäkanalintujen pesäpredaatiota erikokoisissa hakkuuaukoissa ja niiden ympärillä metsän puolella. Tutkimus on osa Helsingin yliopiston Kosteikkoekologian ryhmän pesäpredaatiohanketta, jossa selvitetään pesien predaatioriskiin liittyviä tekijöitä erilaisissa ympäristöissä. Tässä työssä tutkitaan koepesien ja riistakameroiden avulla pesiä ryöstäviä petoja ja mitkä tekijät uudistusalojen koossa tai sijainnissa suhteessa erilaisiin ympäristömuuttujiin, kuten sähkölinjoihin ja metsäteihin, mahdollisesti altistavat pesiä predaatiolle. Tutkimuksesta saatavien tulosten avulla voidaan mahdollisesti tulevaisuudessa minimoida avohakkuualueita suunniteltaessa maassa pesivien lintujen, kuten metsäkanalintujen, pesäpredaatioriskiä. Tutkimuksen aineiston keräys toteutettiin Metsähallituksen omistamilla maa-alueilla kaukana asutuksesta, joten voitiin olettaa, että pesät saavat olla rauhassa ihmisiltä. Tutkimuksessa mukana olevat kohteet sijaitsivat Suomenselällä, Etelä-Pohjanmaan ja Keski-Suomen maakunnissa. Tutkimuksessa käytettiin fasaanin (Phasianus colchius) munia, joita laitettiin neljä kappaletta yhteen pesään. Pesät tehtiin maahan luonnollisen kaltaiseen pesimäpaikkaan siten, että kullakin koealalla yksi pesä oli hakkuuaukossa, toinen aukon ja metsän reunalla ja kolmas metsässä noin sadan metrin päässä aukon reunasta. Jokaisella pesällä oli riistakamera kuvaamassa pesää viikon ajan. Kaikkiaan koealueita oli 52, joista kussakin sekä aukossa, reunalla ja metsässä oli yksi pesä (koepesiä yhteensä 156). Aineiston analysoimiseen käytettiin R-ohjelmistoa. Ajankohdan vaikutuksen mallintamiseen käytettiin yleistettyä lineaarista mallia (GLM; Generalised linear model), selviytymisanalyysi tehtiin binaarisen logistisen regression avulla ja ympäristöanalyysiin käytettiin yleistettyjä lineaarisia sekamalleja (GLMM; Generalised linear mixed model). Aineistoa analysoitaessa uudistusalat luokiteltiin pinta-alan mukaan kuuteen luokkaan, jotka ovat 0,1-2,0 ha, 2,1-4,0 ha, 4,1-6,0 ha, 6,1-10,0 ha, 10,1-15,0 ha ja >15,1 ha. Pienin mukana oleva hakkuuaukko oli 0,3 ha. Tutkimus osoittaa, että nisäkäspedot eivät ole karuilla laajoilla metsäalueilla suurena uhkana metsäkanalintujen pesinnälle. Sen sijaan toiset linnut ovat, sillä korppi (Corvus corax), talitiainen (Parus major), närhi (Garrulus glandarius) ja käpytikka (Dendrocopos major) olivat eniten pesiä ryöstäneitä lajeja. Nisäkäspedoista pesiä tuhosi kettu (Vulpes vulpes) ja hirvi (Alces alces). Hieman yllättävää oli, että supikoira (Nyctereutes procyonoides) ei tuhonnut ainuttakaan pesää. Supikoira on ollut yleisin pesien saalistaja monissa rehevimmissä ympäristöissä tehdyissä kokeissa, joten tulokseni viitannee supikoiran olevan yleisesti ajateltua harvalukuisampi karuilla laajoilla metsäalueilla. Pesiä ryöstettiin lukumääräisesti eniten aukossa ja reuna-alueella ja vähiten metsässä. Analyyseissä pesien selviytymiseen vaikutti eniten 250 metrin säteellä pesästä olevat tiet ja sähkölinjat. Analyysien perusteella pesän etäisyys reunaan selittää yhtä hyvin pesän kohtaloa metsäisessä ympäristössä kuin se, millaista ympäristöä 250 metrin säteellä pesästä on. Aukon koolla ei suoranaisesti ollut merkitystä pesän selviytymiseen. Pesän selviytymisto-dennäköisyys oli yli 99 % ensimmäisenä ja seitsemäntenä koevuorokautena, joten ajallakaan ei ollut vaikutusta pesän selviytymiseen syrjäisellä metsäalueella. Matalan pesäpredaation tulokset viittaavat, että yksittäisen pesän löytämisen todennäköisyys ei ole kovin suuri, kun kyseessä on syrjäinen, kaukana asutuksesta oleva yhtenäinen metsäalue, vaikka se on tavanomaisten metsänhoitotoimien kohteena.
  • Seppälä, Pyry (2020)
    Raakapuun autokuljetus edustaa merkittävää kaukokuljetusmuotoa teollisuuden ainespuulogistiikassa, sillä autokuljetus edustaa noin 98,5 % kaikista metsäteollisuuden raakapuun kaukokuljetuksista. Teollisuuden ainespuun autokuljetustoiminta on suurien haasteiden edessä, sillä toiminnan korkeat tehokkuusvaatimukset, pula ammattitaitoisista kuljettajista sekä rapautuva tieverkko pakottavat etsimään uusia ratkaisuja toiminnan jatkuvuuden ylläpitämiseksi. Automaatiolla on arveltu olevan mahdollisuus paran-taa ainakin tehokkuutta, sillä ihmisen oman toiminnan tehokkuutta on vaikea enää parantaa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin automaatiolla tavoiteltavia hyötyjä ainespuun eli pyöreän kuorellisen raakapuun sekä sivutuote-hakkeen (sahahake) autokuljetusketjuissa, ainespuun autokuljetusketjujen automaation kehitysnäkymiä sekä automaation haas-teita ja kehitystarpeita ainespuun autokuljetustoiminnan toimintaympäristössä. Tarkastelu kohdistui pääasiassa ainespuun kuljetus-ajoneuvoihin sekä puutavaranostureihin, mutta jonkin verran myös ainespuun tehdasvastaanotto- ja purkutoimintoihin. Automaati-olla tavoiteltavia hyötyjä tarkastellaan erikseen tehokkuuden, kustannusten, turvallisuuden, ympäristövaikutusten sekä kuljettajien työssä viihtyvyyden ja kuljettajatyövoiman saatavuuden suhteen. Tutkimus perustui kirjallisuuskatsaukseen sekä teemahaastatte-luihin. Kirjallisuuskatsauksen painottuessa yleisemmin tieliikenteen automaatioon, syvennettiin tietoutta ainespuun autokuljetusket-jun automaatiosta teemahaastatteluilla, joissa haastateltiin 18 asiantuntijaa, jotka edustivat erilaisia suhteita ainespuun autokulje-tustoiminnan automaatioon. Kirjallisuuskatsauksen rooli tässä tutkimuksessa oli teoriaohjaava, eli se ohjasi haastattelututkimusta ja tulosten tulkintaa. Kirjallisuuskatsaus ei toiminut hypoteesina eli haastattelututkimuksella ei pyritty testaamaan kirjallisuudessa esitettyjä teorioita. Ainespuun autokuljetus ja eritoten raakapuun autokuljetus, joka suuntautuu tienvarsivarastolta tehtaalle, edustaa aivan ääriesi-merkkiä tieliikenteen automaatiosta. Raskaan liikenteen automaation pääpainopiste on maanteille suuntautuvassa kappaletavara-liikenteessä. Maanteillä olosuhteet automaation toiminnalle ovat suotuisammat kuin metsäteillä, joiden kunto vaihtelee huomatta-vasti. Seuraavan 3–5 vuoden kuluessa ajoneuvojen automaatio painottuukin maantieajamiseen ja täten metsäteille automaatiota ei ole sovellettavissa. Ajoneuvojen puutavaranosturit tulevat kehittymään ja kärkiohjausautomaatio yleistyy. Merkittävimmät kehitys-askeleet ajoneuvon sekä kuormanpurkukoneiden osalta tullaan kuitenkin saavuttamaan suljetuilla tehdas- ja terminaalialueilla, joskaan ei aluksi laajassa mittakaavassa. Puutavaranosturin täysautomatisointiin liittyy paljon haasteita, joten täysautomatisointi ei ole tarkastelluilla aikahorisonteilla todennäköistä. Yli viiden vuoden kuluttua suljetuilla alueilla nähtiin olevan laajasti käytössä korkealle automatisoituja ajoneuvoja sekä kuorman-purkukoneita. Maanteillä korkea automaatio on mahdollista ja erilaiset letka-ajamisen muodot eritoten vakioreiteillä sivutuotehak-keen kuljetuksessa arvioitiin olevan operatiivisessa käytössä. Yli viiden vuoden päästä jonakin ajankohtana nähtiin myös metsä-tieajamiseen suunnattu automaatio mahdollisena, joskaan ajankohtaa ei osattu määrittää. Automaation arviotiin kohtaavan paljon haasteita ainespuun autokuljetuksen toimintaympäristössä, ehkä merkittävimpinä teknolo-giset haasteet, tieverkon kunto sekä vastuukysymysten epäselvyydet. Vastuiden epäselvyydet osin myös haittaavat automaation hyväksyttävyyden syntymistä. Mikäli automaatiojärjestelmien ja kuljettajan väliset vastuut eivät ole selviä ja yksiselitteisiä, eivät kuljetusyrittäjät halua ottaa automatisoituja ajoneuvoja käyttöönsä. Automaatiolla kuitenkin arvoitiin olevan saavutettavissa hyötyjä tehokkuuden, kustannusten, turvallisuuden, ympäristövaikutusten ja kuljettajien työssä viihtyvyyden ja kuljettajatyövoiman saata-vuuden suhteen. Hyödyt arvioitiin olevan helpoiten saavutettavissa suljetuissa tehdas- ja terminaaliympäristöissä, joissa muuta liikennettä on mahdollisuus rajoittaa. On kuitenkin otettava huomioon, etteivät kaikki hyödyt ole täysin yksiselitteisiä, vaan niiden tavoittelulla automaation keinoin saattaa olla myös kääntöpuoli. Esimerkiksi turvallisuuden parantuminen automaattisin ajamis- ja kuormaustoiminnoin voi vähentää inhimillisistä virheistä johtuvia onnettomuuksia, mutta voi tuoda uusia riskejä tullessaan, esi-merkkeinä ohjelmointiperäiset virheet sekä älykkäiden järjestelmien toiminnan ennakoimattomuus.
  • Lindroos, Robin (2021)
    Tämän työn tarkoituksena oli selvittää, onko mahdollista avoimia paikkatieto- ja kaukokartoitusaineistoja hyödyntäen luoda kasvupaikkatyyppiä ennustava malli, jonka ennuste olisi tarkempi kuin saatavilla oleva, koko Suomen kattava Luonnonvarakeskuksen tekemä kasvupaikkamalli. Viime vuosikymmenen aikana avointen paikkatietoaineistojen saata-vuus on lisääntynyt moninkertaisesti. Taustalla on EU:n säätämä INSPIRE-direktiivi 2007/2/EC (EU 2007), jonka tavoit-teena on yhteiskäyttöiset paikkatiedot ja yhteinen paikkatietoinfra-struktuuri. Tässä työssä hyödynnetään useita paikka-tieto- ja kaukokartoitusaineistoja, jotka ovat tulleet avoimeen käyttöön maksutta INSPIRE-direktiivin ansiosta. Aineistojen pohjalta on tunnistettu viisitoista mahdollista muuttujaa, jotka voisivat selittää kasvupaikkatyyppiä. Kaksitois-ta muuttujaa kuvaa topografiaa ja pohjautuvat suoraan tai välillisesti korkeusmalliin, yksi muuttuja kuvaa kasvukauden kokonaissadantaa, yksi muuttuja kuvaa maaperää ja yksi muuttuja on valtapituuden kasvuun pohjautuva kasvupaikka-tyyppiennuste. Valtapituuden kasvuun pohjautuvalle kasvupaikkatyyppiennusteelle kehitettiin malli, joka perustuu mänty-, kuusi- ja koivumetsiköiden kasvatusmalleihin. Näiden muuttujien pohjalta sovitettiin regressioanalyysiä hyödyntäen kasvupaikkatyyppiä ennustavia malleja. Referenssiaineistona käytettiin Suomen metsäkeskuksen kaukokartoituskoealo-ja pohjoisen napapiirin eteläpuolelta. Koealoihin on merkitty kasvupaikkatyyppi, johon malli sovitettiin. Tässä työssä kehitetty paras malli ennustaa mittareiden mukaan kasvupaikkatyyppiä tarkemmin kuin Luonnonvarakes-kuksen kasvupaikkamalli. Paras malli käyttää selittäjinä valtapituuden muutokseen perustuvaa kasvupaikkatyyppiennus-tetta, maalajia, korkeutta merenpinnasta, topografista sijainti-indeksiä (TPI), ”cartographic depth-to-water” -indeksiä (DTW) sekä kasvukauden kokonaissadantaa. Toiseksi paras malli ei hyödynnä maalajia selittäjänä, sillä Geologian tutkimuskeskuksen tuottama maaperäkartta ei kata koko Suomea. Malli käyttää selittäjinä valtapituuden muutokseen pe-rustuvaa kasvupaikkatyyppiennustetta, maalajia, korkeutta merenpinnasta, topografista sijainti-indeksiä (TPI), ”carto-graphic depth-to-water” -indeksiä (DTW), topografista kosteusindeksiä (TWI), kasvukauden kokonaissadantaa sekä auringon potentiaalista kokonaissäteilytystä. Selitysvoimaltaan paras muuttuja perustuu valtapituuden kehityksen tarkasteluun useamman ajankohdan laserkeilausai-neistoja hyödyntäen. Muuttujasta saatavat kasvupaikkatyyppiennusteet ovat sitä tarkemmat, mitä enemmän havaintoja aikasarjassa on. Tämän takia tässä työssä kehitettävän mallin parantamisen ja jatkokehittämisen kannalta olennaista on useamman ajankohdan laserkeilausaineistojen saatavuuden lisääminen. Malli hyödyntää 1970-luvulla kehitettyjä kasva-tusmalleja. On viitteitä siitä, että Suomessa puusto kasvaa nykyään nopeammin kuin 30–40 vuotta sitten. Tulevissa tutki-muksissa tätä kasvun muutosta olisi syytä tutkia tarkemmin ja huomioida se kasvupaikkatyyppiä ennustavien mallien jatkokehittämisessä.
  • Blomberg, Laura (2022)
    Since the 1980s, international funding provided by diverse and changing donors has significantly changed Madagascar’s conservation landscape. The various challenges and development needs related to biodiversity conservation and its international funding have long been known to the international community and solutions have been sought. Despite this, deforestation and the destruction of the environment in Madagascar continue. The aim of this study was to identify the perceptions of various stakeholders on the current challenges and development needs for biodiversity conservation and its international funding in Madagascar by using qualitative methods. This study was based on 26 semi-structured interviews. The interviewees represented stakeholders involved in internationally funded biodiversity conservation projects in Madagascar. 14 of these interviews were conducted specifically for this study. The remaining, 12 interviews were from the material collected for the research project “Conservation Legacies: Understanding the Long-term Impacts of Private Foundation Investment in International Biodiversity Conservation”. The qualitative content analysis combining a deductive and inductive approach revealed a number of different challenges and development needs that were strongly interlinked. The identified challenges were related to, for example, weak governance and its different indicators, political instabilities, poverty and internal migration, donor requirements, insufficient amount of funding, funding gaps, dependency of international funding, donor-driven priority setting, lack of coordination, and the challenges posed by the operating environment. The identified development needs included the need for longer funding cycles, flexibility, stronger local participation, more holistic and cross-sectoral approaches, and involvement of private sector. Extensive cooperation across actors and sectors is still needed to tackle the challenges and put development needs into practice. Without this, there is a risk that the objectives for conserving biodiversity and making development aid more effective will not be achieved. Achieving these objectives would be supported by research into how the prioritisation and ownership of biodiversity conservation could be increasingly transferred to the local level, while ensuring that all aspects of sustainable development - social, ecological and economic – are considered.
  • Waldmann, Salla (2023)
    Carbon dioxide (CO2) has an important role in tree functioning, as it is needed for photosynthesis, used in biomass growth, and released in respiration. Stem CO2 efflux depends mainly on the stem respiration, which is why air temperature is the best predictor of the efflux. Most of the respiratory CO2 is released to the atmosphere, while a part is re-fixated in woody tissue photosynthesis and some dissolves in xylem water and is transported up along the stem in the sap flow. Stem CO2 efflux rate is therefore also affected by solar radiation and vapour pressure deficit. CO2 efflux varies vertically within the stem, as respiration rate is higher in the younger parts of the stem, younger parts have thinner bark and thus smaller diffusion barrier, and since some CO2 is transported up along the stem in the sap flow the increased xylem gas-to-water ratio in the higher parts of the stem accelerates the diffusion rate of CO2. Studies of stem CO2 efflux that use long-term data are rare. Long-term measurements enable the study of seasonality, annual variations, and the effect of different environmental factors more deeply than shorter measurement periods or point measurements allow. Chamber measurements give information on the gas exchange of a single component and its reactions to environmental factors. Long-term chamber measurements are therefore important in understanding forest carbon balance. This thesis analyses long-term stem chamber CO2 flux data measured continuously year-round at the SMEAR II station in the years 2010 – 2020. It studies the differences of different stem chamber types used in collecting the data, how the stem CO2 dynamics vary annually, seasonally, diurnally, individually, between two boreal tree species (Pinus sylvestris & Betula pendula) and vertically within the stem, and how different environmental factors affect the efflux. The data consists of two steady-state chamber types (measured in 2010 – 2012 and 2012 – 2016, respectively) and one dynamic chamber type (measured in 2016-2020) attached to one birch tree and four pine trees. The effects of environmental factors were studied through the temperature-dependence of respiration. It was modelled from the night-time efflux, as during night photosynthesis does not occur and sap flow is almost non-existent, and was utilized to predict whole-day respiration. Modelled respiration values were reduced from measured values and the part of stem efflux that was not caused by respiration but with photosynthesis and sap flow was left. The different chamber types were analysed with correlations of chamber and ambient temperature. Monthly and yearly effluxes were estimated and compared, and monthly estimates were normalized to compare the seasonality of the efflux. The results indicate that the stem CO2 efflux varies between years, seasons, species, individuals and vertically within the stem. The seasonal dynamics of birch occur more suddenly while the dynamics of pine increase and decrease more gently in spring and autumn, which might be due to birch being a deciduous and pine a coniferous species. There was clear vertical variation in stem CO2 efflux rates, which was possibly due to differences in growth respiration rates in different heights of the stem. The difference in the efflux sizes between higher and lower measurement point was higher in warmer months, and the efflux followed air temperature more closely in the higher measurement point. Photosynthesis and sap flow both decreased the stem CO2 efflux especially in warmer months, and sap flow had also a slight positive effect on the efflux when transpiration was low. The dynamic chamber type had chamber conditions closest to ambient conditions due to its adequate air mixing and can be said to alter the measurement results less than the two steady-state chamber types. This thesis highlights the importance of long-term continuous measurements of stem CO2 flux in the future. Annual, seasonal, individual, and vertical variation together with species stem CO2 efflux dynamics should all be accounted for when upscaling the efflux to stem- or stand-scale.
  • Teräväinen, Venla (2021)
    Water interaction at cellular level has been investigated in Scots pine (Pinus sylvestris L.) sapwood section of acetylated and paraformaldehyde-treated woodblocks. Unmodified wood samples were used as reference samples. Acetyl group from acetic anhydride bounded to H of OH sorption site whereas paraformaldehyde bound to the sorption site and also create a cross-linking. Both mechanisms cause hindrance towards the accessibility of available sorption site but up to what extent which is unknown. With our designed approach, we can estimate the moisture uptake in both treatments. Knowledge of the cellular level changes is important to define wood physical properties. Wood is hygroscopic material which tend to reach to equilibrium moisture content. It causes dimensional instability and fungal degradation. The number of accessible OH sites correlates with wood’s ability to uptake moisture. Acetyl and methyl groups occupy the accessible sorption sites and limit the availability of free sites. Gravimetrical estimation of the available OH sites can relate to the effect of cross-linking and hindrance towards water molecules. Both modification methods reduced the equilibrium moisture content (EMC) and the sorption hysteresis. Maximum WPG of acetylation (17%) reduced 15.63% moisture content (MC). Maximum formalization WPG (7,5%) reduced 15.09% MC. Acetylation reduced water sorption through the relative humidity (RH) range 0-95%, whereas formalization reduced water sorption steadily, but only above 20% RH. This difference was caused by the cross-linking, which increased the stiffness of the cell wall polymers. The shape of sorption hysteresis was similar in all the samples. Still, formalization reached the maximum hysteresis at a lower point related to the other samples. Accessible sorption sites also reduced by modifications. Acetylated wood reduced the greatest amount of OH groups according to its high WPG value, 16%. The reduction of OH accessibility was steady with acetylation. In formalization, the reduction of accessible sorption sites was rapid and constant. With our developed method, we can precisely investigate the OH accessibility of both treatments, which can reveal the fundamental aspect of water uptake related to its structural changes at the cellular level.
  • Kettunen, Kaisa (2022)
    This Master’s thesis compares different nature and recreation associations in terms of their activity to organize species observation activities and collect species data. The aim is to fill gaps in knowledge concerning on which volunteer groups are actively producing data, and if some of them could be included stronger in biodiversity monitoring and evaluation work. Further, the thesis evaluates how important the Finnish Biodiversity Information Facility (FinBIF) is for different nature and recreation associations as a data sharing channel. The main study material was collected by a qualitative questionnaire that was sent to variety of different nature and recreation associations. As a result, species enthusiast associations, hunting associations and nature conservation associations were shown to be the most active in organizing species observation, that is in accordance with earlier studies such as Santaoja (2013). From other studied groups the Scouts surprisingly showed relatively high interest toward species observation, but they were not active in data sharing. Evaluating associations willingness to use the FinBIF’s services and devises for observation data sharing, revealed, that the FinBIF’s channel was not popular among the studied associations, keeping in mind that the study did not examine FinBIF’s popularity among individual volunteers. In the light of the results, the FinBIF services and the concept of citizen science should be more actively promoted toward nature and recreation associations, especially to the Scouts who would be potential group to co-operate with in biodiversity monitoring and evaluation work.
  • Roth, Eva-Maria (2019)
    Uneven-aged forest management with selective cutting might hold the potential to limit carbon emissions from the soil after harvesting, compared to rotation forest management with clear-cutting, which is currently more common in boreal forests. The permanently remaining tree cover in uneven- aged forests protects the soil and the microclimate within the stand. It is still poorly understood how selective harvesting affects the carbon fluxes and pools of boreal forests. The aim of this research was to find patterns in the soil respiration and soil carbon content in uneven aged stands that are related to canopy gaps resulting from harvesting operations. I tried to assess the effects of the light, soil temperature and soil moisture conditions in canopy gaps on soil respiration, soil carbon content, microbial decomposition and microbial biomass carbon in order to draw conclusions how uneven aged forest management should be adjusted to avoid carbon losses from the soil. Soil respiration was measured during the summer 2018 on two uneven-aged Norway spruce (Picea abies Karst) stands in Lapinjärvi, southern Finland. Measurements were taken with a mobile closed chamber at fixed measuring points under canopy and in canopy gaps. Soil moisture and soil temperature were measured alongside the respiration measurements. Soil cores were collected at each point to a depth of 30 cm in order to determine carbon and nitrogen stocks. The microbial biomass carbon was analysed at each point with the chloroform fumigation extraction method and the microbial decomposition was determined with the teabag method. The Global Light Index (GLI) and the canopy openness were derived from hemispherical pictures to assess the gap size. I found that the soil respiration in canopy gaps was in average 0.0243 mg CO2 s-1 m-2 higher then under canopy. Soil temperature and soil moisture however did not differ between the points in canopy gaps and under canopy and neither did microbial biomass carbon or the microbial decomposition. Microbial decomposition and microbial biomass C differed strongly between the two study plots and were not correlated with the soil respiration. C and N stocks were higher in canopy gaps than under canopy, but the carbon-to-nitrogen ratio was not affected by the canopy gaps. A statistical relationship between GLI or canopy openness could not be confirmed with neither soil respiration, nor soil carbon or microbial decomposition. The main driver affecting soil respiration and C and N stocks in mineral soil was soil temperature. We modelled soil respiration with the collected data. The best fitting model was selected by comparing the second order Akaike Information Criterions. It included soil temperature as fixed effect variable and the collars and time of measurement as random effect variables. The results confirm that gaps have an influence on soil respiration; however, the gap size seems to be less important. Soil respiration is influenced by a number of factors and complex interactions. The increased soil respiration in the gaps is probably caused by a higher autotrophic respiration by roots and mycorrhiza.
  • Mäkipää, Tiina (2023)
    Opinnäytetyö on tehty osana Suomen metsäkeskuksen esiselvityshanketta Keski-Suomen ensiharvennuksien laadusta. Työssä tarkastellaan Metsäkeskuksen tekemän korjuujäljen laadun seurannan perusteella ensiharvennusmetsiköiden jäävän puuston tunnuksia, pääasiassa runkolukuja. Aineiston avulla simuloitiin OpeMotti-ohjelmistolla puuston kehitys koko kiertoajalle. Mitattuja ensiharvennuskuvioita oli 85, joista simulaatioissa mukana oli 83. Mäntyvaltaisia metsiköitä oli 42, kuusivaltaisia 32 ja koivuvaltaisia 9 kappaletta. Simulaatioiden tuloksista selvitettiin koko kiertoajan muutoksia ensiharvennettujen metsiköiden puuston runkoluvuissa, tilavuudessa, biomassassa ja hiilen sekä hiilidioksidin sidonnassa. Maastomittausten perusteella ensiharvennusten laatu oli heikko. Kaikki kuviot oli harvennettu liian harvoiksi, ja ajouran osuus pinta-alasta oli keskimäärin 28 %. Hakkuuvaurioita tai ajourapainaumia oli alle 3 %. Suositusten mukaisen maastodatan puuttuessa kiertoaikasimuloinnit tehtiin sekä maastodatan että laskettujen suositusarvojen perusteella. Simulaatioita tehtiin yhteensä 166 eri kuviotiedoilla; mitattu data ja suositusdata jokaisesta 83 kuviosta. Simulointien mukaan tarkastettujen ensiharvennettujen kuvioiden runkotilavuus vähenisi kiertoajan aikana 15 % ja biomassan tuotto 14 % verrattuna suositusten mukaisesti ensiharvennettuihin. Vaikka voimakas harvennus hieman nopeutti puuston kasvua, nopeampi kasvu ei korvannut menetettyä puumäärää normaalin kiertoajan aikana. Tulos ei juurikaan muuttunut valtapuulajeittain tarkasteltuna, vaikka puulajien kasvutavat ja -nopeudet erosivat toisistaan. Liian voimakkaat ensiharvennukset saattavat aiheuttaa metsänomistajille tulonmenetyksiä tulevaisuudessa. Simulaatioiden mukaan suositusten mukaan ensiharvennetuista kuvioista voisi saada päätehakkuussa 800–2000 euroa enemmän tuloa hehtaarilta. Suositusten mukaiset kuviot sitoivat hiilidioksidia 15 % ja hiiltä 14 % enemmän kiertoajan aikana. Vaikka esiselvitys oli alueellinen ja verrokkina olleet suositusarvot olivat mallien mukaisia keskiarvoja, tulokset kertovat ensiharvennuksen laadun heikkenemisestä. Ensiharvennuksen voimakkuudella on pitkäaikaiset vaikutukset metsän puuston tilavuuteen ja metsien hiilensidontaan. Koska ensiharvennuksia tehdään liian vähän tarpeeseen nähden, ensiharvennusten oikea-aikainen ja suositusten mukainen tekeminen on hyvin tärkeää. Ongelman korjaamiseen tarvitaan koko metsäalan toimijoiden yhteistyötä, koska syitä ensiharvennusten laadun heikentymiseen on monia.
  • Ahokas, Aarne (2022)
    The root rot fungus Heterobasidion annosum is one of the worst conifer pathogens in the boreal forests. Root diseases decrease forest growth, and their abundance could increase with climate change. Disease can reduce the carbon stored into forests even more than wildfires or pest outbreaks, further impacting the climate. Widespread Heterobasidion root rot can develop within the stem of susceptible trees without external symptoms. Therefore, research on the pathogen is difficult on a large extent and its dynamics at the landscape level could be researched with models. A model may be used to understand a system better or to predict its behaviour. Random maps are neutral landscape models, and they are not always significantly different from real random landscapes, except that things shaping real landscapes, such as waterways, human activities, or topography, are missing and the focus is on map cells representing habitats, their occupancy and connectivity across the landscape. Neutral landscape models are an application of percolation theory within landscape ecology; therefore, the connectivity and randomness are important. Heterobasidion spread by sporulation at the landscape level is of interest, as the focus of research has been on the spread by root contacts. In this study, simulations made with Motti and iLand software are compared, the effects of Heterobasidion spread on the dimensional variables of trees at the landscape level are evaluated, and the effects of various maximum dispersal distances on the number of new Heterobasidion colonies and the tree volume per hectare are studied. Forest growth and management practices were simulated with the Motti software, forest dynamics were simulated with the iLand software that uses a neutral landscape model, and Heterobasidion dynamics were simulated with the BITE modelling framework that was connected to iLand for the vegetation and environmental data. Betula pendula had a trend of underestimated values of the dimensional variables except for the basal area in iLand when compared to Motti. There was no clear trend for Picea abies or Pinus sylvestris. Overall, the change in basal area was overestimated the most and height was the most underestimated variable by iLand. A single dimensional variable could have different trends during a forest growth cycle in Motti and iLand. The effect of Heterobasidion on the dimensions of trees at the landscape level was minimal. Larger maximum dispersal distances resulted in more Heterobasidion colonies than shorter distances.
  • Malinen, Markus (2023)
    Suomessa puun teollinen hyödyntäminen on painottunut vahvasti pääpuulajeihimme eli mäntyyn, kuuseen ja koivuun. Ns. erikoispuulajien käyttö on, suhteellisen runsaista puuvaroista huolimatta, ollut hyvin vähäistä. Erikoispuulajien kohdalla puutavaran myyjät ja ostajat eivät ole löytäneet toisiaan riittävän helposti. Kysynnän ja tarjonnan kohtaamattomuus pyritään tulevaisuudessa ratkaisemaan Suomen Sahayrittäjät ry:n, Puuteollisuus ry:n ja Suomen Metsäkeskuksen yhteisellä erikoissahatavaran kauppapaikka -hankkeella. Tämän maisterintutkielman tavoite on selvittää erikoissahatavaran kotimaan markkinoita, paikallista kysyntää ja saatavuutta Suomen metsistä. Aineisto tutkielmaan kerättiin verkkokyselyllä, joka suunnattiin puuta jalostaville yrityksille. Kyselyyn valittiin harkitusti otannalla yrityksiä eri toimialoilta sekä eri puolilta Suomea. Näin pyrittiin saamaan mahdollisimman tarkka kokonaiskuva erikoispuutavaran paikallisesta tarpeesta ja saatavuudesta. Aineisto koostuu 17 vastauksesta. Tutkielman tulokset perustuvat näihin vastauksiin. Tutkielman tulosten perusteella erikoispuulajien kohdalla ongelma on edelleen pirstaloituneet markkinat. Erikoispuulajeja kaupataan hajanaisissa pienissä erissä, eikä riittävän suurta raaka-ainevirtaa puusepänteollisuuden käyttöön ole ollut. Lehtikuusi-, haapa- sekä leppäraaka-aineen osalta kärsitään paikallisesta pulasta. Suurin vaje markkinoilla on kuitenkin laadukkaasta koivuraaka-aineesta, jonka puutteesta kärsitään joka toimialalla. Venäjän tuontikielto on kärjistänyt tilannetta entisestään. Kaikesta päätellen erikoissahatavaran kauppapaikalle on suuri tarve. Puun jalostajat käyttäisivät mielellään kotimaista puuta ulkomaisen sijaan, mutta monen puulajin kohdalla se ei ole toistaiseksi ollut markkinaehtoisesti mahdollista. Kuitenkin puun jalostajat suhtautuivat optimistisesti kotimaisten erikoispuulajien tulevaisuuden mahdollisuuksiin. Myös ilmastonmuutoksen vaikutus sekä kuluttajien ostokäyttäytymisen kehitys ovat isossa roolissa. Puun suosio rakennusmateriaaleissa on kasvussa, lisäksi kuluttajat muodostavat kotimaisuudelle yhä suuremman lisäarvon.
  • Elomaa, Satu (2019)
    Nature is important to people. Urban green areas maintain a big role in provision of citizens’ recreation. Due to increasing urbanization, urban green areas are constantly diminishing. This has caused concern and distress among citizens. Various forest management measures can also cause many different reactions. Thus, nature – forests, meadows, grass fields – hold different meanings for every person. Purpose of this study was to examine how the forest management measures made in western half of Keskuspuisto (Central Park) has impacted on users’ opinions about the area. The study was conducted via web-based survey tool Maptionnaire as a half-structured web survey. 341 users took part in the survey. In total, users marked 512 favourite places, and 116 unpleasant places. Results were examined using cross tabulation, Kruskal-Wallis -test and chi-squared test with a 5 % risk. Mapped responses were examined in QGIS-software, with which the thematic maps of social values were created. Results were compared to a 2009 visitor survey. The first point of interest was how, where and how often survey respondents visited the park. In addition, users' favourite places and unpleasant places and the relating social values were examined, and whether the forest management measures have had an impact on the mapped responses. The results can be used in the forthcoming nature- and landscape management plan in the western half of Keskuspuisto. Based on the results, the western half of Keskuspuisto is very important for its users and its use is versatile. Usage of the area has increased in the last 10 years. A statistical link was not found between forest management measures and mapped responses or social values. Opinions about the forest management of the area varied greatly. It can be concluded that the forest management actions in western part of Keskuspuisto have been quite successful. Users were in general satisfied, but many voiced a concern regarding the future of the area. It is hoped that the area is kept out of future construction plans. Due to varying opinions and wishes, it is important to take the citizens' opinions into account in the city planning. The method of mapping social values and mapping favourite places and unpleasant places were useful ways to gain important information regarding the users and which areas are important to them.
  • Malm, Micke (2023)
    The European spruce bark beetle (Ips typographus L.) is one of the most concerning forest pest to Norway spruce (Picea abies Karst) forests in Central and Northern Europe. The species has been fairly well studied, especially after the storm Gudrun in Sweden in 2005 and some widespread damages in spruce forests in Central Europe in the recent years. I. typographus is a highly opportunistic species and a population can expand drastically if favorable conditions, mainly weakened or windthrown trees and suitable temperatures, are met. After reproducing on these favorable conditions, the species may have reached a population size so large that it is capable of infesting and killing even standing, healthy trees in the nearby areas. Damages caused to standing trees are the most problematic as there losses in economic revenue, carbon storage and, in some cases, ecosystem services. In Finland, the problems caused by I. typographus have fortunately been localized, but with climate change increasing extreme weather patterns, the problems are likely to increase in the future, which is why the species, as well as other potentially problematic species should be studied as intensively as possible, so that informed decisions can be made in case of a windthrown or other pest inducing event was to occur. After the Asta-storm in 2010, some 9000 cubic meters of wood had fallen in Ruokolahti municipality. Quickly after the storm, two areas (Viitalampi and Paajasensalo) were conserved under METSO-program and no commercial harvests were done in the sites, and permissions for bark beetle studies were given to increase knowledge especially on I. typographus. The two sites were mostly harvest-ready or mature Norway spruce dominated forests. Field work began in 2011 in Viitalampi, and new study plots were established in Viitalampi and Paajasensalo in subsequent years. To study bark beetle population dynamics, a total of 140 fallen trees were studied. From each tree diameters were measured at base (d0), breast-height (d1.3) and ten meters (d10), as well as full height of the tree. An entomological analysis was done in two-meter intervals (from 0m to 10m) to establish changes of bark beetle activity on a stem. A 25cmx50cm piece of bark was analyzed on each height, from which new and old entry and exit holes and different bark beetle maternal galleries were calculated. This was done on a different tree each year on a plot, although it was done only to trees which had root connections to the soil and were thus deemed alive and potential breeding and feeding ground for bark beetles. In addition, National Land Survey of Finland provided high resolution aerial images from the study sites so that the surrounding areas and conditions could be taken into account in studying bark beetle population dynamics. From the aerial images, a number of fallen and standing trees were calculated on a 25-meter zone around the center of a plot, as well as the size of the closest windthrown gap and the plot’s distance to that gap. The analysis of each measured factors’ significance to I. typographus maternal gallery density (m²) were calculated with Generalized Linear Models. Yearly changes in I. typographus occurrence were expectedly high and complied with observations in previous studies. In addition, there was a significance found in gap size and distance to gap in 2013, which could be explained with population behavior in previous years and with the exhaustion of larger and more nearby resources in the beginning of population build-up. Extensive field work combined with aerial images and other spatial tools are important in understanding the complexity of bark beetle, or any other forest pest, population dynamics. As extreme weather patterns increase, so do the damages caused by biotic agents, such as the European spruce bark beetle. Future studies are needed to educate and prepare forest owners for forest disturbances, be it from the viewpoint of commercial forestry, carbon storage or biodiversity conservation.
  • Järveläinen, Mikko (2023)
    Urban development can generate substantial greenhouse gas emissions through deforestation and land-use change. This underscores the urgency for effective climate change mitigation strategies. This thesis scrutinizes the feasibility of local forest conservation, specifically at a municipal level, as a strategy to compensate for losses in carbon storage and reductions in carbon sequestration linked to land-use changes. The study uses a case study approach, focusing on a proposed development of a data centre in Espoo's Hepokorvenkallio area in Finland. The proposed construction site spans 19 hectares and consists mainly of a forest earmarked for clearance. As a possible countermeasure, the city is considering conserving the nearby Hynkänlampi forest, covering an area of 79 hectares. The study leverages empirical modelling via long-term forest simulations to assess carbon storage and sequestration dynamics for these two sites under different scenarios. For Hepokorvenkallio, the analysis compares a construction scenario with continued forest management. The findings suggest that land clearing necessary for construction could result in a carbon storage loss of 15,820 tCO2 over a century, thereby indicating a need for compensatory measures. For Hynkänlampi, the modelled forecasts propose that a conserved forest could theoretically offset these losses. However, the offset capacity is notably influenced by the chosen discount rates applied to the carbon storage values. While simulation results for Hynkänlampi indicate a buffer capacity exceeding 10,000 tCO2 with a 0% discount rate, this buffer decreases to approximately 5,800 tCO2 with a 1% discount rate. Beyond the numerical aspects of carbon accounting, the thesis also addresses existing uncertainties and the prevailing regulatory landscape for carbon accounting procedures. Considering Finland's current legal and regulatory framework, the interpretation of this study posits that Espoo could view forest conservation at Hynkänlampi as a viable carbon offsetting measure to mitigate the impacts of land clearing at Hepokorvenkallio.
  • Tienaho, Noora (2021)
    Structural complexity of trees is related to various ecological processes and ecosystem services. It can also improve the forests’ ability to adapt to environmental changes. In order to implement the management for complexity and to estimate its functionality, the level of structural complexity must be defined. The fractal-based box dimension (Db) provides an objective and holistic way to define the structural complexity for individual trees. The aim of this study was to compare structural complexity of Scots pine (Pinus sylvestris) trees measured by two remote sensing techniques, namely, terrestrial laser scanning (TLS) and aerial imagery acquired with unmanned aerial vehicle (UAV). Structural complexity for each Scots pine tree (n=2065) was defined by Db-values derived from the TLS and UAV measured point clouds. TLS produced the point clouds directly whereas UAV imagery was converted into point clouds with structure from motion (SfM) technology. The premise was that TLS provides the best available information on Db-values as the point density is higher in TLS than in UAV, and be-cause TLS is able to penetrate vegetation. TLS and UAV measured Db-values were found to significantly differ from each other and, thus, the techniques did not provide comparable information on structural complexity of individual Scots pine trees. On average, UAV measured Db-values were 5% bigger than TLS measured. The divergence between the TLS and UAV measured Db-values was found to be explained by the differences in the number and distribution of the points in the point clouds and by the differences in the estimated tree heights and number of boxes in the box dimension method. Forest structure (two thinning intensities, three thinning types and a control group) significantly affected the variation of both TLS and UAV measured Db-values. However, the divergence between TLS and UAV measured Db-values remained in all the treatments. In terms of the individual tree detection, the number of obtained points in the point cloud, and the distribution of these points, UAV measurements were better when the forest structure was sparser. In conclusion, while aerial imaging is a continuously developing study area and provides many advantageous attributes, at the moment, the TLS methods still dominate in accuracy when measuring the structural complexity at the tree-level. In the future, it should be studied whether TLS and UAV could be used as complementary techniques to provide more accurate and holistic view of the structural complexity in the perspective of both tree- and stand-level.
  • Laakkonen, Hilla (2022)
    This study was conducted with the participation of HOAS and AYY residents at the two biggest Universities in the Helsinki metropolitan area (HMA), Finland. A total of 187 residents took part in an online survey. The aim of the study is to investigate the association between experiences of nature, environmental identity, and environmental concern. This master’s thesis explores how the experiences of nature (EoN) defined by Clayton and others (2017), as well as the environmental identity, determined by Clayton (2003), were associated with environmental concern. The survey consisted of questions about environmental identity and experiences of nature. The self-estimation about the environmental concern was also taken into consideration. The data were analyzed both via quantitative and qualitative methods, so mixed methods were applied in this study. Factor analysis from multivariate methods was conducted as a part of the quantitative analysis. Content analysis with topic modeling was performed as part of the qualitative analysis. Survey results from the quantitative analysis showed that the residents of HOAS and AYY experience nature mostly as integrated into their daily lives and routines. Yet, the qualitative analysis revealed that more complex nature connections were experienced during vacation times such as leisure time activities (e.g., boating and trekking). Also, experiences of nature are themed under three themes using the results of the factor analysis. Overall, the survey participants were very concerned about the environmental crisis, and they showed a very strong environmental identity. The correlation between EoN and environmental concern was the weakest, and there were stronger correlations between environmental identity and EoN or environmental concern. The result of this study supports Clayton’s (2003) theoretical model that there is a connection between environmental identity and environmental concern.
  • Ingves, Jonas (2021)
    The underlying bedrock is known to have effects on metal contents in soil and water, and thereby onto the major and trace nutrient balances in plants. Heavy metal contents in different rock types are highly variable and changes in the composition of the bedrock can happen over small distances. In Finland, the locally relatively abundant black shales in the eastern part of the country contain elevated amounts of several heavy metals, while the generally more common felsic rock types are in comparison depleted in them. The influence of elemental contents in bedrock on metal distribution in nature can be assessed through comparing metal amounts in various kinds of environmental samples, which at the same time enables identification of areas of potential environmental concern. The aim of this study is to assess the influence of bedrock on heavy metal contents in peat, ditch water, and needle samples between areas underlain by felsic or black shale bedrock in nine peatland catchments in Kainuu in eastern Finland. In addition to comparing differences in elemental contents, effort is put into evaluating strengths of correlations between metal concentrations and ash contents in peat samples and to assess which metals have a tendency of occurring together in peat. For ditch water samples, correlations will be evaluated between concentrations of metals and of dissolved organic carbon (DOC) and of amounts of precipitation. In addition to influences of bedrock, other possible reasons behind differences in heavy metal amounts between areas will be looked at. Comparisons with data from other publications will in places also be made. The study is based on material collected by the Natural Resources Institute Finland in the years 2008–2015, which here includes 70 peat, 634 ditch water, and 80 needle samples. All samples were collected in nine separate forestry drained peatland catchments. Five of the catchments were located on areas underlain by felsic bedrock and four by black shales. The peat samples examined in this study range from the surface of the peat layers to 40 cm depth. The ditch water samples were collected from outlet ditches from all nine peatland catchments and needle samples were taken in eight catchments from either Scots pine (Pinus sylvestris L.) or Norway spruce (Picea abies [L.] Karst). Half of the samples were of current year’s and half of previous year’s needles. Laboratory analyses of peat samples included measurements of As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, U, and Zn concentrations by either ICP-MS or ICP-AES -methods and of ash contents through loss-on-ignition (LOI). Ditch water samples were analysed for Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, and Zn concentrations with the ICP-AES method, for DOC concentrations by TOC-V CPH/CPN analysis and for sulphate (SO4-S) by ion chromatography. Tree needles were measured for contents of Cr, Cu, Mn, Ni and Zn with ICP-AES. Statistical differences in metal amounts in samples by bedrock were tested with the Mann–Whitney U test and correlations using Spearman’s rank correlation coefficient or the Pearson correlation coefficient. Metal concentrations in peat samples were for some tests recalculated to take into account ash contents using a linear general model. Metal stocks in peat layers (mg/m2) were also calculated for the sampling sites. As the main results, the ash corrected metal concentrations in peat were statistically significantly higher in samples collected on black shale as opposed to felsic bedrock in terms of As, Cd, Co, Mn, Ni, and Zn, while metal stocks in peat were significantly different in terms of Ni. In ditch water, samples from black shale areas had significantly higher concentrations of Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn, and in tree needle samples similar significances were observed for Ni. The only cases were samples from felsic areas had significantly higher concentrations than those form black shale areas were the ash corrected concentrations of U and Cu concentrations in needle samples. Regardless of the underlying bedrock, large variations in metal amounts in all sample types were observed between catchment areas. Correlations between metal concentrations and ash contents in peat were generally relatively strong. Correlations between metals in peat were variable, and often stronger in samples collected in felsic areas. In water samples, correlations between metal and DOC concentrations were variable both between metals and catchments. The correlations between precipitation and metal concentrations in ditch water were generally weak. Overall, the composition of the bedrock was noticed to have some effects on metal concentrations in all sample types. But it was evident by the results that there are also other factors controlling metal amounts between catchments.