Dissertationes Forestales

Olli-Jussi Korpinen. (2021). Spatial forest biomass supply chain analysis in Finland. https://doi.org/10.14214/df.323

Avainsanat: optimointi; simulointi; elinkaariarviointi; logistiikka; kuljetus; paikkatietojärjestelmät

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Metsäbiomassan hankinnalla on tärkeä asema erilaisten puupohjaisten tuotteiden arvoketjuissa, ja myös sen ympäristövaikutukset ovat usein merkittäviä. Biomassan toimitusketjujen suorituskykyä voidaan arvioida eri yhteyksissä erilaisilla metodologisilla menettelytavoilla, joissa arvioinnin kohde joko on tai ei ole sidottu maantieteelliseen sijaintiin. Tämän väitöskirjan tarkoituksena oli selvittää, millaista paikkatietoa tarvitaan ja on saatavilla tapauskohtaisiin metsäbiomassojen toimitusketjujen analyyseihin Suomessa, ja millainen on sopiva spatiaalisen tarkkuuden taso eri tarkastelutapoja ja menetelmiä käytettäessä. Työ koostuu viidestä osajulkaisusta, joista yhdessä tarkastellaan eri maantieteellisissä ympäristöissä eri puolilla maailmaa tehtyjä tutkimusalan tapaustutkimuksia. Loput neljä osajulkaisua ovat spatiaalisia tapaustutkimuksia metsäbiomassan toimitusjärjestelmistä Suomessa. Näistä kolme keskittyy biomassaan energiantuotannon raaka-aineena ja yksi uuteen kuitupuun kuljetuskonseptiin. Yhdessä tutkimuksessa paikkatietojärjestelmää käytettiin pääasiallisena tutkimusvälineenä, kun taas kolmessa tutkimuksessa paikkatietojärjestelmän tehtävänä oli tuottaa spatiaalisesti analysoitua tietoa toimitusketjujen elinkaariarvioinnin ja agenttipohjaisen simuloinnin lähtötiedoiksi. Tärkein johtopäätös on, että suomalaisia metsäbiomassan toimitusjärjestelmiä mallinnettaessa riittää spatiaalinen tarkkuus 1 km ja 10 km väliltä, jolloin jokainen toimitusketjun lähtöpiste edustaa noin 1–100 km² kokoista aluetta. Lopullinen tarkkuus olisi määritettävä tapaustutkimuksen rakenne, toimitusjärjestelmän monimutkaisuuteen johtavat tekijät ja tutkimusalueen maantieteellinen laajuus huomioiden. Suomessa toimitusketjujen tutkimuksessa tarvittavaa korkealaatuista ja tarkkaa paikkatietoa on moneen muuhun maahan verrattuna hyvin saatavilla. Paikkatietopohjaista tutkimusta voitaisiin edelleen parantaa lisäämällä paikkatietomalleihin dynaamisia ominaisuuksia ja stokastisuutta, koska raaka-aineen kysynnän ja tarjonnan ajallinen vaihtelu tulee todennäköisesti lisääntymään tulevaisuudessa.

Korpinen, University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences Sähköposti: olli-jussi.korpinen@lut.fi

Tommi Suominen. (2021). Modelling for Sustainability Impact Assessment. https://doi.org/10.14214/df.322

Avainsanat: kaskadikäyttö; kestävyysvaikutusten arviointi; Kiertotalous; OpenMI; ToSIA; MFA; LCSA

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Päätöksenteko kestävän kehityksen edistämiseksi edellyttää tieteellistä tukea ennakoidakseen päätösvaihtoehtojen mahdollisia seuraamuksia ja tunnistaakseen näiden vaihtoehtojen välisiä valintoja. EU:ssa on ollut trendi kohti kestävyysvaikutusarviointien käyttöä. Ensin ”Kestävää kehitystä koskeva Euroopan unionin strategia” nosti esiin tarpeen arvioida, miten EU:n politiikat edesauttavat kestävää kehitystä. Seuraavaksi Euroopan Komissio sitoutui tekemään vaikutusarviointeja kaikista keskeisistä ehdotetuista uusista aloitteista. Kestävyysvaikutusten arvioinnilla selvitetään miten eri tekijät kuten politiikat, käytänteet tai teknologiat vaikuttavat sektorin tai arvoketjun kestävyyteen ja antavat päätöksentekijöille tietoa eri päätösvaihtoehtojen vaikutuksista.

Tool for Sustainability Impact Assessment (ToSIA) kehitettiin, jotta saataisiin holistinen arviointimenetelmä, jolla voidaan muotoilla kestävyyskysymyksiä yhteenlinkkautuvien prosessien muodostamana arvoketjuna ja tarkastella näissä ketjuissa tapahtuvien muutosten vaikutuksia. Muutosten arvioimiseen käytetään ekologisen, taloudellisen ja sosiaalisen kestävyyden indikaattoreita, jotta mahdollistetaan kestävyyden eri ulottuvuuksien kuvaaminen. Vaihtoehtojen väliset kestävyysindikaattoreissa lasketut erot saattavat merkitä vaihtoehtojen välisiä valintoja eri kestävyyden ulottuvuuksien suhteen. ToSIA:an on liitetty monimuuttuja-analyysi vaihtokauppojen arvioimiseksi ja mieluisimman vaihtoehdon valitsemiseksi. ToSIAn käyttöä havainnollistetaan lukuisten sovellustapauksien kautta, joita ovat suorittaneet monet tutkijat eri organisaatioista.

Tämä väitöskirja esittää ToSIA:n menetelmänkehityksen näkökulmasta sekä kuvaa miten menetelmää sovelletaan. ToSIA on ensimmäinen ohjelmistototeutus, joka yhdistää materiaalivirtalaskentaan pohjautuvaa arvoketjuanalyysiä eri kestävyyden ulottuvuuksien indikaattoreihin ja käyttää yhtenäisiä systeemirajoja. ToSIA on pätevä menetelmä vaikutusten arviointiin niille edessämme oleville vaikeille päätöksille, joita joudumme tekemään yrittäessämme saada aikaan muutoksen kohti tulevaisuutta, jossa ilmaston lämpeneminen jäisi alle 1,5 asteeseen ja ihmiskunta eläisi kestävästi.

Suominen, University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-4382-7425 Sähköposti: tommi.suominen@csc.fi

Janni Kunttu. (2020). Wood utilization scenarios and their sustainability impacts in Finland. https://doi.org/10.14214/df.292

Avainsanat: kaskadikäyttö; kestävyysvaikutusten arviointi; osallistavat menetelmät; skenaariopolut; tuoteportfoliot

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Sosiaaliset-, taloudelliset-, sekä ympäristövaikutukset riippuvat puuvirtojen ohjautumisesta erilaisiin loppukäyttöihin. Kansallisten strategioiden tulisikin huomioida alueelliset tarpeet ja prioriteetit kestävyysvaikutuksissa, sekä peilata puuvirtojen käyttöä näihin. Tässä työssä tutkittiin erilaisista lähtökohdista muodostettuja tulevaisuuden puunkäytön skenaarioita Suomessa, näiden mahdollisia hyötyjä ja negatiivisia vaikutuksia sosiaalisessa-, taloudellisessa-, ja ekologisessa kestävyydessä, sekä rakenteellisia muutoksia, jotka mahdollistaisivat nämä skenaariot. Tavoitteena oli selvittää, millaisilla muutoksilla tavoiteltuja kestävyysvaikutuksia voi saavuttaa Suomessa. Tutkimus toteutettiin käyttämällä mallipohjaisia kestävyyden arviointityökaluja, materiaalivirta-analyysiin pohjautuvaa ToSIA-työkalua sekä elinkaarianalyysia (LCA). Lisäksi skenaariomuodostuksessa käytettiin eksploratiivisia osallistavia menetelmiä, joihin yhdistettiin kvantitatiivista aineistoa skenaarioiden ja niiden vaikutusten visualisoimiseksi. Osallistavissa menetelmissä sidosryhmät koostuivat toimijoista ja tutkijoista teollisuuden, politiikan ja useiden tutkimuksen ja kehityksen osa-alueilla. Skenaarioanalyysien tulokset osoittivat, että sivuvirtojen ja jätepuun käyttö materiaalituotantoon lisää ilmastohyötyjä sekä taloudellista kilpailukykyä enemmän kuin suora energiakäyttö. Tämä on kaskadikäyttöä, jossa ensisijaisesti puuvirrat uudelleenkäytetään tai kierrätetään mahdollisuuksien mukaan ensisijaisesti takaisin materiaaleiksi energiaksi polton sijasta. Yleisesti ottaen energiakäytöllä on matalammat työllisyys- ja substituutiovaikutukset, lyhyempi hiilen varastointiaika, sekä pienempi lisäarvo lyhyemmästä arvoketjusta johtuen. Tästä syystä tuotteiden, kuten nykyaikaisten puurakentamistuotteiden, puupohjaisten kemikaalien, -tekstiilien ja komposiittien tulisi kasvattaa osuuttaan puunkäytön tuoteportfoliossa. Kansallisessa politiikassa toimet voivat tukea tätä kehitystä vain osittain, sillä maailmanlaajuiset markkinavoimat ohjaavat puunkäyttöä. Jotta kyseiset tuoteryhmät olisivat maailmanlaajuisilla markkinoilla kilpailukykyisiä, kansainvälisen politiikan tulisi aktiivisesti rajoittaa fossiilisten käyttöä. Kaskadikäytön ja kiertotalouden tukemiseksi, EU politiikassa tulisi myös ottaa käyttöön toimia, jotka tukisivat integroituja, neitseellisiä puuresursseja säästäviä teknologiaratkaisuja. Julkisella rahoituksella tulisi myös olla suurempi osuus uusien tuotteiden investointien riskinhallinnassa. Teollisuus sekä muut yksityiset sijoittajat voivat taas parhaiten tukea kestävää puunkäytön kehitystä investoimalla jo olemassa oleviin tuotantoteknologioihin ja parantamalla niiden resurssi- ja energiatehokkuutta. Kuitenkin yksi tärkeimmistä toimista on lisätä vaihtoehtoisten puhtaiden energiamuotojen osuutta Suomessa, jotta puuta olisi mahdollista ohjata energiakäytöstä enemmän materiaalikäyttöihin. Tähän tarvittaisiin silti maailmanlaajuista poliittista panostusta vaihtoehtoisten energiateknologioiden kehityksessä ja käyttöönotossa.

Kunttu, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: janni.kunttu@efi.int

Tarit Kumar Baul. (2018). Climate impacts of carbon sequestration of forests and material substitution by energy biomass and harvested wood products under boreal conditions. https://doi.org/10.14214/df.255

Avainsanat: päästöt; elinkaariarviointi; ilmastovaikutus; hiilen sidonta; hiilen varasto; substituutiokerroin; fossiilispohjaiset materiaalit; nettonykyarvo

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Työn tavoitteena oli tutkia metsien hiilen sidonnan ja metsäbiomassan (kuitu- ja tukkipuu) käytön ilmastovaikutuksia sen korvatessa fossiilista energiaa (esim. kivihiili ja öljy) ja fossiilispohjaisia tuotteita (esim. betoni, teräs ja muovi) boreaalisissa olosuhteissa. Työssä käytettiin ekosysteemimallinnusta ja elinkaarityökalua yhdistettynä, jolloin voitiin tarkastella metsäbiosysteemin nettohiilenvaihtoa. Ilmastovaikutuksia ja biomassan tuotannon taloudellista kannattavuutta tutkittiin käyttämällä puuston eri harvennustiheyksiä, typpilannoitusta, erilaisia kiertoaikoja ja biomassan korjuun voimakkuutta päätehakkuulla (ainespuu, hakkuutähteet ja/tai kannot ja juuret). Nykyiset harvennussuositukset, jotka tähtäävät ainespuun tuotantoon, toimivat työssä verrokkikäsittelynä. Näiden lisäksi tutkittiin ilmastovaikutuksien herkkyyttä laskennassa käytetyille substituutiokertoimille ja puun käytön tehokkuuksille. Työssä käytettiin simulointiaineistoja, jotka oli tehty kuviotasolla (alkutilana uudistuskypsä metsikkö), maisematasolla (alkutiloina erilaiset metsäalueen ikärakenteet) ja aluetasolla (alkutilana valtakunnan metsien inventointiaineisto Etelä-Suomessa)

Työn tulokset osoittivat, että suurimmat metsäbiomassan tuotannon ja käytön ilmastohyödyt saavutettiin käyttämällä 20% suosituksia suurempaa puuston tiheyttä, typpilannoitusta ja 80-100 vuotta pitkiä kiertoaikoja. Nämä lisäsivät sekä hiilen sitoutumista metsiin että korjattavan aines- ja energiabiomassan määrää. Tulosten perusteella suurinta ilmastohyötyä ja biomassan tuotannon taloudellista kannattavuutta ei kuitenkaan pystytty saavuttamaan yhtä aikaa. Tukkipuusta valmistetuilla tuotteilla saavutettiin parhaat korvaushyödyt pitkällä aikavälillä ja niillä voitiin lisätä myös hiilen varastoja. Tämän lisäksi metsäbiomassan käytön korvaushyödyt ja puunkäytön tehokkuus vaikuttivat ilmastovaikutuksiin enemmän kuin työssä käytetyt harvennuskäsittelyt. Metsäbiomassan tuotannon ja käytön ilmastohyödyt olivat suurimmat kun ainespuun lisäksi käytettiin energiapuuta, ja hyötyjä voitiin lisätä erityisesti Suomen etelä- ja itäosissa 40-vuoden aikajänteellä. Tulosten perusteella ilmastovaikutuksien ajoittuminen oli herkkä valitusta tarkastelun aloitusajankohdasta, ja tämä vaikutti myös metsänhoitotoimenpiteiden keskinäiseen paremmuuteen. Tämän vuoksi metsien kokonaisvaltaisten ilmastovaikutuksien analysoinnissa tulee huomioida sekä metsänhoitotoimenpiteiden vaikutukset että tarkastelun aloitusajankohta, jotta voidaan arvioida tehokkaita keinoja lisätä metsien ja metsäbiomassan käytön ilmastohyötyjä.

Baul, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-0805-0657 Sähköposti: tarit.baul@uef.fi

Anna L. Berka. (2018). Communitarian approaches to sustainable development: the governance, local impacts and costs of community energy. https://doi.org/10.14214/df.254

Avainsanat: yhteiskunnan uusiutuva energia; omistus; osallistava prosessi; vaikutusten arviointi; energiahallinta; poliittinen talous; todisteiden laatu; riskienhallittu nykyarvo; Yhdistynyt kuningaskunta

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Väitöskirja tarkastelee paikallisyhteisöjen omistuksessa olevan uusiutuvan energiantuotannon hallintaa, erilaisia paikallistason vaikutuksia ja hankkeiden kustannustehokkuutta. Tavoitteena on ymmärtää kuinka ja minkälaisissa tilanteissa yhteisöllisessä omistuksessa oleva energiatuotanto on toteuttamiskelpoinen ja tehokas tapa pyrittäessä kohti yhteiskunnan kestävää kehitystä. Väitöskirjan julkaisujen tausta on monitieteinen vaihdellen energiapolitiikan analyysista projektitason hankkeiden toteutettavuuteen ja vaikutusten arviointiin. Tutkimusmenetelminä käytetään systemaattisia kirjallisuuskatsauksia, diskurssianalyysia, instituutioiden kehityksen historiallista tarkastelua sekä energiainvestointien riski- ja kannattavuusarviointia. Väitöskirja tuottaa uutta metatason tietoa paikallistason energiatuotannosta Iso-Britanniassa ja sen kehityksestä teknologia- ja instituutiomuutosten aikana. Lisäksi se arvioi ns. Quality of Evidence -ongelmia projektitasolla ja myös vaikutusarvioinnin kirjallisuuden ja menetelmien laajemmasta näkökulmasta.

Tulosten mukaan yhteisöllisen energiantuotannon omistusrakenteet ovat herkkiä politiikkaympäristön haasteille ja linjauksille sekä muille eksogeenisille muutoksille. Uusiutuvan energian projekteilla on kuitenkin edellytyksiä tuottaa monia myönteisiä paikallistason vaikutuksia, mutta nämä vaikutukset riippuvat projektien tavoitteenasetannasta ja tuottovaatimuksista. Uusiutuvan energian paikallistason tuotannon kautta voidaan vahvistaa paikallisyhteisöjen kykyä hallita sosioekonomisia ongelmiaan. Yhteisölliset energiantuotantohankkeet, joiden taustalla on uusia ruohonjuuritason toimijoita, ovat kuitenkin erityisen herkkiä erilaisille toimintaan liittyville riskeille, jotka voivat heikentää niiden kannattavuutta verrattuna markkinaehtoisiin hankkeisiin. Laajentuakseen merkittävästi nykyisestään paikallistason uusituvan energian investoinnit tarvitsevat niille räätälöityjä politiikan tukea, mikä olisi kuitenkin perustetavissa hankkeiden tuomilla sosiaalisilla, taloudellisilla ja ympäristöhyödyillä. Paikallistason uusituvan energian tukeminen vaatii kuitenkin myös erityistä valmiutta nivoa yhteen hyvinkin erilaisia energia- ja yhteiskuntapoliittisia tavoitteita.

Berka, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: a.harnmeijer@auckland.ac.nz

Brent D. Matthies. (2016). A service-dominant perspective on payments for ecosystem service offerings. https://doi.org/10.14214/df.219

Avainsanat: ekosysteemipalvelu; palvelulähtöisyys; arviointi; ekosysteemipalvelumaksut; ekologinen taloustiede

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Ekosysteemipalvelunäkökulma mahdollistaa palvelujen tuottamien arvovirtojen tarkastelun ekosysteemien ja ihmisten hyvinvoinnin välillä. Tämän näkökulman mukaan ekosysteemien toiminnot voidaan jakaa eri kategorioihin sen mukaan, miten hyödyn saajat hankkivat hyötyjä ja käyttävät niitä. Ekosysteemipalvelunäkökulmasta on tullut julkisen ja yksityisen päätöksenteon työkalu, jolla tuetaan ympäristön ulkoisvaikutusten sisällyttämistä paremmin osaksi taloudellisten toimijoiden arvonluontiprosesseja. Tämä tutkimus kohdistuu kahteen puutteeseen ekosysteemipalveluja tutkivassa kirjallisuudessa. Ensiksi, palvelulähtöinen näkökulma ekosysteemipalvelujen tarjoamiseen puuttuu, mikä johtaa asiaan kuuluvien käsitteiden ja termien väärinkäyttöön keskusteltaessa niiden roolista arvoverkoissa ja arvonluonnissa. Toiseksi, tarjolla on vain niukasti tietoa siitä, miten ekosysteemipalvelujen tarjonta sisäistetään tehokkaasti osaksi arvoverkkoja. Ensimmäisessä artikkelissa kehitettiin palvelulähtöisen arvonluonnin viitekehys ja sitä tukeva termistö ja käsitteistö ohjaamaan monitieteistä keskustelua ekosysteemipalvelujen tarjonnan roolista arvoketjun luomisprosesseissa. Value-in-impact -termi luotiin keinoksi keskustella ekosysteemipalvelujen tarjonnan vaihtosuhteista ja vaikutuksista kyseisissä prosesseissa. Muut kolme artikkelia käsittelivät seuraavia näkökulmia ekosysteemipalvelumaksujen suunnittelussa: (1) herkkyys parametrien arvoille, (2) hintavaihteluiden vaikutukset palvelutuottajiin ja (3) käyttäytymistaloustieteen kontribuutiot. Vaihtosuhteiden vaikutus eri ekosysteemipalvelujen tarjontaan ja vaihtosuhteet ekosysteemipalvelujen ja taloudellisten tavoitteiden välillä otettiin myös huomioon. Tulokset osoittivat, että kokonaisvaltainen ekosysteemipalveluiden indikaattorien tarkastelu (optimaalisen puulajisekoituksen valitseminen, korreloimattomat ekosysteemipalvelujen hintojenvuorovaikutukset ja metsän optimaalinen kohdentaminen suojeluun) johti ekologisiin ja rahoituksellisiin hajauttamishyötyihin palvelujen tarjoajille. Palvelutarjoajien tuuppaaminen (nudging) johti myös sosiaalisesti tehokkaampaan ekosysteemipalvelujen tarjontaan. Kussakin analyysissä käytettiin uutta ekosysteemipalvelujen odotusarvon käsitettä kuvaamaan tarkemmin metsämaan ekosysteemipalvelujen päättymättömän ajan tarjontaa.

Matthies, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: brent.matthies@helsinki.fi

Tanja Myllyviita. (2013). Sustainability assessment of forest resources – tools for a problem-orientated approach. https://doi.org/10.14214/df.168

Avainsanat: kriteerit ja indikaattorit; elinkaariarviointi; monikriteeriarviointi; ongelman määrittelyn menetelmät; kestävä kehitys

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Metsävarojen kestävän käytön arviointi – keinot ongelmalähtöiseen lähestymistapaan Metsien kestävää käyttöä on arvioitu erilaisilla menetelmillä mutta tulosten tulkinta on haastavaa, ja johtaa usein harhaanjohtaviin loppupäätelmiin. Ratkaisu edistyneempään ja läpinäkyvempään kestävän kehityksen arvioimiseen voitaisiin löytää yhdistämällä laadullisia ja määrällisiä menetelmiä. Laadullisten menetelmien avulla tutkimusongelma voitaisiin huolellisesti määritellä, kun puolestaan määrällisten menetelmien avulla saadaan tietoa vaihtoehtojen paremmuusjärjestyksestä. Ensimmäisen osatutkimuksen perusteella voidaan todeta, että laadullisten ja määrällisten menetelmien yhdistelmät soveltuvat kestävän kehityksen arvioimiseen. Toisessa osatutkimuksessa hyödynnettiin laadullista kartoitusmenetelmää ja monikriteeriarviointia kulttuurisen kestävän kehityksen indikaattorien määrittelemiseksi. Haastatellut asiantuntijat määrittelivät yhteensä 49 indikaattoria, mutta menetelmien yhdistäminen osoittautui haasteelliseksi. Kolmannessa osatutkimuksessa monikriteeriarviointia ja elinkaariarviointia käytettiin sellun ja biodieselin eri raaka-aineiden vertaamiseen. Globaalit biomassat aiheuttivat vähemmän ympäristövaikutuksia verrattuna paikallisiin biomassoihin. On kuitenkin mahdollista, että jos biodiversiteettivaikutukset olisi sisällytetty arviointeihin, olisivat tulokset suosineet paikallisia biomassoja. Neljännessä osatutkimuksessa useita painotustekniikoita sovellettiin elinkaariarvioinnissa liittyen eri talotyyppien ympäristövaikutusten arvioimiseen. Talojen paremmuusjärjestys muuttui riippuen siitä, mitä painotus- ja aggregointimenetelmää hyödynnettiin. Väitöskirjan päätulos on, että kestävyyttä voidaan arvioida erilaisilla menetelmillä ja työkaluilla, mutta niihin liittyy useita menetelmällisiä haasteita. Jonkin verran löydettiin todisteita laadullisten ja määrällisten menetelmien yhdistämisen hyödyistä, mutta jatkossa tulisi kiinnittää enemmän huomiota siihen, miten eri menetelmät liitetään toisiinsa. Ongelmalähtöisempi lähestymistapa kestävän kehityksen arvioimiseen parantaisi prosessin läpinäkyvyyttä, toiminnallisuutta ja hyväksyttävyyttä.

Myllyviita, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: tanja.myllyviita@ymparisto.fi

Chunjiang Liu. (2009). From a tree to a stand in Finnish boreal forests: Biomass estimation and comparison of methods. https://doi.org/10.14214/df.88

Avainsanat: Puun biomassa; boreaaliset metsät; arviointimenetelmät; jäkälä

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Erilaisten puuston biomassa-arviointimenetelmien vertailu on yhä tärkeämpää, jotta metsien biomassan hiilimäärää voidaan arvioida entistä luotettavammin. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kahden eri ikäisen havupuumetsikön puuston biomassa Etelä-Suomessa (61°50' N, 24°22' E). Nuorempi metsikkö oli 30-vuotiasta mäntymetsää (Pinus sylvestris) ja vanhempi metsikkö 130-vuotiasta mänty–kuusi (Picea abies) sekametsää. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti vertailemaan erilaisten arviointimenetelmien luotettavuutta ja soveltuvuutta. Vanhan metsikön runkobiomassan vuosittainen kasvu vaihteli sigmoidaalisen yhtälön mukaisesti. Sovitettu käyrä saavutti huipputason puiden ollessa satavuotiaita, jolloin aluskasvustona olevien kuusten biomassa kasvoi 1 kg v^–1 ja valtapuuston muodostavien mäntyjen biomassa 7 kg v^–1. Nuoren metsikön puuston biomassaksi arvioitiin noin 70 Mg ha^–1 ja vanhan metsikön puuston biomassaksi noin 220 Mg ha^–1. Tutkimusmetsiköitä ympäröivän alueen (58.00–61.13° N, 14–34° E, 300 m m.p.y.) havupuumetsiköiden puuston biomassakertymä seurasi sigmoidaalisesti metsikön ikää. Korkeimmillaan puustobiomassa oli 140-vuotiaissa metsiköissä 200 Mg ha^–1. Vanhassa tutkimusmetsikössä puilla kasvavan jäkälän biomassa oli 1,63 Mg ha^–1, josta yli puolet oli kuolleilla oksilla. Maassa karikkeella jäkälää kasvoi 0,09 Mg ha^–1. Vertailun mukaan erilaisilla arviointimenetelmillä saatujen biomassatulosten välillä saattaa olla huomattavia eroja. Sen vuoksi puuston biomassan arviointimenetelmiä käytettäessä onkin syytä kiinnittää huomioita niiden soveltuvuuteen ja virhearviointiin.

Liu, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry Sähköposti: chunjiang.liu@hotmail.com

Minna Terho. (2009). What was behind the bark? – An assessment of decay among urban Tilia, Betula and Acer trees felled as hazardous in the Helsinki City area. https://doi.org/10.14214/df.81

Avainsanat: puiden kuntoarviointi; kaupunkipuut; puunhoito; laho; lahottajasienet

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Kaupunkipuita joudutaan kaatamaan lahon ja mekaanisten vikojen aiheuttaman riskin vuoksi. Kaatopäätökset tehdään puunhoidon ammattilaisten tekemien kuntoselvitysten perusteella. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää yleisimpien kaupunkipuulajien (lehmus, koivu, vaahtera) tavallisimmat vaurioprofiilit, ja tällä tavoin parantaa puiden kuntoarvioitia ja vanhojen kaupunkipuiden suojelumahdollisuuksia. Tutkimusta varten kerättiin, yhteistyössä Helsingin kaupungin rakennusviraston kanssa, noin 250 puun tutkimusmateriaali. Näistä puista n. 70% oli kuntotutkimuksissa todettu vaarallisiksi. Vaurioprofiilit vaihtelivat puulajin mukaan. Lehmuksella suurimman riskin aiheuttivat lattakäävän laho ja runkojen pitkälle edennyt onkaloituminen. Koivulle tyypillistä oli puun yleinen ränsistyminen. Vaahteralla suurimman riskin aiheutti isojen oksien ja haarojen repeämisvaara. Tämä johtui ensisijaisesti heikoista haaraliitoksista, mutta usein repeämisriskiä lisäsi haaraliitoksesta alkunsa saanut vaahterankäävän laho. Tutkituista lahottajasienilajeista suurimman rungon katkeamisriskin aiheutti lattakäävän laho. Muita haitallisia lahottajia olivat vaahterankääpä, pakurikääpä, karstasyylä ja arinakääpä. Helokka-lajeja eristettiin tutkimusmateriaalista kaikkein runsaimmin, mutta näiden lajien laho ei yleensä aiheuttanut suurta riskiä rungon katkeamiselle, koska laho pysytteli sydänpuun alueella. Tutkimusmateriaali osoitti, että vanhojen puiden suojelua voitaisiin parantaa kiinnittämällä enemmän huomiota lahoprosessin seurantaan. Varsinkin onkaloituneiden puiden osalta tulisi pyrkiä tunnistamaan puut, joissa puun puolustusmekanismit ovat onnistuneesti rajanneet lahon leviämisen sydänpuun alueelle. Tämä on tärkeää siksi, että onkaloituneet puut ovat ekologisesti tärkeitä. Ne tarjoavat hitaasti kehittyvän ekologisen lokeron monille eliölajeille.

Terho, University of Helsinki, Department of Forest Ecology Sähköposti: minna.terho@metla.fi

Pekka Hyvönen. (2007). The updating of forest resource data for management planning for privately owned forests in Finland. https://doi.org/10.14214/df.38

Avainsanat: ei-parametriset menetelmät; kuvioittainen arviointi; ajantasaistus; kuviotiedot; muutostunnistus; segmentti

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Yksityismetsien metsävaratietojen ajantasaistus metsäsuunnittelua varten. Suomessa metsävaratiedot metsäsuunnittelua varten on perinteisesti kerätty 10–15 vuoden välein toistettavilla kuvioittaisilla maastoarvioinneilla. Kerättyä metsävaratietoa käytetään tilakohtaisten metsätaloussuunnitelmien laadinnassa. Inventointien välissä metsätaloussuunnitelmaa ja metsävaratietoa voidaan käyttää esimerkiksi puukaupan ja metsänhoidon operatiivisen toiminnan suunnittelussa. Operatiivisessa suunnittelussa tiedon tulee olla mahdollisimman ajantasaista. Tämän vuoksi kiinnostus kustannustehokkaita metsävaratiedon ajantasaistusmenetelmiä kohtaan on lisääntynyt. Tutkimuksen tavoitteena oli testata mahdollisia menetelmiä yksityismetsien metsävaratiedon ajantasaistukseen. Pääkriteerinä menetelmien valinnassa oli, että menetelmät voidaan liittää metsäkeskusten käytössä olevaan suunnittelujärjestelmään kohtuullisilla järjestelmän muutoksilla. Kolme testattua menetelmää olivat: a) automaattinen kuvioittainen ja osakuvioittainen tulkinta kaukokartoitusmateriaaleilta hyödyntäen ei-parametrista estimointia, b) muutosten seuranta sekä c) kuviotason muutostunnistus ilmakuvilta. Automaattinen kuviotason tulkinta keskiresoluution satelliittikuvalta sekä kuvio- ja osakuviotason tulkinta korkean resoluution ilmakuvalta eivät yltäneet asetettuihin metsikkötunnusten ja toimenpide-esitysten tarkkuustavoitteisiin. Näillä menetelmillä voidaan kuitenkin tuottaa kohtuullisen tarkkaa metsikkötietoa. Osakuvioittainen ilmakuvatulkinta todettiin jatkotutkimusten arvoiseksi. Muutoskuvioiden seuranta todettiin mahdolliseksi menetelmäksi metsävaratietojen ajantasaistuksessa. Kuvioilla tehdyistä metsänhoidollisista toimenpiteistä löydettiin 75 % metsäkeskuksen ja metsänhoitoyhdistyksen tietokannoista. Ajantasaistetun metsätaloussuunnitelman koostamisessa muuttumattomien kuvioiden puustotiedot ajantasaistettiin kasvumalleilla ja toimenpidekuvioiden puustotiedot uusilla inventointitiedoilla. Näin koostettu suunnitelma oli yhtä luotettava kuin pelkästään uudesta inventointitiedosta koostettu suunnitelma. Eriaikaisiin ilmakuviin perustuva kuvioiden muutostunnistus todettiin tehokkaaksi apumenetelmäksi muutosten seurannassa. Muutosluokituksen kokonaistarkkuus oli lähes 85 % ja harvennetuista kuvioista löydettiin 84 %. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella muutoskuvioiden seuranta täydennettynä eriaikaisten ilmakuvien muutostunnistuksella on vaihtoehtoinen menetelmä yksityismetsien metsävaratietojen ajantasaistuksessa.

Hyvönen, University of Joensuu, Faculty of Forestry Sähköposti: pekka.hyvonen@metla.fi

Arto Haara. (2005). The uncertainty of forest management planning data in Finnish non-industrial private forestry. https://doi.org/10.14214/df.8

Avainsanat: arviointivirhe; ei-parametriset menetelmät; kuvioittainen arviointi; luotettavuus; metsäsuunnittelu

Tiivistelmä | Näytä lisätiedot | Artikkeli PDF-muodossa | Tekijä

Nykyisten ja tulevien hakkuumahdollisuuksien sekä metsänhoitotarpeiden selvittäminen on olennainen osa nykyistä metsäsuunnittelua. Nämä tiedot tuotetaan erilaisia kasvu- ja tuotosmalleja sisältävillä metsäsuunnitteluohjelmistoilla, joiden tuottamien kasvu- ja kertymäennusteiden luotettavuutta on vaikea selvittää ohjelmistojen monimutkaisuuden ja mallien monimutkaisten vuorovaikutussuhteiden vuoksi. Laskentajärjestelmien metsävaratieto tuotetaan maastotyönä kuvioittaisella arvioinnilla. Myös arviointimenetelmän subjektiivisuus ja suuri luotettavuuden vaihtelu vaikeuttavat edelleen luotettavuusennusteiden laatimista. Lisäksi luotettavuuden arviointia hankaloittaa kattavien ja pitkäaikaisten riippumattomien metsikkökoealojen puute. Tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella metsävaratietoihin liittyvää epävarmuutta. Työssä tarkasteltiin nykyisen puusto-ositteittaisen kuvioittaisen arvioinnin luotettavuutta. Lisäksi tutkimuksessa käsiteltiin kasvu- ja tuotosennusteiden luotettavuuden arviointia sekä metsävaratietojen laskennallista ajantasaistusta. Laskennallisesti ajantasaistetun metsävaratiedon käyttökelpoisuutta suunnittelulaskelmien lähtötietona tutkittiin sekä puustotunnusten luotettavuuden että päivitetyistä tunnuksista johdettujen toimenpide-ehdotusten kannalta. Tutkimusaineistojen puutteellisuuden vuoksi tutkimuksessa vertailtiin myös erilaisia tapoja tuottaa mahdollisimman lähellä käytännön metsävara-aineistoja olevia lähtöaineistoja arviointivirheineen. Tutkimuksessa kuvioittaisen arvioinnin puustotunnusten luotettavuudet olivat tyydyttävällä tasolla. Arvioinnin maastotöiden kustannukset ja ajanmenekki ovat kuitenkin melko korkeita. Mittaajien ja eri aineistojen välillä oli suurta vaihtelua. Mittaus- ja arviointivirheet osoittautuivat ajantasaistettujen puustotunnusten ja niistä johdettujen toimenpide-ehdotusten suurimmaksi virhelähteeksi. Toisaalta kuvioittaisen arvioinnin virhettä sisältävien ajantasaistettujen puustotunnusten luotettavuus pysyi jokseenkin samalla tasolla ajantasaistuksen jälkeen kuin ennen ajantasaistusta. Kasvuennusteiden luotettavuutta ennustettiin kahdella eri menetelmällä: havaittuja virheitä mallittamalla sekä k-lähimmän naapurin menetelmällä. Molemmilla menetelmillä saatiin käyttökelpoisia metsäalueen kasvuennusteiden luotettavuusarvioita. Menetelmät ovat helposti liitettävissä metsäsuunnittelu-ohjelmistoihin, eikä niiden käyttö lisää merkittävästi laskenta-aikaa. Menetelmien käytön rajoitteena on tarvittavien riippumattomien mallitus- ja referenssiaineistojen puute. K-lähimmän naapurin menetelmässä referenssiaineistoa voidaan kuitenkin täydentää jatkuvasti. Tutkimuksen mukaan kasvumallien avulla ajantasaistettu inventointiaineisto voisi soveltua metsäsuunnittelun lähtöaineistoksi sekä puustotunnusten luotettavuuden että päivitetyistä tunnuksista johdettujen toimenpide-ehdotusten käyttökelpoisuuden kannalta.

Haara, University of Joensuu, Faculty of Forestry Sähköposti: arto.haara@metla.fi

Artikkelit jotka sisältää sanan 'arviointi'

Kategoria : Articles