Artikkelit jotka sisältää sanan 'metsien seuranta'

Metsän rakenteellinen kompleksisuus on keskeinen ekosysteemin toiminnan indikaattori, joka muokkaa luonnon monimuotoisuutta, elinympäristöjen saatavuutta ja metsien häiriönsietokykyä. Sen kattava mittaaminen on kuitenkin edelleen haastavaa, ja rakenteellisen kompleksisuuden ajalliset dynamiikat boreaalisissa olosuhteissa tunnetaan puutteellisesti. Laserskannausteknologiat tarjoavat tehokkaan keinon metsän rakenteellisten ominaisuuksien yksityiskohtaiseen kvantifiointiin, mutta eri laserskannausteknologioiden kyvystä kuvata metsän rakenteellista kompleksisuutta ja sen muutoksia ajassa on edelleen merkittävä tietovaje. Tässä väitöskirjassa näitä puutteita tarkastellaan arvioimalla ilma- (ALS) ja maalaserskannauksen (TLS) kyvykkyyttä: (1) rakenteellisen kompleksisuuden arviointiin boreaalisissa metsissä bi-temporaalisen ALS-aineiston avulla; (2) eri skannausteknologioiden ja aineiston käsittelymenetelmien vaikutusta rakenteellisen kompleksisuuden mittaamiseen; sekä (3) eri bi-temporaalisista pistepilviaineistoista johdettujen kompleksisuusmittareiden yhdenmukaisuutta ja johdonmukaisuutta.

Tutkimuksessa I tarkastellaan matalatiheyksisen bi-temporaalisen ALS-aineiston (<1 p/m²) soveltuvuutta metsän rakenteellisen kompleksisuuden muutosten seurantaan valon saatavuuden näkökulmasta. Vuoden 2012 ja 2019 ALS-aineistoista tuotettiin latvuksen vertikaaliprofiilit voxelisoimalla pistepilvet 4 × 4 × 1 m yksiköihin ja luokittelemalla ne valon läpäisyä kuvaaviin luokkiin. Tulokset osoittavat, että korkeamman rakenteellisen kompleksisuuden metsiköissä kasvillisuuden täyttämä tila lisääntyi ja tyhjän tilan osuus latvuksen alapuolella väheni, mikä osoittaa matalatiheyksisen ALS:n soveltuvuuden kompleksisuuden kehityksen havaitsemiseen ajassa.

Tutkimuksessa II verrataan ALS- ja TLS-pohjaisia rakenteellisen kompleksisuuden mittareita kahdella käsittelytasolla (ruutu- ja objektitaso) sekä kolmessa ulottuvuudessa (vertikaalinen, horisontaalinen ja volumetrinen). Helikopteripohjainen ALS ja moniskannattu TLS osoittivat, että objektitason käsittely tuottaa suuremman vaihtelun mittareissa ja kuvaa aineistojen spatiaalista yksityiskohtaisuutta paremmin. Korkeatiheyksinen ALS vastasi hyvin TLS:ää vertikaalisen ja horisontaalisen kompleksisuuden osalta, mutta mittausgeometrian erot heikensivät volumetristen mittareiden yhdenmukaisuutta.

Tutkimuksessa III analysoidaan pistepilvien ominaisuuksien vaikutusta rakenteellisen kompleksisuuden seurantaan 7–10 vuoden aikajänteellä. Eri tiheyksisiä ALS-aineistoja (0,4–1; 15–28; 200–3600 p/m²) sekä TLS-aineistoa vertaamalla havaittiin, että aukko-osuus ja Shannonin entropia osoittivat johdonmukaisia trendejä, kun taas kasvillisuuden täyttöaste ja fraktaalidimensio olivat herkempiä aineiston ominaisuuksille. Tulokset korostavat huolellisen mittarivalinnan merkitystä ja osoittavat, että robustien indikaattorien avulla eri sensoreihin perustuvat lähestymistavat tarjoavat vahvan potentiaalin laajamittaiseen metsien rakenteellisen kompleksisuuden seurantaan boreaalisissa metsissä.

• Cimdins, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0009-0000-7084-6333 Sähköposti: birchers.kokaudzetava@gmail.com

Ilmaston lämpeneminen, biologisen monimuotoisuuden väheneminen ja luonnon häiriöiden lisääntyminen korostavat kestävän metsänhoidon tarvetta, mikä edellyttää puiden kasvun ja kilpailun ymmärtämistä. Tämä väitöskirja pyrkii kehittämään menetelmiä runkojen ja latvusten kasvun sekä kilpailun arvioimiseksi laserkeilausaineistojen avulla, tutkien niiden soveltuvuutta kilpailudynamiikan ja kasvumallien arviointiin metsäkuvioilla. Tutkimuksessa I kehitettiin menetelmiä runko- ja latvuskilpailun arviointiin maalaserkeilauksen (TLS) avulla ja tutkittiin harvennuskäsittelyjen vaikutuksia kilpailuun mäntyvaltaisissa (Pinus sylvestris L.) metsissä. Tulokset osoittivat, että TLS mahdollistaa puun latvusominaisuuksien ja kasvutilan tarkemman arvioinnin, tarjoten uuden näkökulman puiden välisen kilpailun ymmärtämiseen. Tutkimuksessa II tarkasteltiin kaksiaikaisten TLS- ja lentolaserkeilaus (ALS) aineistojen käyttöä runkotilavuuden kasvun (ΔV) ja latvusrakenteen (sekä sen muutoksen) välisen suhteen arvioimiseksi 7 vuoden ajanjaksolla. Tulokset osoittivat, että multisensoriset laserkeilausaineistot voivat toimia tehokkaina välineinä ΔV:n ja latvusrakenteen välisen suhteen arvioinnissa. Tutkimuksessa III tarkasteltiin TLS- ja ALS-aineiston käyttökelpoisuutta yksittäisten puiden kilpailustressin kuvaamiseen kahdella lähestymistavalla: objektipohjaisella ja pistepilvipohjaisella. Objektipohjaiset kilpailuindeksit (CI:t) korreloivat vahvemmin maastopohjaisten CI-arvojen kanssa ja olivat johdonmukaisempia TLS- ja ALS-aineistojen välillä. Yhteenvetona tämä väitöskirja osoittaa, että kehitetyt laserkeilausmenetelmät soveltuvat puiden kasvun ja kilpailun arviointiin, parantaen ymmärrystä puiden kasvusta ja niiden reaktioista ympäröivään kilpailuun. Tulokset tarjoavat konkreettisia askelia kohti tarkempaa ja tehokkaampaa metsänhoitoa, vaikka menetelmien jatkokehitys on tarpeen niiden soveltamiseksi eri metsäekosysteemeissä.

• Ronoud, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-5693-3163 Sähköposti: ghasem.ronoud@uef.fi