Artikkelit jotka sisältää sanan 'process'

Metsäiset suot ovat maailmanlaajuisesti merkittäviä hiilivarastoja, mutta ne ovat myös tärkeitä metsän ja muun biotuotannon alueita. Suometsien hoidolla on osin ristiriitaisia tavoitteita, kuten taloudellinen hyöty, ilmastonmuutoksen hillitseminen ja siihen sopeutuminen, sekä vesiensuojelu. Tasapainottaminen näiden tavoitteiden välillä edellyttää ekosysteemiprosessien perusteellista ymmärtämistä sekä mallinnustyökaluja, jotka pystyvät kuvaamaan käsittelyvaihtoehtojen monimutkaiset vaikutukset ekosysteemiin. Tässä työssä esitellään kolme prosessipohjaista ekosysteemimallia, ja niiden sovelluksia ojitettujen turvemaiden konkreettisiin käsittelyskenaarioihin.

Kaikki kolme artikkelia rakentuvat yhteiselle hydrologiselle mallille. Kahdessa tutkimuksessa käsitellään patojen vaikutusta pohjaveden suoveden pinnan korkeuteen ja hiilidioksidipäästöihin trooppisilla soilla. Ensimmäinen tutkimusartikkeli osoittaa, että optimointialgoritmien käyttö ennallistettavan suoalueen patojen sijoittelussa parantaa merkittävästi suon uudelleen vettämistä. Toisessa tutkimusartikkelissa analysoidaan patojen vaikutusta trooppisten suon vedenpinnan korkeuteen ja arvioidaan patojen toimintaa erilaisissa sääolosuhteissa ja erilaisilla turpeen ominaisuuksilla. Kolmannessa tutkimusartikkelissa esitellään ekosysteemimalli, joka keskittyy kuivatuksen vaikutukseen ravinnedynamiikkaan ja metsän kasvuun boreaalisilla soilla. Yhdistämällä hydrologiset ja biogeokemialliset prosessit tämä ekosysteemimalli mahdollistaa toisiinsa liittyvien ilmiöiden, kuten puuston kasvua rajoittavan tekijän tunnistamisen sekä tyypillisten ojaverkoston hoitotoimenpiteiden vaikutuksen ravinnetaseeseen ja metsän tuottavuuteen.

• Urzainki, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-9079-1269 Sähköposti: iurzainki@gmail.com

Ilmastonmuutos ja luonnon monimuotoisuuden hupeneminen ovat synnyttäneet tarpeen tarkalle ja laaja-alaiselle metsävaratiedolle. Lentolaserkeilaus mahdollistaa tällaisen tiedon keräämisen tehokkaasti. Lahopuu on metsäympäristön keskeinen komponentti, sillä se sitoo hiiltä ja toimii elinympäristönä lukuisille eliölajeille. Lahopuukartoituksella kerätään paikkatietoa monimuotoisuuden kannalta merkittävistä kohteista. Tämä tieto on hyödyllistä esimerkiksi suojelu- ja entisöintitoimenpiteiden kohdentamisessa. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli kehittää automaattisia menetelmiä yksittäisten maa- ja pystylahopuiden kartoittamiseksi lentolaserkeilausaineistosta.

Osatutkimuksissa I ja II kehitettiin viivojen tunnistukseen perustuva menetelmä kaatuneiden puiden kartoittamiseksi. Tämän menetelmän toimintaa tutkittiin lentolaserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 15 pistettä/m2 sekä dronella kerätyllä laserkeilausaineistolla, jonka pistetiheys oli noin 285 pistettä/m2. Tämän lisäksi osatutkimuksissa tarkasteltiin menetelmän toimintatarkkuuteen vaikuttavia tekijöitä. Osatutkimukset osoittivat, että kaatuneiden puiden pituus ja läpimitta vaikuttavat niiden tunnistustodennäköisyyteen ja että merkittävä osa suurista lahopuista saadaan kartoitettua kehitetyllä menetelmällä. Tämän lisäksi aluskasvillisuuden määrän ja tyypin sekä kaatuneita puita ympäröivien elävien puiden koon havaittiin vaikuttavan menetelmän toimintatarkkuuteen. Osatutkimus II osoitti myös, että laserkeilausaineiston pistetiheyden kasvattaminen ei automaattisesti paranna menetelmän toimintatarkkuutta, jos menetelmä ei kykene ottamaan huomioon lisääntynyttä kohinan ja yksityiskohtien määrää.

Osatutkimuksessa III tarkasteltiin dronella kerätyn tiheän laserkeilausaineiston soveltuvuutta yksittäisten pystylahopuiden kartoitukseen. Osatutkimuksessa kehitettiin kolmivaiheinen tunnistusmenetelmä, joka koostui yksittäisten puiden segmentoinnista, piirteiden laskennasta ja koneoppimispohjaisesta luokittelusta. Osatutkimus osoitti, että pelkästään puiden geometrisiin piirteisiin pohjautuvan tunnistusmenetelmän toimintatarkkuus on vaatimaton. Kuolleiden pystypuiden kartoittamiseksi laserkeilausaineisto tulisikin yhdistää spektritietoa sisältävien kaukokartoitusaineistojen, kuten ilmakuvien kanssa.

Tämän väitöskirjan tulokset parantavat ymmärrystämme muuttujista, jotka tulisi huomioida laserkeilauspohjaisessa lahopuukartoituksessa. Vaikka kaukokartoituspohjaiseen lahopuukartoitukseen liittyy edelleen merkittäviä haasteita, tämä väitöskirja on askel kohti laajamittaista kaukokartoituspohjaista monimuotoisuuden kartoitusta.

• Heinaro, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0003-2606-6131 Sähköposti: einari.heinaro@helsinki.fi

Metsät ovat kokonaisuus, joka on jatkuvan muutoksen alaisena. Keskeisimpiä luonnollisia syitä metsissä tapahtuville muutoksille ovat puiden kasvu, vaurioituminen ja kuolema. Puiden kasvu ilmenee puun eri osien koon muutoksena. Vallalla olevan käsityksen mukaan puiden kasvu noudattaa teoriaa, jossa puu kohdistaa kasvuresurssejaan ensin latvukseen, saavuttaakseen puiden välisessä kilpailussa riittävät valo-olosuhteet, minkä jälkeen resursseja voi kohdistaa myös rungon läpimitan kasvattamiseen. Kasvua voidaan mitata keräämällä toistuvia havaintoja jostain tunnuksesta valitulla ajanjaksolla. Aiemmat tutkimukset ovat jo osoittaneet puiden kasvun vaikuttavan esimerkiksi puun laatuun ja niiden kykyyn sitoa hiiltä, mutta voidaksemme ymmärtää entistä paremmin puiden kasvun syitä ja sen vaikutuksia, tarvitaan uusia menetelmiä puissa ja metsissä tapahtuvien muutosten määrittämiseksi.

Maastolaserkeilauksesta (TLS) on tullut 2000-luvun aikana menetelmä, jolla tuotetuista yksittäisiä puita tai metsiä kuvaavista 3D-pistepilvistä voidaan määrittää tarkasti puun mittoja ja ominaisuuksia. TLS-pistepilviä ei kuitenkaan ole vielä hyödynnetty laajemmin puiden kasvun mittaamisessa. Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli kehittää menetelmiä puiden kasvun mittaamiseksi boreaalisissa metsissä kahden ajankohdan TLS-pistepilviltä. Lisäksi tavoitteena oli tuottaa uutta tietoa puiden kasvusta eri olosuhteissa ja kehitysvaiheissa tutkimalla TLS-pistepilviltä puiden runkomuodon muutosta ja kasvun kohdentumista rungon eri osiin. Väitöskirjatutkimuksessa seurattiin yhteensä 1315 puun kasvua viiden ja yhdeksän vuoden ajanjaksoilla.

Väitöskirjan osajulkaisu I osoitti TLS-pistepilvien käyttökelpoisuuden puiden kasvun mittaamiseen. Osajulkaisuissa II ja III tutkittiin automatisoidun menetelmän soveltuvuutta kasvun mittaukseen. Automaattinen menetelmä onnistui havaitsemaan kahden ajankohdan TLS-pistepilvistä puut, jotka vastasivat pohjapinta-alaltaan 84.5 prosenttia koko tutkimuskohteiden puuston pohjapinta-alasta. Puiden rinnankorkeusläpimitassa, pituudessa sekä runko- ja tukkitilavuudessa havaittiin tilastollisesti merkitseviä muutoksia tarkastelujakson aikana. Puiden kasvu ja tilavuuskasvun kohdentuminen oli samankaltaisempaa rakenteeltaan samanlaisissa metsiköissä.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tulokset osoittavat kahden ajankohdan TLS-pistepilvien soveltuvuuden puiden kasvun ja metsien rakenteessa tapahtuvien muutosten seurantaan. TLS-pistepilviä hyödyntämällä voidaan saada lisätietoa puiden kasvusta, mikä on tarpeen, jotta olisi mahdollista ymmärtää entistä paremmin metsissä tapahtuviin muutoksiin vaikuttavia tekijöitä. Parantunut ymmärrys ja lisääntynyt tieto voi olla erityisen arvokasta aloilla, joilla tarvitaan yksityiskohtaista tietoa puiden kasvusta ja metsien rakenteen muutoksista.

• Luoma, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences Sähköposti: ville.luoma@helsinki.fi

Luonnonilmiöiden taustalla olevien prosessien ymmärtämiseksi tarvitaan tarkkoja havaintoja ja mittauksia. Metsäekosysteemin hierarkkisen rakenteen vuoksi sen toiminnalliset ominaisuudet määräytyvät suurelta osin puiden ja puujoukkojen toiminnallisten ominaisuuksien kautta. Siksi metsäekosysteemin toiminnallista rakennetta ja siinä tapahtuvia muutoksia voidaan tarkastella puiden toiminnallisilla ominaisuuksilla ja niissä tapahtuvilla muutoksilla. Kolmiulotteiset lähikartoitusmenetelmät ovat mahdollistaneet puiden yksityiskohtaisen tarkastelun pistepilvien avulla. Tämän tutkielman tavoitteena oli kehittää pistepilvi​​menetelmiä elävien ja kaatuneiden puiden kartoitukseen sekä testata kehitettyjen menetelmien toimivuutta ja sovellettavuutta metsän rakenteen tarkasteluun boreaalisissa metsissä.

Osajulkaisuissa I–III kehitettiin pistepilvi​​menetelmiä metsän eri rakenteiden havaitsemiseen ja niiden ominaisuuksien kartoittamiseen. Kaatuneet kuolleet puunrungot pystyttiin erottamaan aluskasvillisuudesta niiden säännöllisen, sylinterimäisen geometrian avulla (I). Tasaiset ja sylinterimäiset pinnat sekä pystysuoruus olivat toisaalta ominaisuuksia, joiden perusteella elävien puiden rungot voitiin erottaa lehdistä ja oksista (II). Näiden menetelmällisten periaatteiden pätevyys sekä niihin perustuvien pistepilvimenetelmien toimivuus testattiin rakenteellisesti vaihtelevissa boreaalisissa metsissä.

Osajulkaisuissa II–V tutkittiin kehitettyjen pistepilvimenetelmien sovellettavuutta puiden ja puujoukkojen tarkasteluun sekä niissä tapahtuvien muutosten havaitsemiseen. Metsikön rakenteellisen monimuotoisuuden havaittiin olevan tärkein puun tarkastelun tarkkuuteen vaikuttavista tekijöistä (II). Väitöskirjassa kehitetyn pistepilvimenetelmän havaittiin toimivan parhaiten tasarakenteisissa metsissä. Puuston rakenteen vaikutusta kyseisen pistepilvimenetelmän tarkkuuteen tutkittiin tarkemmin kontrolloiduissa olosuhteissa harvennuskokeiden avulla (III). Niissä harvennusvoimakkuuden havaittiin olevan merkittävämpi tarkkuuteen vaikuttava tekijä kuin harvennustapa (ts. yläharvennus, alaharvennus ja systemaattinen harvennus). Latvuston yläpuolelta kerätyn ilmakuvapistepilven yhdistäminen maastolaserkeilauspistepilveen paransi puiden ja puujoukkojen pituusominaisuuksien tarkastelun tarkkuutta pelkkään maastolaserkeilauspistepilveen perustuvaan menetelmään verrattuna (IV). Lopuksi havaittiin, että viiden vuoden tarkastelujakson aikana puiden ja puujoukkojen rakenteissa tapahtuneita keskimääräisiä muutoksia pystyttiin mittaamaan kahden eri ajankohdan maastolaserkeilauksella (V).

Tämän tutkielman tulokset parantavat tietämystä pistepilvimenetelmien sovellettavuudesta puiden ja puujoukkojen ominaisuuksien sekä niissä tapahtuvien muutosten tarkasteluun. Metsäympäristön yksityiskohtainen kolmiulotteinen mallinnus pistepilvien avulla parantaa puun ominaisuuksien tarkastelua, kun puiden kasvua ja puujoukkojen dynamiikkaa voidaan havainnoida entistä tarkemmin. Tämän tutkielman perusteella metsistä kerättyjen pistepilvien ja niitä hyödyntävien analyysimenetelmien avulla voidaan siis ymmärtää metsäekosysteemejä ja niitä muokkaavia prosesseja paremmin.

• Yrttimaa, University of Eastern Finland, Faculty of Science and Forestry, School of Forest Sciences Sähköposti: tuomas.yrttimaa@uef.fi

Prosessipohjaiset maaperän hiilimallit voivat simuloida pieniä, lyhytaikaisia ​​muutoksia maaperän orgaanisen hiilen (SOC) varastoissa rekonstruoimalla maaperän CO₂- ja CH₄-päästöjen vasteen samanaikaisesti muuttuviin ympäristötekijöihin. Malleista puuttuu kuitenkin edelleen yhtenäinen teoria maaperän lämpötilan, kosteuden ja ravinnetilan vaikutuksista boreaalisissa ympäristöissä. Näin ollen jopa pieni systemaattinen virhe mallinnetuissa hetkellisissä maaperän CO₂- ja CH₄-päästöissä voi lisätä pitkän aikavälin SOC-varastojen ennusteiden vinoutuneisuutta.

Tutkimme ympäristötekijöitä, jotka säätelevät CO₂- ja CH₄-päästöjä ekosysteemien vaihettumisvyöhykkeellä Suomessa (metsä-suo-ekotonilla) kosteuden ja maaperän hiilen lisääntyessä (I ja II); maaperän CO₂-päästöjä ja SOC-varastoja neljällä metsäalueella Suomessa (III); ja maaperän hiilen sitomista kansallisessa mittakaavassa käyttämällä vuoden 2020 metsäkoealoja Ruotsin kansallisesta metsämaaperäluettelosta (IV). CO₂- ja CH₄-päästöjä sekä SOC-varastoja säätelevät ympäristötekijät arvioitiin soveltamalla epälineaarista regressio- ja korrelaatioanalyysiä empiirisiin aineistoihin ja maaperän hiilimalleilla (Yasso07, Q ja CENTURY).

Metsä-suo-ekotonilla maaperän hiilidioksidipäästöjen hetkellistä vaihtelua selitti lähinnä maaperän lämpötila (eikä niinkään maaperän kosteus), mutta SOC-varastot korreloivat pitkäaikaisen kosteuden kanssa. Äärimmäisten sääilmiöiden aikana, kuten pitkittyneessä kesän kuivuudessa, maaperän CO₂-päästöt mineraalimailla ja CH₄-päästöt suoalueilla vähenivät merkittävästi. Siirtymässä metsästä suolle ei havaittu CO₂- ja CH₄-päästöjen erityistä aktiivisuutta. Hiilidioksidipäästöt olivat vertailukelpoisia metsä- ja suotyyppien välillä, mutta CH₄-päästöt muuttuivat metsien pienistä nieluista suhteellisen suuriksi päästöiksi soilla. Soiden CH₄-päästöt eivät kuitenkaan kompensoineet niiden CO₂-nieluja. Ruotsalaisessa aineistossa metsien SOC-varastot kasvoivat selvästi kosteuden ja ravinnetilan ollessa korkeampia. Maaperän hiilimallit rekonstruoivat SOC-varastot hyvin mesotrofisille maaperille, mutta epäonnistuivat korkeamman hedelmällisyyden maaperille sekä kosteille maaperille, joissa oli turpeista humusta. Mitattujen ja mallinnettujen SOC-varastojen ja maaperän kausiluonteisten CO₂-päästöjen vertailu osoitti, että arvioiden tarkkuus vaihteli suuresti riippuen siitä, millaiset hajoamiseen vaikuttavien ympäristötekijöiden matemaattiset muotoilut mallissa oli ja miten ne oli kalibroitu.

Mallinnustulosten epätarkkuudet osoittivat, että maaperän kosteuden ja ravinteikkuuden roolit boreaalisen metsämaaperän pitkäaikaisessa hiilen sitomisessa ovat matemaattisesti puutteellisesti edustettuina prosessipohjaisissa malleissa. Tämä johtaa sekä SOC-varastojen että kausiluonteisten CO₂-päästöjen epäsuhtaan. Näiden vaikutusten uudelleenmuotoilu malleissa niin, että mikrobien ja entsyymien dynamiikka hajoamisen katalysaattoreina otettaisiin paremmin huomioon, parantaisi maaperän hiilimallien luotettavuutta ennustettaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia maaperään hiileen.

• Ťupek, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences Sähköposti: boris.tupek@luke.fi

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

Tässä väitöskirjassa tutkitaan taloudellisesti kannattavinta tapaa hyödyntää mäntymetsiköitä. Laskennassa määritetään optimaalinen metsikön alkutiheys, harvennushakkuiden optimaalinen ajoitus, lukumäärä, intensiteetti ja tyyppi (ylä- vai alaharvennus), sekä päätehakkuun ajankohta. Työssä käytetään tarkkoja uudistamis- ja hakkuukustannuksia sekä puutavaran laadusta riippuvia hintoja. Metsänomistaja saa tuloja paitsi puun myynnistä, myös hakkuutähteiden myynnistä bioenergiaksi sekä hiilen sitomisesta kasvavaan metsään. Jälkimmäinen tulo perustuu Uudessa-Seelannissa jo käytössä olevaan hiilitukijärjestelmään, jollaista on ehdotettu Suomeenkin. Väitöskirjan viimeisessä osassa otetaan huomioon muuttuvan ilmaston vaikutus puiden kasvuun.

Väitöskirjan optimointitulokset on ratkaistu monitieteisellä ekologis-taloudellisella mallilla. Mäntymetsiköiden kasvua yksityiskohtaisesti kuvaava prosessipohjainen ekologinen malli yhdistetään taloudelliseen kuvaukseen mäntypuustojen hoidon yksityiskohdista. Prosessipohjaisessa mallissa metsikön kasvu lasketaan hyödyntäen ekologista tietämystä puun yhteytystuotoksen jakaantumisesta puun eri toimintojen välillä. Tällainen malli tuottaa luotettavampia tuloksia kuin metsäkoealojen kasvun perusteella rakennetut tilastollis-empiiriset mallit, kun metsän kasvua arvioidaan ennen kokemattomissa metsän kasvuolosuhteissa tai kun metsää käsitellään uusilla käsittelyketjuilla ja toimenpiteillä.

Tulokset on määritetty erikseen kaikille Fennoskandian puuntuotannon kannalta olennaisille männyn kasvuolosuhteille. Tulosten perusteella vaikuttaa välttämättömältä, että käytössä on riittävän yksityiskohtainen malli, ja että kaikki metsänkäsittelyä määrittävät muuttujat (puuston alkutiheys ja hakkuuvalinnat) optimoidaan samanaikaisesti. Taloudellisiin optimiratkaisuihin vaikuttavat tulosten mukaan puuston kasvuolosuhteet, käytetty diskonttokorko, ja käytössä olevan hiilitukijärjestelmän tyyppi sekä tuen taso.

Hiilitukijärjestelmä muuttaa taloudellista optimiratkaisua hiilensidontaa lisäävään suuntaan mutta samalla puunmyyntitulot alenevat. Näitä hiilensidonnan kustannuksia tarkastellaan väitöskirjassa myös kansallisella tasolla mäntyvaltaisissa metsiköissä ja niitä verrataan hiilipäästöjen vähentämiskustannuksiin energiantuotannossa. Vertailusta käy ilmi, että Suomen mäntyvaltaisten metsiköiden hiilensidonnan lisääminen esimerkiksi hiilitukijärjestelmän avulla näyttää kustannustehokkaalta verrattuna päästöjen vähentämiseen talouden muilla sektoreilla.

Ilmastonmuutoksen myötä muuttuvat sekä metsiköiden kasvuolosuhteet että metsien taloudellisesti kannattavin käsittely. Metsänkäsittelyn sopeuttaminen muuttuvaan ilmastoon tuo merkittävän lisän metsänomistajan tuloihin.

• Pihlainen, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: sampo.pihlainen@helsinki.fi

Suomessa korjataan vuosittain noin 50 miljoonaa kuutiometriä puuta teollisuuden tarpeisiin tämä vastaa noin 1,6 miljardin euron kantorahatuloa metsänomistajille. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli tutkia ja mallintaa sahan, sellu- ja paperitehtaiden sekä sähkön- ja lämmöntuotantolaitoksen (CHP) tuotanto- ja kustannusrakenteita. Nämä laitokset ovat useimmiten metsäteollisuuden raakapuutoimitusten kohteina. Mallinnusmenetelmänä käytettiin toimintoperusteista kustannuslaskentaa ja laskennan tuloksia testattiin virtuaalisilla tuotantolaitoksilla suomalaisissa toimintaympäristöissä. Ensin laitosten tuotanto jaettiin prosesseihin: sahalaitoksella oli kahdeksan, sellu- ja paperitehtailla molemmilla kymmenen, ja CHP-laitoksella neljä tuotantoprosessia. Seuraavaksi prosessien toimintojen edellyttämät resurssit määriteltiin. Resurssien aiheuttamat kustannukset kohdistettiin lopuksi raaka-aineille ja tuotteille erillisten kustannusajureiden mukaan. Mallinnusten ja esimerkkilaskelmien perusteella eri laitosten kustannusrakenteissa oli joitain yhteneväisyyksiä: sahalla noin 40 %, sellutehtaalla noin 39 % ja paperitehtaalla noin 18 % tuotantokustannuksista aiheutui kuivauksesta. CHP-laitoksella ei ollut varsinaista kuivausta ja polttoprosessi aiheutti suurimmat kustannukset, noin 47 prosenttia tuotantokustannuksista. Vaikka tutkimuksessa esitetyt laskelmat perustuivat osin teoreettisten virtuaalilaitosten kustannuslaskelmiin, tuloksista voitiin päätellä, että sellutehdas, paperitehdas ja CHP-laitos voivat toimia taloudellisesti kannattavasti. Sahauksen kannattavuutta ei tässä tutkittu, koska tarvittavia markkinatietoja ei ollut riittävästi saatavilla. Toimintoperusteinen kustannuslaskenta soveltui menetelmänä hyvin metsäteollisuuteen. Tässä tutkimuksessa esitettyjä malleja ja laskelmia voidaan käyttää metsäteollisuuden päätöksenteon tukena. Tulosten perusteella voidaan todeta, että sahausasete on tärkeä kustannuksiin vaikuttava tekijä sahauksessa, samoin energian tuotanto sellu- ja paperiteollisuudessa sekä kapasiteetin käyttöaste energiantuotannossa. Mallien ja laskelmien avulla voidaan analysoida teollisuuden suorituskykyä, esimerkiksi suuret kuivauskustannukset viittaavat siihen, että taloudellisesti kannattavimpia kehittämiskohteita kannattaa etsiä energian tuotannosta ja käytöstä. Kirjallisuuskatsauksen mukaan energiaan liittyvät kehittämisprojektit ovatkin olleet merkittäviä viime vuosina metsäteollisuudessa. Tämän tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää myös puunhankinnan kehittämisessä. Puunjalostuksen kustannusperusteinen arviointi voi parantaa puun katkonnan ohjausta: metsässä tapahtuvia katkontapäätöksiä voidaan vertailla taloudellisten kannattavuuksien mukaan ja puu voidaan ohjata kannolta tehtaalle käyttäen parasta katkontaa.

• Korpunen, University of Helsinki, Department of Forest Sciences Sähköposti: heikki.korpunen@gmail.com

Wood plays an important role in the production of renewable energy in the EU which is going to grow further in the future. The economics of operations, however, are still critical. The aim of the present thesis was to investigate the potential of process improvement measures to increase the performance of biomass to energy supply operations. Article I and II investigated the organizational structure and business process for forest biomass procurement of a German integrated roundwood and energy wood procurement chain by means of business process mapping. The business process was then analyzed and redesigned by the method of business process reengineering. Furthermore, two new business processes were developed which are to be applied in procurement operations only for energy wood. Article III analyzed the raw material allocation process currently in use by supply chains from roadside storage to plant in the Finnish region of North Karelia. It developed an alternative, information-based process using data on the transportation distance, drying models for forecasting the moisture content and data on the volume of the storages. Discrete-event simulation was used to compare current and new processes and to analyze their effects on the economics of operations. Article VI investigated the cost-saving potential of improving data management and information logistics through the application of information and communication technology. Its profitability was analyzed by a cost-benefit analysis. The economic analysis of the business process reengineering showed that the reengineered To-be process can potentially cut costs by up to 39% relative to the currently applied business process. The information-based raw material allocation process could the energy content delivered by the supply chain by up to 9% over the entire year and by up to 29% during the peak period in winter when the fuel demand of the plant is highest. Applying ICT in to investigated cases in Finland showed a net present value of 212 739 € over a time span of ten years at an annual production of 150 000 loose-m3 in the first case. In the second case the net present value was even 969 841 € which seemed to be very high at an annual production of 37 000 loose m3. This thesis demonstrates that process improvement can considerably increase the productivity and cost-efficiency of existing forest biomass supply chains.

• Windisch, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: Johannes.windisch@tum.de

Metsän kasvun ja hiilitaseen ennustaminen ilmastoon reagoivan kasvumallin ja kaukokartoitusaineiston avulla Tutkimuksessa kehitettiin uusi menetelmä metsien kasvun ja hiilitaseen ennustamiseen pohjoisilla alueilla. Menetelmässä metsän kasvu ennustetaan tiivistelmämallilla, joka huomioi metsikön rakenteen ja ilmaston vaikutuksen puuston kehitykseen. Tutkimuksessa tarkasteltiin tiivistelmämallin hyödyntämistä sekä maastosta että laserkeilaimella lentokoneesta kerätyillä metsikkötason lähtötiedoilla. Lisäksi testattiin hiilitase-ennusteiden yleistämistä koealatasolta suuraluetasolle satelliittikuvien avulla. Menetelmän luotettavuutta arvioitiin vertailemalla malliennusteita maastossa mitattuihin kasvuihin, jotka olivat suurimmaksi osaksi peräisin Metsäntutkimuslaitoksen valtakunnan metsien inventoinneista. Vertailun vuoksi tutkimuksessa ennustettiin metsän kasvua myös perinteisillä empiirisillä kasvumalleilla, joita käytetään tällä hetkellä käytännön metsäsuunnittelussa Suomessa. Lyhyellä aikavälillä kasvuennusteiden luotettavuus oli samalla tasolla kuin perinteisten kasvumallienkin. Prosessi/hybridipohjaisten menetelmien etuna on se, että niitä voidaan soveltaa myös muuttuvissa ilmasto-olosuhteissa sekä uudenlaisten metsänkäsittelyvaihtoehtojen simuloinnissa, joista nykyisten empiiristen mallien laadinta-aineistoissa ei ole riittävästi tietoa. Menetelmä vaatii kuitenkin vielä testausta kattavammalla aineistolla, jotta sen luotettavuudesta laajassa mittakaavassa voidaan tehdä johtopäätöksiä. Malliennusteiden luotettavuutta varsinkin sekametsiköissä ja eri-ikäisrakenteisissa metsiköissä sekä pidemmillä kasvujaksoilla tulisi tarkastella lisää. Tiivistelmämallia sovellettiin tässä tutkimuksessa vain lyhyisiin kasvatusjaksoihin. Pidempiä aikoja simuloitaessa mukaan tulisi liittää uusien puiden syntymistä ja vanhojen kuolemista kuvaavat mallit. Muita jatkokehityskohteita ovat esimerkiksi puiden veden ja typen oton prosessit sekä kasvumallin parametrisointi turvemaille. Kehitetty menetelmä tarjoaa monipuolisia työkaluja metsäsuunnittelun päätöksenteon, tutkimuksen ja metsäpolitiikan apuvälineeksi. Sitä voidaan soveltaa esimerkiksi metsikkökohtaisten hiilitase-ennusteiden laatimiseen laserkeilaustiedon perusteella ja hiilitase-ennusteiden yleistämiseen koko Suomelle ja sen lähialueille. Metsäsuunnitteluohjelmistoon yhdistettynä menetelmä tarjoaisi entistä helpomman välineen sekä arvioida käytännön metsänhoidon vaikutusta metsien hiilitaseisiin että hakea hiilinielujen kannalta optimaalisia metsänkäsittelyvaihtoehtoja.

• Härkönen, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: sanna.harkonen@metla.fi

Ilmastonmuutoksen ja metsänhoidon vaikutus kuusen kasvuun boreaaliisssa olosuhteissa - mallilaskelmiin perustuva analyysi Väitöskirjatyössä tutkittiin, miten ilmastonmuutos ja metsänhoito vaikuttavat kuusen (Picea abies Karst L.) kasvuun boreaalisissa olosuhteissa. Tutkimuksessa käytettiin hyväksi prosessipohjaista ekosysteemimallia, jossa puiden kasvu ja kehitys perustuvat puiden ekofysiologiaan. Mallissa ekofysiologiset prosessit ovat kiinteässä yhteydessä ilmasto-oloihin (säteily, ilman lämpötila, sadanta, ilman kosteus, ilman hiilidioksidipitoisuus) ja maaperäoloihin (veden ja typen saatavuus, maan lämpötila). Ilmaston oletettiin muuttuvan siten, että 2000-luvun lopulla hiilidioksidipitoisuus oli 840 ppm (nyt 351 ppm) sekä vuotuisen keskilämpötila 4o C ja vuotuinen sadanta 6–37 % (pohjoisessa enemmän kuin etelässä) suurempia kuin nykyilmastossa. Mallilaskelmat osoittivat, että Etelä-Suomessa ilmaston lämpeneminen voi lisätä veden haihtumista enemmän kuin sadanta lisääntyy, jolloin vettä virtaisi maaperään nykyistä vähemmän. Tämän seurauksena veden puute rajoittaisi vuosisadan loppupuolella (2050 eteenpäin) kuusen yhteyttämistä ja kasvu nykyistä useammin verrattuna nykyilmastolle tehtyihin laskelmiin. Mallilaskelmat osoittivat, että Etelä-Suomessa kuusen kasvu voi vähentyä 5–20 %, vaikka kasvu voi vielä lähivuosikymmeninä lisääntyä kohoavan lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden seurauksen. Myös Pohjois-Suomessa ilmaston lämpeneminen vaikututti veden saatavuuteen vuosisadan loppupuolella, mutta veden saatavuudessa tapahtuvat muutokset vaikuttivat vain vähän tai ei lainkaan kuusen kasvuun näissä olosuhteissa. Päinvastoin: ilmastonmuutos voi Pohjois-Suomessa lisätä kuusen kasvua 5–38% verrattuna nykyilmastolle tehtyihin laskelmiin. Mallilaskelmat osoittivat, että vedensaatavuutta voitiin Etelä-Suomessa lisätä tekemällä harvennukset nykyistä voimakkaampina ja kasvattamalla puustoja nykyistä harvempina. Myös Pohjois-Suomessa harvennusvoimakkuus vaikututti veden saatavuuteen, mutta siellä harvennusvoimakkuuden valinnalla ei ollut samaa merkitystä kuin Etelä-Suomessa ilmastonmuutoksen vaikutusten hillinnässä.

• Ge, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: zhenming.ge@uef.fi

Boreaalisen metsän latvuspeittävyyden estimointi maastomittausten, tilastollisten mallien ja kaukokartoituksen avulla Metsän latvuspeittävyys on tärkeä ekologinen tunnus ja mm. perusta kansainväliselle metsän määritelmälle. Latvuspeittävyys määritellään latvuston pystysuuntaisen projektion peittämänä prosenttiosuutena määrätystä alueesta. Latvuspeittävyyden harhaton määrittäminen edellyttää koko koealan kattavia pystysuuntaisia mittauksia. Helpointa on käyttää tähän Cajanuksen putkea, joka on eräänlainen ylöspäin katsova periskooppi. Mittaus Cajanuksen putkella on erittäin hidasta, ja käytännön inventoinneissa luotettava latvuspeittävyysarvio pitäisi saada nopeasti. Väitöstyön tavoitteena oli vertailla erilaisia nopeampia latvuspeittävyyden estimointimenetelmiä tarkasti Cajanuksen putkella mitattuihin tuloksiin. Eräs vaihtoehto on käyttää mittalaitetta, joka havaitsee suuremman alan latvustoa jokaisesta mittapisteestä, kuten digikameraa tai densiometriä, jolloin mittapisteiden määrää voidaan vähentää. Jos laitteen avauskulma on suuri, tästä voi kuitenkin aiheutua harhaa, koska myös latvusten sivut vaikuttavat lopputulokseen. Väitöksen tulosten mukaan korkeintaan 40 asteen avauskulmaa voidaan käyttää ilman että harha kasvaa merkittävästi, ja vähintään 20 mittapistettä per koeala tarvitaan luotettavan tuloksen saamiseksi. Toinen vaihtoehto on käyttää latvusrelaskooppia, joka toimii hyvin alhaisen latvuspeittävyyden metsissä, jos puut eivät ole kovin pitkiä. Silmävarainen arviointi johti yleensä latvuspeiton huomattavaan aliarvioon, joskin tulos riippui suuresti arvioijasta. Työssä kehitettiin myös tilastollisia malleja, joilla latvuspeittävyyttä voidaan ennustaa helpommin mitattavien puustotunnusten kuten pohjapinta-alan ja pituuden avulla. Mallien tarkkuus osoittautui likimain yhtä hyväksi kuin nopeiden maastomittausmenetelmien. Ilmasta tehtävä laserkeilaus tuotti lievästä yliarviosta huolimatta miltei yhtä tarkkaa tietoa kuin maastomittaus Cajanuksen putkella, kun latvuspeittoestimaattina käytettiin rinnankorkeuden yläpuolelta heijastuneiden laserpulssien prosenttiosuutta.

• Korhonen, University of Eastern Finland, School of Forest Sciences Sähköposti: lauri.korhonen@uef.fi

Empiirisen aika- ja tuotostutkimuksen päätavoite oli selvittää pölkkyjen pituuden vaikutusta ajanmenekkiin, tuottavuuteen ja puun korjuukustannuksiin Pohjois-Iranissa. Tutkimuksen toinen tarkoitus oli etsiä parempia puunkorjuumenetelmiä Pohjois-Iranin olosuhteisiin. Tutkimuksessa vertailtiin myös kahden eri puunkorjuumenetelmän vaikutuksia jäävään ja korjattuun puustoon. Menetelmät olivat seuraavat: short-log -menetelmässä pölkyt olivat maksimissaan 5,20 metriä pitkiä ja long-log -menetelmässä pölkkyjen minimipituus oli 7,80 metriä. Tutkimuksessa selvitettiin Stihl-moottorisahan, Timberjack 450 C juontotraktorin, etukuormaajalla varustetun Volvo 4500 BM:n ja Benz 2624 sekä 2628 kuorma-auton tuottavuutta molemmilla puunkorjuumenetelmillä. Korjuuvaurioiden inventointi ajourien varresta tehtiin linja-arvioinnilla, kun sen sijaan vaijerijuontourilta valittiin koealoja satunnaisesti. Kaatovaiheen keskimääräinen tuottavuus oli 11,6 runkoa/tehotunti keskimääräisen yksikkökustannuksen ollessa 1,2 USD/runko. Keskimääräinen prosessointituottavuus short-log -menetelmällä oli 32,5 m³/tehotunti ja long-log -menetelmällä 39,4 m³/tehotunti. Juonnon keskimääräinen tuottavuus oli 10,8 ja 11,11m³/tehotunti short-log ja long-log -menetelmällä. Kuormausvaiheen keskimääräinen tuottavuus oli short-log -menetelmällä 29,9 m³/tehotunti ja long-log -menetelmällä 38,0 m³/tehotunti. Keskimääräinen lähikuljetuksen tuottavuus oli 3,23 ja 3,71 m³/tehotunti keskimääräisen lähikuljetuksen yksikkökustannuksen ollessa 9,6 ja 8,3 USD/m³ short-log ja long-log -menetelmällä. Kuorman purkamisen keskimääräinen tuottavuus oli 144,2 ja 69,6 m³/tehotunti short-log ja long-log -menetelmillä. Tuottavuus oli suurempi long-log -menetelmällä verrattuna short-log -menetelmään ja näin ollen yksikkökustannus long-log -menetelmällä oli 1,2 USD/m³ pienempi kuin short-log -menetelmällä. Tulosten mukaan vaurioituneiden puiden osuudet vaijerijuontourilla olivat 32,2 ja 37,7 % sekä ajourilla 25,7 ja 34,9 % short-log - ja long-log -menetelmillä. Tämän tutkimuksen työvaihekohtaisten analyysien perusteella tukin pituuden vaikutus ajanmenekkiin ja tuottavuuteen juonnossa, kuormauksessa ja kaukokuljetuksessa oli samanlainen kuin aikaisemmassa tutkimuksessa Iranissa. Kuitenkin tukin pituuden vaikutus jäävään puustoon osoitti eri tuloksia kuin aiempi tutkimus Iranissa. Loppuyhteenvetona voidaan todeta, että tämän tutkimuksen mallit ja tulokset auttavat metsätyönjohtajia ymmärtämään paremmin tuottavuuteen ja kustannuksiin vaikuttavia tekijöitä eri työvaiheissa, eritoten tukin pituuden merkityksen. Tuloksia voidaan hyödyntää metsätöiden uudelleen organisoinnissa ja suunnittelussa taloudellisten ja ympäristöllisten tavoitteiden saavuttamiseksi.

• Mousavi Mirkala, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: mousavi@cc.joensuu.fi

Tutkimuksen tavoitteena oli kerätä tietoa Bolognan prosessin edellyttämistä yliopistolliseen metsätieteiden koulutukseen kohdistuvista muutosprosesseista Suomessa. Suomessa tapahtunutta kehitystä verrattiin kahdeksan Saksassa, Itävallassa ja Alankomaissa sijaitsevan yliopiston muutostrendeihin. Tulosten perusteella voitiin havaita kansainvälinen suuntaus laajentaa metsätieteiden opintojen sisältöä ja valmistuneiden osaamisalaa. Kyseinen kehitys johti useimmissa tapauksissa tiedekuntien ja niissä suoritettavien tutkintojen uudelleen nimeämiseen. Sekä Suomessa että Saksassa yliopisto- ja ammattikorkeakoulututkintojen suhde oli ongelmallinen. Näiden maiden yliopistot olivat vastahakoisia kehittämään työmarkkinoille relevantteja alempia korkeakoulututkintoja. Sidosryhmien osallistuminen opinto-ohjelmien uudistamiseen oli erittäin vähäistä suurimmassa osassa tutkimukseen osallistuneista tiedekunnista. Suomessa metsätieteen opintojen suosio jatkui hyvänä sekä suomalaisten että ulkomaalaisten opiskelijoiden keskuudessa tarkasteluajanjaksolla. Muissa tutkimukseen osallistuneissa maissa metsätieteen opinnot olivat kärsineet vahäisistä opiskelijamääristä. Niin Suomessa kuin muissakin tutkimusmaissa vastavalmistuneiden osa-aika- ja pätkätöiden sekä työttömyyden osuus kasvoi. Suomessa opiskelevien suomalaisten ja ulkomaalaisten opiskelijoiden sekä suomalaisten sidosryhmien keskuudessa tehtiin kysely, jonka pohjalta analysoitiin kansallinen muutostarve. Opiskelijat näkivät työhön sijoittumisen kannalta keskeisimpinä soveltavat taidot, talousopinnot ja kansainvälisen metsätalouden osaamisen. Yleisesti ottaen opiskelijat olivat tyytyväisiä opintoihinsa, mutta pettyneitä opetuksen tasoon ja huonoon työllisyystilanteeseen Suomessa. Sidosryhmät arvostivat metsätieteistä valmistuneilla soveltavia taitoja ja yrittäjyysasennetta. Vieraan kielen osaamista pidettiin perusedellytyksenä. Sidosryhmien mielestä alemman korkeakoulututkinnon tulee painottua soveltavin taitoihin huomioiden profiloitumisessa ammattikorkeakoulujen tutkintojen sisällöt. Ylemmän korkeakoulututkinnon tulee painottua tutkimukseen ja kehitystoimintaan. Helsingin yliopiston metsäopetuksen keskittymistä talousopintoihin ja Joensuun yliopiston metsätieteellisen tiedekunnan erikoistumista ympäristötieteisiin, yhteiskunnallisiin tieteisiin ja kansainvälisyyteen pidettiin ylemmän korkeakoulututkinnon toivottavana profiloitumisena. Rajoitteita aiheuttaa nykyinen työllisyystilanne Euroopan metsäsektorilla. Strukturoitua opinto-ohjelmien kehittämistä ja säännöllisiä sidosryhmien kyselytutkimuksia tarvitaan, jotta metsätieteen tutkintoja voidaan kehittää työmarkkinoita entistä paremmin palveleviksi kokonaisuuksiksi.

• Schuck, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: annschu@yahoo.com

Kasvien tuottamien tiettyjen sekundääristen yhdisteiden on havaittu vaikuttavan maan hiilen ja typen kierron prosesseihin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää mahdollisia eroja metsämaan hiilen ja typen kiertoon liittyvissä mikrobiaktiivisuuksissa sekä kahden tärkeän kasvien sekundääriyhdisteryhmän, terpeenien ja fenolisten yhdisteiden, pitoisuuksissa koivikko-, kuusikko- ja männikkömaassa, sekä tutkia, miten maan altistaminen haihtuville monoterpeeneille tai fenolisiin yhdisteisiin kuuluville tanniineille vaikuttaa maan mikrobiaktiivisuuksiin. Tutkimuksessa käytetty puulajikoe sijaitsee Kivalossa, Pohjois-Suomessa, ja käsittää vierekkäiset, alun perin samanlaiselle maaperälle perustetut noin 70-vuotiaat metsiköt, joiden pääpuulajit ovat rauduskoivu, kuusi ja mänty. Maan hiilen ja typen mineralisaationopeudet sekä mikrobibiomassan hiilen ja typen määrät olivat korkeampia koivikko- ja kuusikkomaan orgaanisen kerroksen kaikissa eri osissa, eli karike- (L), multautumis- (F) ja humusainekerroksessa (H), verrattuna männikkömaahan. Mono-, seskvi-, di- ja triterpeenien pitoisuudet olivat selvästi korkeampia havupuumaissa kuin koivikkomaassa, kun taas vesiliukoisten totaalifenolien sekä tanniinien pitoisuudet olivat korkeampia tai vähintään yhtä korkeita kuusikko- kuin koivikko- tai männikkömaassa. Erot maan mikrobiaktiivisuuksissa sekä sekundääriyhdisteiden pitoisuuksissa olivat puulajien välillä yleisesti ottaen pienempiä H-kerroksessa kuin ylemmissä kerroksissa. Hiilen mineralisaationopeus sekä hiilen määrä maan mikrobibiomassassa korreloivat positiivisesti maan vesiliukoisten totaalifenolien sekä tanniinien pitoisuuden kanssa, viitaten siihen, että näiden yhdisteiden pitoisuus maassa voi toimia indikaattorina sille, kuinka pitkälle maan orgaanisen aineksen hajoaminen on edennyt. Terpeenit saattavat puolestaan vaikuttaa maan mikrobiaktiivisuuksia heikentävästi, sillä matalimmat mikrobiaktiivisuudet havaittiin runsaasti terpeenejä sisältävässä männikkömaassa, kun taas aktiivisessa koivikkomaassa terpeenien pitoisuudet olivat hyvin matalat. Haihtuvat monoterpeenit sekä kuusen ja männyn neulasista eristetyt tanniinit vaikuttivat maan hiilen ja typen kierron prosesseihin, mutta vaikutukset riippuivat yhdisteestä ja sen molekyylirakenteesta. Monoterpeenit vähensivät epäorgaanisen typen määrää maassa ja niillä oli mahdollisesti myrkyllinen vaikutus osaan maan mikrobeista, kun taas osa maan mikrobeista näytti voivan käyttää monoterpeeneitä hiilen lähteenään. Molekyylipainoltaan kevyemmät tanniinit (sekä muut kevyemmät yhdisteet) näyttivät olevan hiilen lähteitä maan mikrobeille, kun taas molekyylipainoltaan raskaammilla tanniineilla oli mikrobien toimintaa estäviä vaikutuksia. Kaiken kaikkiaan kasvien sekundääriyhdisteillä saattaa olla hyvinkin suuri rooli metsämaan hiilen ja typen kierron säätelyssä, mutta niiden merkityksen todellista suuruusluokkaa on mahdoton arvioida.

• Kanerva, University of Helsinki, Department of Applied Chemistry and Microbiology Sähköposti: sanna.kanerva@metla.fi

Työssä tutkittiin prosessipohjaiseen kasvu- ja tuotosmalliin perustuvien simulointien avulla, miten metsänhoito vaikuttaa boreaalisen metsäekosysteemin ainespuun tuotantoon ja hiilensidontaan muuttuvassa ilmastossa. Mallitarkasteluissa käytettiin kuutta erilaista metsänhoito-ohjelmaa (käsittelemätön vaihtoehto ja viisi erilaista harvennusohjelmaa, jotka ovat variaatioita nykyisestä harvennuskäytännöstä) ja kolmea eri ilmastoskenaariota (nykyilmasto ja kaksi muuttuvan ilmaston vaihtoehtoista skenaariota) seuraavan 100 vuoden ajalla. Samalla tutkittiin myös, miten puuston ikäluokkajakauma metsäaluetasolla (vertailussa vasemmalle ja oikealle vino, tasainen ja normaalisti jakautunut ikäluokkajakauma) vaikuttaa ainespuun tuotantoon ja hiilensidontaan sekä hiilensidonnan mahdollisiin kustannuksiin verrattuna nykyisten käytäntöjen mukaiseen metsien käsittelyyn. Näiden laskelmien lisäksi tutkittiin, millainen metsänkäsittely on järkevää muuttuvassa ilmastossa, kun metsiä pyritään samanaikaisesti hyödyntämään eri tarkoituksiin (ainespuunpuun tuotos, hiilensidonta ja lahopuun tuottaminen). Tutkimuksen lähtöaineistona käytettiin metsäsuunnitelmatietoa Keski-Suomessa sijaitsevalta metsäalueelta, jonka metsät olivat kuusi- ja mäntyvaltaisia. Vähittäinen lämpötilan ja ilman hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen 100 vuoden tarkastelujaksolla lisäsi sekä ainespuun tuotosta että metsien hiilensidontaa riippumatta käytetystä metsänhoito-ohjelmasta. Toisaalta, em. lisäys oli suurin pidettäessä metsien puustopääoma korkealla verrattuna nykyiseen käytäntöön. Jos metsiä ei harvennettu lainkaan kiertoajan kuluessa, vaan tehtiin pelkkä päätehakkuu (kun puusto saavutti riittävän uudistamisjäreyden tai iän), hiilensidonta oli suurimmillaan metsäekosysteemissä. Toisaalta tässä tapauksessa hakkuista saatavat tulot olivat pienimmät. Metsäalueen puuston ikäluokkajakauma vaikutti enemmän ainespuun tuotantoon kuin metsien hiilensidontaan. Metsien käytölle asetetut eri tavoitteet (ainespuunpuun tuotos, hiilensidonta ja lahopuun tuottaminen) ja niiden painotukset sekä muuttuva ilmasto vaikuttivat yhdessä metsänhoitoon metsäaluetasolla.

• Garcia-Gonzalo, University of Joensuu, Faculty of Forest Sciences Sähköposti: Jordi.garcia@joensuu.fi

Typpioksiduuli (N₂O) on voimakas kasvihuonekaasu alailmakehässä ja osallistuu otsonia tuhoaviin reaktioihin yläilmakehässä. Sen pitoisuus alailmakehässä on jatkuvasti kohonnut. Maan mikrobitoiminta on merkittävin typpioksiduulin lähde ilmakehään, mutta maaperän prosessit typpioksiduulin lähteinä ja nieluina ja typpioksiduulin kuljetusmekanismit maasta ilmakehään tunnetaan huonosti. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää N₂O-päästöjä erilaisissa pohjoisen ilmastovyöhykkeen maaekosysteemeissä ja tutkia typpioksiduulin tuotto- ja kuljetusprosesseja maasta ilmakehään. Typpioksiduulipäästöjä mitattiin maatalous- ja metsämailla sekä kaatopaikalla. Mittauspaikoiksi valittiin sellaisia ekosysteemejä, joiden arvioitiin olevan merkittäviä typpioksiduulin päästölähteitä, mutta joista oli olemassa vain vähän aikaisempaa mittaustietoa. Mittaukset tehtiin gradientti-, kammio- ja kovarianssimenetelmillä. Typpioksiduulin tuotto- ja kuljetusprosesseja tutkittiin laboratorio- ja kenttäkokein. Laboratoriokokeissa havaittiin, että maatalousmaiden typpioksiduulin tuotto lisääntyy radikaalisti maan kosteuden kasvaessa. Maan mikrobiologisten prosessien, nitrifikaation ja denitrifikaation, osuudet typpioksiduulin tuotossa olivat riippuvaisia maalajista. Laboratorio-oloissa tehdyissä kokeissa havaittiin myös, että puiden taimet pystyvät kuljettamaan maaperässä tuotettua typpioksiduulia ilmakehään. Mikäli merkittävä osa maassa tuotetusta typpioksiduulista kulkeutuu ilmakehään puiden kautta, nykyiset arviot metsämaiden N₂O-päästöistä voivat olla aliarvio todellisista ekosysteemitason päästöistä. Typpioksiduulipäästöt metsämailta ja kaatopaikalta olivat hyvin vaihtelevia ajan ja mittauspaikan suhteen. Pinta-alallisesti keskiarvoistava kovarianssimenetelmä osoittautui erittäin käyttökelpoiseksi mittausmenetelmäksi ekosysteemitason päästöjen arvioinnissa sekä metsämaalla että kaatopaikalla. Boreaalisen vyöhykkeen kangasmetsän päästöt olivat erittäin pieniä, ja ajoittain metsämaa toimi typpioksiduulin nieluna. Pienistä päästöistä huolimatta, gradienttimenetelmällä havaittiin selkeää vuodenaikaisvaihtelua typpioksiduulin tuotossa. Pääosa typpioksiduulin mikrobiologisesta tuotosta ja kulutuksesta tapahtui maan orgaanisessa pintakerroksessa. Kaatopaikkojen typpioksiduulipäästöt olivat yhdestä kahteen kertaluokkaa suuremmat kuin päästöt maatalousmailta. Kaatopaikkojen pienen pinta-alan vuoksi niiden merkitys Suomen kokonaispäästöihin on kuitenkin pieni. Tutkimus osoitti, että N₂O-päästöt erilaisista ekosysteemeistä vaihtelevat huomattavasti ajan ja paikan suhteen. Päästöjen suuren vaihtelun vuoksi lisää päästömittauksia sekä päästövertailuja eri menetelmillä tarvitaan jotta typpioksiduulin virrat maasta ilmakehään voidaan arvioida tarkemmin.

• Pihlatie, University of Helsinki, Faculty of Biosciences Sähköposti: mari.pihlatie@helsinki.fi

Yritykset ovat kautta aikojen joutuneet huomioimaan erilaisia vastuukysymyksiä toiminnassaan vastuun painotusalueiden vaihdellessa kunkin aikakauden yhteiskunnallisten arvojen ja tavoitteiden mukaan. Tämä työ analysoi Skandinaavisen metsäteollisuuden vastuuta empiirisesti toimintojen hyväksyttävyyden käsitteen kautta. Tutkimuksessa sovelletaan sekä kvantitatiivisia että kvalitatiivisia menetelmiä. Aineisto on kerätty tapausyrityksen, Stora Enso Oyj:n, neljältä tehtaalta, neljästä maasta: Kiinasta, Portugalista, Saksasta ja Suomesta. Haastattelut antoivat toimintojen hyväksyttävyydelle mitä erilaisimpia elementtejä, mutta materiaalista nousi joitakin dominoivia alueellisia piirteitä. Kiinalaisen hyväksyttävyyden pääelementit olivat lojaalisuus, hyvinvoinnin jako sekä kulttuurinen monimuotoisuus. Portugalilaisten vastauksissa korostuivat teknisen kilpailukyvyn, tuotteiden laadun ja maan käytön merkitys hyväksyttävälle toiminnalle. Saksalaiset korostivat sosioekonomisia seikkoja, kasvavan jätevuoren ongelmaa sekä globaaleja metsäoperaatioita. Suomessa korostuivat kannattavuus, kestävyys sekä viestintä. Tulokset osoittivat että lainsäädäntö asettaa hyväksyttävän toiminnan minimitason, mutta laajempaa vastuullisuutta tarvitaan, koska globaalin metsäteollisuuden erilaisissa toimintaympäristöissä lainsäädäntö tai sen noudattaminen on usein riittämätöntä. Vastuullisuuden taso on järkevää sovittaa toimintaympäristön mukaan. Tulokset kuitenkin näyttivät, että globaalin tason yritysvastuu ei ole vain paikallisten tekijöiden summa vaan jotkut vastuullisuuden elementit muotoutuvat suoraan globaalilla tasolla. Toimintojen hyväksyttävyys indikoi kokonaisvaltaista vastuullisuutta liiketoiminnassa. Näiden päätelmien perusteella muotoutui holistinen vastuullisuusmalli, joka poikkeaa aikaisemmista määritelmistä siinä, että yrityksen vastuu jakautuu sisäiseen ja ulkoiseen vastuuseen. Malli tukee näkemystä, että hyvä hallintotapa ja yritysvastuu yhdistyvät tulevaisuudessa kokonaisvaltaiseksi vastuulliseksi johtamiseksi. Tällainen lähestymistapa voi selkiyttää myös muiden kuin taloudellisten sidosryhmien asemaa yrityksen päätöksenteossa. Parhaimmillaan malli yhdistää eettisen liiketoiminnan ja resurssien tehokkaan kohdentamisen tavoitteen sekä yrityksissä että yhteiskunnissa.

• Mikkilä, University of Joensuu, Faculty of Forestry Sähköposti: mirja.mikkila@pp.inet.fi

Tämän tutkimuksen tarkoitus oli tutkia organisaation uudistumista suurissa, vakiintuneissa yrityksissä, jotka pyrkivät kestävään, kannattavaan kasvuun. Tutkimuksen aineisto kerättiin 27 pohjoisamerikkalaisesta ja eurooppalaisesta puutuoteteollisuusyrityksestä, joista 11 valittiin lähempään tarkasteluun. Tutkimuksessa yhdistettiin sisäisen yrittäjyyden teoria ja strategialähtöinen organisaation kyvykkyyksien näkökulma. Tutkimus kehitti edelleen luokittelurunkoa, joka koostuu 1) yritysspesifeistä ja toimialalle ominaisista kyvykkyyksistä, 2) organisaation kyvykkyyksien välisestä hierarkiasta ja niiden muodostamista portfolioista, ja 3) yksittäisen kyvykkyyden rakenteesta. Kyvykkyyksien rakentumista analysoitiin keskittymällä organisaatiorakenteeseen, tarvittavaan teknologiaan ja resursseja yhdistävään prosessiin (uutta luova vs. entistä kyvykkyyttä vahvistava). Kyvykkyysportfolioiden ja organisaatiomuutosten kuvauksen lisäksi tutkimus selvitti tapoja, joiden avulla yritys voi vaikuttaa tehokkuuden ja luovuuden väliseen tasapainoon päivittäisessä liiketoiminnassa. Suurten metsäteollisuusyritysten tulevaisuuden haaste on tuottaa innovatiivisia asiakasratkaisuja – ja säilyttää samalla skaalaedut ja kustannustehokkuus. Case-yrityksissä uusimman teknologian hyödyntäminen oli siirtynyt kilpailuetua luovasta kyvykkyydestä toimialan perusedellytykseksi. Tiedon ja informaation hallintaan liittyvät kyvykkyydet olivat nousseet perinteisen kustannustehokkuuden rinnalle. Tutkimuksen aikana case-yritykset tukivat kuitenkin paremmin vakiintuneisiin kyvykkyyksiin perustuvaa kasvua kuin hyödynsivät uusiin liiketoimintaideoihin sisältyvää kasvupotentiaalia. Asiakaslähtöistä, vähittäistä innovointia suosittiin kokeiluun perustuvan, riskiä ottavan, radikaalin innovaation kustannuksella. Suurimmat esteet organisaation uudistumiselle löytyivät resurssipulasta, pyrkimyksestä keskitettyyn, matalaan organisaatiorakenteeseen ja sisäänpäin kääntyneistä kommunikaatioverkostoista.

• Korhonen, University of Helsinki, Department of Forest Economics Sähköposti: silja.korhonen@helsinki.fi