Dissertationes Forestales vol. 2024 | 2024

Tässä työssä kehitettiin solukkoviljelymenetelmiä kahteen tarkoitukseen: kuusen (Picea abies [L.] Karst.) metsänuudistusmateriaalin tuottamiseen alkiomonistuksella (I-III) sekä kynä- ja vuorijalavan (Ulmus laevis Pall. ja U. glabra Huds.) geenivarojen suojeluun kryosäilytyksen ja organogeneesin avulla (IV-V).

Kuusen alkiomonistus aloitetaan siemenalkiosta, josta kasvatetaan embryogeenistä solukkoa. Embryogeenisen solukon esialkiot voidaan maturoida alkuperäisen alkion kopioiksi, somaattisiksi alkioiksi, jotka voidaan edelleen idättää ja kasvattaa taimiksi. Artikkelissa I testattiin Plantform-bioreaktoreiden soveltuvuutta alkiomonistukseen. Plantform-bioreaktoreissa solukko kastellaan määräajoin kasvatusliemellä. Sirkkalehtisten alkioiden kasvattaminen bioreaktoreissa vaati ylimääräisten vaiheiden lisäämistä protokollaan ja bioreaktorien käyttö oli työlästä. Artikkelissa II testattiin suspensiokasvatusta, joka on skaalautuvampaa kuin kasvatus puolikiinteällä alustalla. Se kuitenkin vaati solukon huuhtelun ennen maturaatiota, ja saattaisi hyötyä kasvatusliemen optimoimisesta. Suspensiona kasvatetun solukon vetyperoksidipitoisuus oli korkeampi kuin puolikiinteällä alustalla kasvatetun solukon, mutta selkeitä todisteita korkeammasta oksidatiivisesta stressistä suspensiokasvatuksessa ei löydetty. Artikkelin III tulosten mukaan solukko kasvaa nopeammin levitettynä suodatinpaperin päälle kuin kasoina suorassa kontaktissa puolikiinteään kasvatusalustaan. Suodatinpaperilla solukot tuottivat myös hieman enemmän alkioita. Alkioiden varastoaineprofiili oli lähimpänä siemenalkioita 4–8 viikon kylmävarastoinnin aikana.

Organogeneesissä kasvinosia ja uusia kasveja tuotetaan klonaalisesti meristeemeistä tai kallusvaiheen kautta. Artikkelissa IV kehitettiin mikrolisäysmenetelmä kynä- ja vuorijalavan (Ulmus laevis ja U. glabra) kasvatukseen nestetypestä sulatuksen jälkeen. Molemmat jalavalajit ovat Suomessa uhanalaisia ja maailmanlaajuisesti niitä uhkaa hollanninjalavatauti. Suurimmat haasteet kehitystyössä olivat vuorijalavan pintasterilointi sekä sen huono selviäminen sulatuksen jälkeen. Artikkelissa V kuivatuskäsittelyä hyödynnettiin onnistuneesti vuorijalavan kryokestävyyden parantamiseksi.

• Välimäki, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-4777-8157 Sähköposti: sakari.valimaki@luke.fi

Metsien häviäminen ja köyhtyminen tropiikissa on johtanut tärkeiden metsävarojen ja ekosysteemipalvelujen ehtymiseen. Metsäeläimistölle ja -kasveille sopivat elinympäristöt ovat paikoin lähes hävinneet sekä metsäekosysteemeistä riippuvaiset ihmisyhteisöt ovat kärsineet. Trooppisten alueiden metsäkadon nopea eteneminen vaatii kiireellisiä ja käytännöllisiä toimia, että metsäkadon perimmäisiin syihin voidaan puuttua, ja ennallistaa vahingoittuneita ekosysteemejä ja maisemaa. Tutkimuksen tavoitteena oli verrata ennallistamistehokkuutta vanhojen hoitamattomiksi jääneiden istutusmetsien ja samanikäisten sekundäärisukkession metsien välillä, vertailukohtana primaarimetsät. Tutkimuskohteina olivat metsikön rakenne, floristinen monimuotoisuus, putkilokasvien lajidiversiteetti sekä tärkeät ekologiset toiminnat. Lisäksi arvioitiin puun rahallinen arvo tutkittujen kolmen metsätyypin välillä.

Tutkimus suoritettiin 11 metsiköissä Ghanan kosteilla ja runsassateisilla ilmasto-/metsäalueilla. Systemaattinen satunnaisotos sisälsi 93 koealaa, joista jokainen oli kooltaan 20 m × 20 m (puille), sisältäen osaruudut 5 m × 5 m taimille sekä 2 m × 2 m pintakasvillisuudelle.

Neljäkymmentäkaksi vuotta perustamisen ja/tai hylkäämisen jälkeen sekä istutus- että sekundäärimetsät osoittivat rakennepiirteitä, jotka olivat verrattavissa primaarimetsään. Istutusmetsissä oli suurempi runkoluku ja suurempi puun pohjapinta-ala kuin sekundäärimetsissä. Sekundaarimetsät, istutus- ja luonnontilaiset metsät olivat lajikoostumukselta samankaltaisia ja niissä esiintyi useita harvinaisia ja rauhoitettuja lajeja. Merkittävä osa primaarimetsien kasvilajeista, 60 % ja 77 %, esiintyi myös sekundaarisissa metsissä ja istutusmetsissä. Shannon-Wienerin monimuotoisuusindeksissä (H') ja Simpsonin indeksissä (S), jotka kuvaavat kasvilajien monimuotoisuutta, ei ollut merkitsevää eroa primaari- (H'=3,07, S = 0,91) ja sekundaari-(H'=2,95, S = 0,87) ja istutus- (H' = 2,85, S = 0,87) metsien välillä. Yleisesti primääri- ja sekundaarimetsät olivat runsaslajisempia kuin istutusmetsät. Viljelmien keskimääräisten maanpäällisten hiilivarastojen (159,7 ± 14,3 Mg ha^-1 ) todettiin olevan samanlaiset kuin primaarimetsien (173,0 ± 25,1 Mg ha^-1 ), mutta molemmat olivat paljon korkeampia kuin sekundaarimetsillä (103,4 ± 12,0 Mg ha^-1 ).

Maaperän pH-tasot runsassateisilla tutkimuspaikoilla olivat alhaisemmat kuin kosteilla alueilla. Märällä vyöhykkeellä pH:n vaihteluväli oli 4,2 - 4,6, kun taas kostealla vyöhykkeellä 4,6 - 5,4. Maaperän fysikaalis-kemialliset ominaisuudet, hiilivarastot, ravinteikkuus, mikrobien aktiivisuus ja karikkeen hajoamisnopeus olivat samankaltaisia primääri-, sekundaari- ja istutusmetsissä. Merkittäviä eroja havaittiin ilmastovyöhykkeiden välillä. Toisin kuin aikaisemmissa trooppisissa tutkimuksissa, havaitsimme että karikkeen hajoamisnopeus oli suurempi kostealla vyöhykkeellä kuin runsassateisella vyöhykkeellä. Tulokset viittaavat siihen, että ero johtui erityisesti karikkeen vaikeasti hajoavasta hiilifraktiosta. Vastaavasti maaperän mikrobien biomassa ja mikrobipopulaatio olivat suurempia kostealla vyöhykkeellä. Keskimääräiset maaperän hiilivarastot (0 - 50 cm) olivat merkittävästi korkeammat runsassateisella vyöhykkeellä (106,8 Mg ha^-1 ) verrattuna kosteaan ilmastovyöhykkeeseen (56,9 Mg ha^-1 ).

Puuviljelmien keskimääräinen kantoarvo oli 8577 dollaria hehtaarilta verrattuna primaari- ja sekundaarimetsiin, joiden arvot olivat 3112 dollaria ja 1870 dollaria hehtaarilta.

Trooppiset metsäviljelmät, jotka on perustettu pitkällä rotaatiokierrolla ja matalan intensiteetin metsänhoidolla, sekä sekundaarimetsät voivat kehittyä ekosysteemiksi, jotka osoittavat rakenteellista ja floristista monimuotoisuutta, ekologista toimivuutta ja omavaraisuutta, samoja piirteitä kuin primaarimetsissä. Tällaiset metsäistutukset ja sekundaarimetsät ovat käyttökelpoisia reittejä maisemien ennallistamiseen ja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen, samalla kun ne voivat tarjota maanomistajille kohtalaista taloudellista tuottoa valikoivan puunkorjuun avulla.

• Brown, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-7478-2258 Sähköposti: hugh.brown@helsinki.fi

Metsät ovat välttämättömiä elinolojen ylläpitämiseksi maapallolla. Ne tarjoavat toimeentuloa ja hyvinvointia merkittävälle osalle ihmiskuntaa ja ovat avainasemassa ihmiskunnan kohtaamiin eksistentiaalisiin haasteisiin vastaamisessa. Tässä tutkimuksessa analysoidaan Suomen metsäpolitiikkajärjestelmän koostumusta ja millaista politiikkaa se on tuottanut erilaisten kansallisten ja kansainvälisten poliittisten vaikutteiden alaisena 22 vuoden ajanjaksolla vuosina 1994–2015. Tutkimuksen päätavoitteina oli tunnistaa metsäpolitiikassa toimivat eturyhmittymät eli koalitiot, analysoida metsäpolitiikan prosesseja sekä kansainvälisten vaikutusten ja diskurssien roolia Suomen metsäpolitiikassa. Lisäksi tutkimus tarkastelee sitä, kuinka kestävyys ja kestävä kehitys ymmärretään Suomen metsäpolitiikassa.

Tutkimuksen analyyttistä lähestymistapaa ohjasi kolme politiikan tutkimuksen teoriaa. Advocacy Coalition Frameworkin (ACF) avulla tutkittiin kriittisesti Suomen metsäpolitiikan osajärjestelmän koostumusta ja arvopohjaa. Toisessa vaiheessa ACF yhdistettiin Four Pathways of International Influences -kehykseen, jonka avulla analysoitiin miten kansainväliset vaikutteet vaikuttavat Suomen metsäpolitiikkaan. Lopuksi diskurssianalyysin avulla tarkasteltiin Suomen metsäpolitiikan muotoiluja, mitkä vaikutteet ohjaavat näitä muotoiluja ja miten kansainväliset kestävän kehityksen diskurssit heijastuvat niissä. Tutkimuksen aineisto koostui haastatteluista ja politiikka-asiakirjoista, joita analysoitiin kvalitatiivisella sisältöanalyysillä.

Tutkimuksen perusteella Suomen metsäpolitiikkajärjestelmä koostuu kolmesta eri näkökulmia painottavasta koalitiosta. Yksityismetsätaloutta ja metsähallintoa painottavat kaksi koalitiota perustavat näkökulmansa metsätalousparadigmalle ja edistävät metsistä saatavan puuraaka-aineen taloudellista hyödyntämistä, kun taas ympäristönäkökulmia painottava koalitio perustaa näkökulmansa ympäristöparadigmalle ja pyrkii edistämään metsäluonnon suojelua.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että Suomen metsäpolitiikka on suosinut yksityismetsätalouden ja metsäteollisuuden etuja korostamalla puuvarojen taloudellista hyödyntämistä ja siitä kansantaloudelle saatavaa hyötyä. Tämän painotuksen on mahdollistanut metsähallinnon suuntautuminen metsien talouskäytön edistämiseen. Lisäksi tulokset osoittavat, että kansainväliset vaikutteet ovat levinneet Suomen metsäpolitiikkaan kolmen eri kanavan, kansainvälisten sääntöjen, kansainvälisten normien ja diskurssien sekä markkinoiden, kautta. Tutkimuksessa haastatellut vuoden 2014 metsälakiuudistuksen valmisteluun osallistuneiden organisaatioiden edustajat pitivät oikeudellisesti sitovia kansainvälisiä sääntöjä ja ei-oikeudellisesti sitovia kansainvälisiä normeja ja diskursseja yhtä tärkeinä. Ympäristötietoisuuden nousu 1990-luvulla ja siihen liittyvä kansainvälisen sääntelyn kehittyminen antoivat ympäristökoalitiolle vaikutusvaltaa Suomen metsäpolitiikkaan. Ympäristökoalition suhteellinen vaikutus kuitenkin väheni 2010-luvulle tultaessa, jolloin metsien taloudellista hyödyntämistä tukevaa metsäpolitiikkaa vahvistettiin ympäristönäkökohtien kustannuksella. Tässä kehityskulussa biotalouden narratiivilla on ollut keskeinen merkitys.

Suomen metsäsektorin ja metsien tulevaisuus riippuu siitä, kuinka hyvin metsäpolitiikassa pystytään yhdistämään keskenään ristiriitaiset ympäristönsuojelun ja metsien käytön paradigmat. Niiden yhdistäminen vaatisi muutoksia vallalla oleviin diskursseihin ja nykyistä ennakkoluulottomampaa julkista keskustelua.

• Harrinkari, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0001-5402-7397 Sähköposti: teemu.harrinkari@helsinki.fi

Ilmaraot ovat tärkeä yhteys puiden fysiologisten prosessien ja ympäristön välillä, joten ilmarakosäädön mallintaminen on kriittisen tärkeää puiden toiminnan ja kasvun ymmärtämiseksi. Eräs ilmarakosäädön malli, jota on laajalti testattu, perustuu ilmarakosäädön optimointiin Lagrangen menetelmällä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli laajentaa optimaalinen ilmarakosäätömalli koko puun tasolle, ja yhdistää se rungon paksuuskasvun malliin. Tässä työssä kehitelty uusi malli yhdistää ilmarakosäädön yhteyttämisen ei-ilmarakoisille rajoitteille, maan vesipitoisuuteen, entsymaattiseen aktivaatioon ja rungon paksuuskasvun fenologiaan. Malli tarvitsee syötteenä meteorologisia suureita, valon määrää, sekä maan vesipitoisuutta, ja se ennustaa haihdunnan, yhteyttämisen sekä paksuuskasvun 30 minuutin aikaresoluutiolla. Malli parametrisoitiin Bayesilaista päättelyä käyttäen, ja sen ennusteita verrattiin mittauksiin männyn (Pinus sylvestris) ja kuusen (Picea abies) toiminnasta Suomessa suolla sekä kivennäismaalla. Malli onnistui hyvin simuloimaan puiden haihduntaa ja rungon läpimitanmuutoksia. Malliparametrien tilastollinen analyysi osoitti, että nuorilla/lyhyillä puilla oli aina suurempi ilmarakojohtavuus vanhoihin/pitkiin puihin verrattuna tyypillisillä ilman kyllästysvajeen ja valon määrän arvoilla. Analyysi osoitti myös, että puiden hydraulinen johtavuus maasta juuriin sekä minimaalinen marginaalinen vedenkäyttötehokkuus korreloi positiivisesti lehtipinta-alan ja mantopuupinta-alan suhteeseen. Paksuuskasvun mallinnettu kesto korreloi positiivisesti lehtipinta-alaspesifisen kasvukauden kokonaisyhteyttämismäärän kanssa kostealla suolla, mutta samaa korrelaatiota ei havaittu kuivemmalla kivennäismaalla. Lisäksi muut paksuuskasvun fenologiset parametrit eivät korreloineet yhteyttämisen kanssa kummallakaan kasvupaikalla, mikä viittaa siihen, että yhteyttäminen yksin ei riitä kuvaamaan boreaalisten puiden paksuuskasvun fenologiaa. Malli antaa helposti käytettävän työkalun puiden ekofysiologian ja paksuuskasvun mallintamiseen, sekä näkemystä laajemman skaalan hiilinielujohteiseen kasvillisuuden mallintamiseen.

• Liu, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-8353-1354 Sähköposti: che.liu@helsinki.fi

Taimikoiksi kutsutaan metsäalueita, joilla kasvaa nuoria, tyypillisesti muutamia vuosia sitten istutettuja tai luontaisen uudistumisen seurauksena syntyneitä puun taimia. Taimikot edustavat metsän kehityksessä tärkeää alkuvaihetta ja niille suunnitelluilla sekä toteutetuilla toimenpiteillä onkin keskeinen merkitys metsien uudistumisen, kasvun ja metsän käytölle asetettujen tavoitteiden toteutumisen kannalta.

Metsien käytön ja hoidon suunnittelua varten tarvittavan metsävaratiedon tuottaminen taimikoista on tyypillisesti perustunut maastotöihin, jotka ovat ajankäytöllisesti työläitä, vaativat runsaasti työvoimaa ja ovat siten kustannuksiltaan korkeita. Koska taimikoiden puut ovat vielä kooltaan pieniä, ja ne kasvavat yleensä tiheästi lähellä toisiaan, yksittäisten taimien havaitseminen ja mittaaminen on haastavaa kaukokartoitusperusteisessa metsävarojen inventoinnissa. Kaukokartoitusmenetelmien kehitys, erityisesti laserkeilaus sekä lennokkien käyttö, voivat mahdollistaa uusien menetelmien kehittämisen taimikoiden oikea-aikaiseen ja spatiaalisesti tarkkaan inventointiin. Uudet menetelmät voisivat korvata maastomittaukset osittain tai jopa täysin.

Väitöskirjan tavoitteena oli kehittää taimikoiden tiheyden, keskipituuden sekä puulajien määrittämiseen käytettäviä kaukokartoitusmenetelmiä suomalaisissa boreaalisissa metsissä. Väitöskirjan osatutkimuksissa hyödynnettiin uusia kaukokartoitustekniikoita kolmella eri tutkimusalueella. Osatutkimuksissa I ja IV käytettiin lennokilla kerättyjä fotogrammetrisia pistepilviä sekä multi- ja hyperspektrikuvia, lisäksi osatutkimuksissa II ja III aineistona hyödynnettiin monikanava- ja yksittäisen fotonin mittaustekniikalla tuotettua lentolaserkeilausaineistoa. Osatutkimuksissa I ja II analysoitiin lehdettömään ja lehdelliseen aikaan lennokista kerätyn hyperspektrikuva-aineiston sekä monikanavatekniikalla tuotetun lentolaserkeilausaineiston soveltuvuutta taimikoista tehtäviin mittauksiin. Osatutkimuksessa II aluskasvillisuuden luokittelun raja-arvoa (C_th) optimoitiin, jotta voitiin minimoida aluskasvillisuuden vaikutus puiden tunnistamiseen sekä niiden pituus- ja puulajiestimointiin. Osatutkimuksessa III arvioitiin yksittäisen fotonin mittaustekniikkaan perustuvan lentolaserkeilausaineiston soveltuvuutta taimikoiden tiheyden ja puiden pituuden ennustamiseen. Tässä tutkimuksessa kehitettiin myös uusi menetelmä (ABA_EdgeITD) taimikoiden tiheyden ja puiden pituuden ennustamiseen yhdistämällä yksinpuintulkinnasta saadut ominaisuustiedot ja reunapuiden vaikutuksen korjauksen sisältävä aluepohjainen menetelmä. Osatutkimuksessa IV esitettiin ja arvioitiin uutta menetelmää, jossa konvoluutioneuroverkkojen syötteenä taimikoiden puulajitunnistukseen käytettiin esikäsiteltyjä lennokilla otettuja multispektrikuvia.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että lennokeilla otettujen kuva-aineistojen käyttö johti tarkempiin tuloksiin puuston tiheysennusteissa. Tiheäpulssisen monikanavaisen lentolaserkeilausaineiston käyttäminen tuotti parhaat tulokset taimikoiden puiden pituusennusteissa sekä lehdettömään että lehdelliseen aikaan. Yksinpuintulkinnasta saadut ominaisuustiedot ja reunapuiden vaikutuksen korjaaminen paransivat puuston tiheys- ja pituusennusteiden tarkkuutta verrattuna perinteiseen aluepohjaiseen menetelmään, mutta menetelmä oli silti epätarkempi kuin osatutkimuksissa I ja II käytetyt yksinpuintulkintamenetelmät. Varttuneiden taimikoiden ominaisuuksien ennustaminen onnistui tutkimuksissa paremmin kuin alle 1.3 m keskipituudeltaan olevien nuorten taimikoiden ominaisuuksien. Osatutkimuksessa IV käytetty kaukokartoituskuvien esikäsittely yhdistettynä konvoluutioneuroverkkojen käyttöön paransi taimien puulajitulkinnan tarkkuutta. Tutkimus osoittaa, että kaukokartoitusmenetelmiä voidaan hyödyntää operationaalisessa metsävarojen inventoinnissa täydentämään tai korvaamaan maastotöitä. Uudet tekniikat ovatkin tärke osa metsien käytön suunnittelun tehokkuuden lisäämistä.

• Imangholiloo, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0001-6240-077X Sähköposti: mohammad.imangholiloo@helsinki.fi

Metsien muiden kuin puutavaratuotteiden (NTFP) kestävä hyödyntäminen tarjoaa merkittäviä mahdollisuuksia elinolojen parantamiseen Ghanan metsien rajoilla sijaitsevissa yhteisöissä. Vaikka paikalliset yhteisöt hyötyvät NTFP-tuotteista, heidän näkemyksistään NTFP-tuotteiden potentiaalista köyhyyden lievittämisessä on vain rajallisesti tietoa. Tämä tutkimus arvioi paikallisten näkemyksiä NTFP-tuotteiden arvonlisän muodostamisessa ja NTFP-tuotteiden monikäytön suhteen sekä näiden tuotteiden vaikutusta elinolojen parantamiseen. Tutkimuksessa käytettiin monialaista lähestymistapaa, joka sisälsi kvantitatiivisia, kvalitatiivisia ja systemaattisia arviointimenetelmiä. Kyselyillä ja haastatteluilla kerättiin tietoa paikallisyhteisöjen näkemyksistä ilmastonmuutoksesta, NTFP-tuotteiden arvonlisäyksestä ja niiden moninaiskäytöstä sekä yhteisöjen sosiaalisista tekijöistä, jotka vaikuttavat heidän näkemyksiinsä NTFP-käytössä. Lisäksi PRISMA-menetelmää käyttämällä tehtiin systemaattinen katsaus NTFP-tuotteiden mahdollisuuksista köyhyyden lievittämisessä. Tulokset korostivat koulutuksen, sukupuolen ja uskonnon merkitystä paikallisten näkemysten muokkaamisessa NTFP-tuotteiden käytössä ja jalostuksessa. Systemaattinen katsaus osoitti, että NTFP-tuotteilla on potentiaalia lievittää köyhyyttä Ghanassa. Aloitteita, jotka parantavat NTFP-tuotteiden markkinoille pääsyä ja luovat niille arvonlisäysmahdollisuuksia, tulisi kehittää yhteisöjen taloudellisen aseman parantamiseksi. Lisäksi poliittiset puitteet ja institutionaalinen tuki voivat muodostua olennaisiksi tekijöiksi tuotteiden käytön edistämisessä. Tämä tutkimus valaisi paikallisten näkemysten keskeistä roolia NTFP-tuotteiden kestävässä hyödyntämisessä ihmisten elinolojen parantamiseksi Ghanan metsänreunalla sijaitsevissa yhteisöissä.

• Asamoah, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences Sähköposti: obeda@uef.fi

Namibian savanniekosysteemi on kokenut merkittävää ihmistoiminnan aiheuttamaa painetta, mikä on johtanut keskeisten ekologisten prosessien häiriintymiseen ja tiheän kasvillisuuden rakenteen lisääntymiseen; ilmiö tunnetaan yleisesti savannien pensastumisena. Noin 45 miljoonaa hehtaaria maata on kärsinyt tästä ilmiöstä, mikä on merkittävästi laskenut savannien lauduntamisominaisuuksia ja heikentänyt maanviljelijöiden taloudellista tuottoa sekä vähentänyt villieläimille sopivia elinympäristöjen. Pensaikkojen harvennusta, joka sisältää ylimääräisten puiden/pensaiden valikoivan poistamisen, on käytetty torjumaan tämän ilmiön negatiivisia vaikutuksia.

Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli arvioida harvennuksen vaikutusta (a) paikallisten sorkka- ja kavioeläinten sekä petojen käyttäytymisen aktiivisuuteen sekä (b) kasvillisuuden elpymiseen (i) uudistumiseen ja (ii) kasvuston rakenteeseen ja runsauteen sekä elinympäristön vapaisiin näkölinjoihin savannielinympäristössä Namibian Pohjois-Keskisellä alueella.

Tilastollisessa analyysissa käytettiin yleistettyjä lineaarisia sekoitettuja vaikutusmalleja (GLMM) ja lineaarisia sekoitettuja vaikutusmalleja (LME). Tulokset osoittivat, että harvennetuilla alueilla oli yleisesti ottaen enemmän villieläinten aktiivisuutta kuin harventamattomilla alueilla. Harvennetuilla alueilla oli myös vähemmän puita ja pensaita, erityisesti vanhempien puustojen osalta. Kasvuston luonnollinen uudistuminen oli nopeampaa harvennetuilla alueilla kuin harventamattomilla alueilla; harvennetuilla alueilla nuorten kohorttien runsaus oli 34 % suurempi kuin harventamattomilla alueilla. Punakuoriakaasian (Vachellia reficiens) määrä väheni merkittävästi harvennetuilla alueilla, kun taas kierreakaasian (Vachellia tortilis) määrä kasvoi. Puu- ja pensastiheydet harvennetuilla alueilla olivat sopivalla tasolla verrattuna 400 mm:n sademääräalueiden yleisesti hyväksyttyihin tiheysarvoihin (600–750 puuekvivalenttia (TE) ha^–1). Harvennuksen seurauksena tiheä orjapensaskasvusto muuttui avoimeksi kasvillisuusrakenteeksi, mikä edisti ruohonkasvua ja tarjosi paremmat näkölinjat savannin villieläimille.

Opinnäytetyö osoitti, että harvennus oli tehokas keino pensastumisen leviämisen hallintaan ja voisi toimia savanniekosysteemien palauttamismenetelmänä myös muilla alueilla. Harvennustoimien vaikutusten varmistamiseksi suositellaan säännöllistä harvennuksen seurantaa ja hoitoa.

• Nghikembua, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-4770-5943 Sähköposti: mattingh@uef.fi

Kuluttajilla maailmanlaajuisesti on pitkä historia osallistumisestaan syötävien metsäntuotteiden kulutukseen ja keräilyyn sekä maaseutu- että kaupunkiympäristöissä. Syötävät metsäntuotteet ovat tärkeitä erityisesti ravinnon ja kulttuuristen ekosysteemipalvelujen näkökulmasta, ja siirtävät kulttuurista ja henkistä merkitystä yksilöille ja yhteisöille vaikka niiden perinteisenä roolina on toimia ruoan ja muiden hyödykkeiden lähteenä. Nykyinen tutkimus keskittyy pääasiassa ei-puupohjaisten metsäntuotteiden taloudelliseen ja elinkeinolliseen merkitykseen maaseutualueilla. On siten tarvetta tutkia kaupunkikuluttajien kokemuksia ja vaatimuksia näistä tuotteista, erityisesti siirtymätalousmaiden markkinoilla.

Tämä väitöskirja pyrkii tutkimaan erilaisia muotoja ja syitä kaupunkilaiskuluttajien syötävien metsäntuotteiden taustalla kokemusten ja kulutuskäyttäytymisen näkökulmasta Kiinan alueellisilla markkinoilla. Tutkimus tarkastelee kuluttajien käyttäytymistä kolmesta keskeisestä näkökulmasta: osto-käyttäytymisessä, kuluttajien kokemukset metsäntuotteiden keräämisessä ja ympäristöystävällisyyden merkityksestä kulutuskäyttäytymisessä. Teoreettinen tausta liittyy pääasiassa ekosysteemipalveluihin ja Motivaatio–Mahdollisuus–Kyky -malliin sekä suunnitellun käyttäytymisen teoriaan. Tämä väitöskirja esittää käsitteellisen viitekehyksen kaupunkilaiskuluttajien kokemuksen ja kulutuskäyttäytymisen ajureista. Työ yhdistää kvalitatiivista haastattelumenetelmää ja kvantitatiivistä kyselymenetelmää kehitetyn kehyksen selvittämiseksi ja validointiin.

Tulokset joita on raportoitu artikkeleissa I-III paljastavat monipuolisuuden kaupunkikuluttajien kulutuskäyttäytymisen syötävien metsätuotteiden suhteen, korostaen vahvistuvaa kaupunki-maaseutu-yhteyttä näiden tuotteiden ympärillä. Tulokset (I) korostavat motivaatiota merkittävänä kuluttajakäyttäytymisen ajurina. Yhteys löytyy kiinalaiseen kulttuurin ja kaupunkikuluttajien motiivien välillä teen ostamisen yhteydessä. Kestävyys ja pragmaattisuus ovat hallitsevia motivaatioita omaan käyttöön tulevaan ostokäyttäytymiseen liittyen, kun taas lahjaostoksissa kiinalainen mianzi ja renqing olivat vallitsevia motiiveja. Marjojen keräämistä koskevissa toimissa havaittiin monipuolisempia motiiveja erityisesti lapsiperheissä ja tiettyihin demografisiin ryhmiin kuuluvien kaupunkilaiskuluttajien keskuudessa (II). Yhteiskunnalliset normit ja kulttuuri vaikuttivat kuluttajien asenteisiin ja uskomuksiin (I, II, III). Lisäksi laadukkaat tuotteet ja palvelut sekä tuottajien ja jakelijoiden tarjoamat sosiaalisen median markkinointikanavat loivat uusia kulutusmahdollisuuksia (II, III). Tutkimus osoitti myös, että kaupunkilaiskuluttajien henkilökohtainen tietämys ja tapojen rakentuminen ovat metsäntuotteissa keskeisiä tekijöitä. Nämä tulokset tarjoavat uusia näkökulmia siihen, miten kaupunkilaiskuluttajat osallistuvat ei-puupohjaisten metsäntuotteiden markkinoihin, mikä luo pohjaa lisätutkimuksia tällä alueella.

• Tong, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-4155-9017 Sähköposti: lingyun.tong@helsinki.fi

Tämän väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia haavan (Populus) ja pajun (Salix) taimien elävyyttä, kasvua ja maan kunnostuspotentiaalia saastuneessa maassa. Ensimmäisessä osatyössä selvitettiin kahden eurooppalaisen haavan (Populus tremula L.) kloonin ja neljän hybridihaavan (Populus tremula L. × Populus tremuloides Michx.) kloonin elävyyttä ja kasvua ei-saastuneessa (kontrolli) ja kreosootin ja dieselöljyn saastuttamassa maassa kolmessa eri istutustiheydessä kasvihuoneolosuhteissa kahden kasvukauden ajan (Artikkeli I). Toisessa osatyössä selvitettiin kolmen eurooppalaisen haavan kloonin ja seitsemän hybridihaavan kloonin elävyyttä, kasvua ja maan kunnostuspotentiaalia kreosootin saastuttamassa maassa 4-vuotisessa kenttäkokeessa (Artikkeli II). Kolmannessa osatyössä selvitettiin pajun (Salix psammophila) taimien kasvua ja raskasmetallien maasta poistokykyä erilaisilla bambubiohiili (BBC, 0-7% maan tilavuudesta) maan käsittelyillä Cd:n ja Zn:n saastuttamassa maassa kasvihuoneolosuhteissa 180 vuorokauden ajan (Artikkeli III).

Ensimmäisessä osatyössä (Artikkeli I) eurooppalaisen haavan ja hybridihaavan kloonien taimien elävyys oli 70–100% kontrollissa, 99 % kreosootin ja 22–59% dieselöljyn saastuttamassa maassa erilaisissa istutustiheyksissä. Haavan taimien pituus oli 5–44% ja 9–38% pienempi ja rungon kuivamassa 9–93% ja 34–63% pienempi dieselöljyn ja kreosootin saastuttamassa maassa kontrolliin verrattuna. Alhainen istutustiheys lisäsi taimien elävyyttä ja kasvua. Kaikista klooneista hybridihaavan klooneilla 14 ja 291 sekä eurooppalaisen haavan kloonilla R3 oli keskimääräistä parempi elävyys ja kasvu, riippumatta käsittelystä. Maaperän saastuminen, istutustiheys ja klooni vaikuttivat merkittävästi taimien elävyyteen, pituuteen ja rungon kuivamassaan (p < 0.05).

Osatyössä II (Artikkeli II) taimien elävyys oli suurin kreosootin saastuttamassa maassa hybridihaavan klooneista kloonilla 291 (72 %) ja eurooppalaisen haavan klooneista kloonilla R3 (70 %). Hybridihaavan klooneilla 14 ja 34 taimien pituus oli 16–211% suurempi kuin muilla hybridihaavan klooneilla. Myös eurooppalaisen haavan kloonin R3 taimien pituus oli 25‒35% suurempi kuin muilla eurooppalaisilla haavan klooneilla. Klooni ei kuitenkaan vaikuttanut merkittävästi taimien elävyyteen tai pituuteen (p > 0.05). Hybridihaavan klooneista kloonilla 134 oli paras kyky poistaa kreosootin saastuttamasta maasta PAH- ja TPH-yhdisteitä 5–10 cm:n syvyydestä ja kloonilla 191 10–50 cm:n syvyydestä. Myös hybridihaavan klooni 14, sekä eurooppalaisen haavan klooneista klooni R2, osoitti hyvää kyky poistaa PAH- ja TPH-yhdisteitä maasta molemmissa syvyyksissä. Toisaalta kaikki kloonit kykenivät poistamaan PAH- ja TPH-yhdisteitä maasta, eritoten 5–10 cm syvyydestä (p < 0.05).

Osatyössä III (Artikkeli III) BBC 1–5% käsittelyt vaikuttivat vain vähäisessä määrin S. psammophila:n taimien pituuteen tai kuivamassaan verrattuna kontrolliin. Sen sijaan BBC 7% käsittely vähensi taimien pituutta (16%) ja kuivabiomassaa (26%) merkittävästi verrattuna kontrolliin. Bambubiohiilikäsittelyt lisäsivät Cu:n, Cd:n ja Zn:n kertymistä eri kasvinosiin, ja eritoten Cd:n ja Zn:n kertymistä (23‒30% ja 13‒24%) BBC 3% käsittelyssä kontrolliin verrattuna. Bambubiohiilen lisääminen maahan ei kuitenkaan vaikuttanut merkittävästi taimien juuriston, rungon ja lehtien raskasmetallikertymiin (p > 0.05), lukuun ottamatta Pb:n kertymistä juuristoon ja Cu:n kertymistä runkoon (p < 0.05). Saatujen tulosten perusteella S. psammophila yhdessä bambubiohiilikäsittelyn kanssa osoitti hyvää potentiaalia raskasmetallien poistamisessa saastuneesta maasta.

Tässä tutkimuksessa mukana olleiden puulajien taimet osoittivat kaiken kaikkiaan kohtuullisen hyvää elävyyttä ja kasvua sekä hyvää PAH- ja TPH-yhdisteiden tai raskasmetallien poistokykyä saastuneesta maasta kasvihuoneolosuhteissa ja kenttäkokeessa. Tämän työn tulosten perusteella niitä voitaisiin käyttää saastuneiden maiden kunnostamisessa. Toisaalta pidempiaikaisia jatkotutkimuksia tarvitaan kenttäkokeissa tämän asian varmistamiseksi.

• Salam, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences Sähköposti: salam@student.uef.fi

Boreaalisten soiden odotetaan kuivuvan ilmastonmuutoksen seurauksena, mikä puolestaan vaikuttaa näiden hydrologisesti herkkien ekosysteemien hiilitaseeseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää kasvillisuuden koostumus (I) ja yhteyttäminen (II, III) tulevaisuuden ilmastossa. Tätä jäljitellään kokeellisella, pitkäaikaisella vedenpinnan alenemisella (WLD). WLD:n vaikutukset kasvillisuuteen ja yhteyttämiseen yhdistetään toisiinsa. Lisäksi tutkitaan rahkasammalten yhteyttämisen vastetta kuivuuskauteen.

Kenttämittaukset tehtiin pitkäaikaisessa WLD-kenttäkokeessa Lakkasuolla, jossa otanta kattoi kolme eri suotyyppiä: ravinteikas (mesotrofinen) sarasuo, niukkaravinteinen (oligotrofinen) sarasuo, ja rahkasuo (ombrotroofinen). Kenttämittauksiin kuului kasvillisuuskartoituksia ja eri lajien yhteyttämismittauksia lehtitasolla. Lisäksi rahkasammalten yhteyttämisen vastetta kuivuuskauteen mitattiin kasvihuonekokeessa, jota varten Lakkasuolta tuotiin suon pinnasta leikatuja rahkasammal paloja (mesokosmeja). Rahkasammalten yhteyttämistä mitattiin kokeellisen kuivuusjakson aikana ja sen jälkeen.

Havaitsimme kenttäkokeissa, että suokasvillisuuden vaste kuivumiseen riippuu suotyypistä. Ravinteikkaimman sarasuon lajikoostumus oli herkin kuivumiselle, mutta rahkasuon kasvillisuus osoitti vakautta. Samalla tavalla, WLD lisäsi yhteyttämistä putkilokasvivaltaisella ravinteikkaalla sarasuolla, kun taas muutokset olivat olemattomia sammalvaltaisella rahkasuolla. Molempien sarasoiden kasvillisuus muuttui avoimesta sarojen ja rahkasammalten hallitsemasta ekosysteemistä puiden hallitsemaan ekosysteemiin. Kuivuminen WLD:n jälkeen lisäsi putkilokasvien tuottavuutta enemmän kuin rahkasammaleiden, koska putkilokasvit pystyvät paremmin hyödyntämään turpeen mineralisaation tarjoamia ravinteita. Kasvihuoneessa toteutetussa kuivuuskokeessa havaitsimme, että WLD-alueelta tai luonnostaan kuivilta soilta peräisin olevat välipinnan rahkasammalet olivat alttiimpia kuivuudelle verrattuna kosteista paikoista peräisin oleviin sammaliin.

Työni osoitti, että ilmastonmuutoksen aiheuttamalla soiden kuivumisella, voi olla suuri vaikutus pohjoisten soiden kasvillisuuden rakenteeseen ja toimintaan. Kuivuminen saattaa lisätä näiden ekosysteemien, erityisesti ravinteikkaiden sarasoiden, yhteyttämistä.

• Kokkonen, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0003-0197-2672 Sähköposti: nicola.kokkonen@uef.fi

Kasvien fysiologian tutkimus keskittyy kasvin sisäisten prosessien, kuten kasvun, ravinteidenottokyvyn ja fotosynteesin tutkimiseen. Fotosynteesin säätelyn mittaus on merkittävää ymmärtääksemme, miten kasvit reagoivat muuttuvaan ilmastoon. Valon spektriin perustuvia kaukokartoitusmenetelmiä, jotka käyttävät näkyvää ja lähi-infrapuna-aallonpituuksilla heijastunutta valoa, sekä klorofyllifluoresenssia, käytetään keräämään tietoa kasvin fysiologisista muuttujista. Nämä menetelmät ovat kehittyneet nopeasti kaukokartoitusalustojen ja sensoreiden kehityksen myötä.

Kaukokartoitustulosten tulkitseminen voi kuitenkin olla haasteellista. Latvuston heterogeenisuuden vuoksi mittaussignaaliin vaikuttavat erilaiset tekijät, kuten ilmakehästä johtuva hajonta, mitattavan kasvuston tausta ja kasvuston rakenteelliset ominaisuudet. Lisäksi optiseen kaukokartoitussignaaliin vaikuttavat lehden fysiologiset prosessit, kuten lehden ravinnetasapaino ja lehden valokemia, sekä miten nämä prosessit ja optiset signaalit muuttuvat ajallisen vaihtelun seurauksena. Tämän väitöskirjan tavoitteena on edistää optisen kaukokartoituksen signaalitulkintaa, edistäen samalla uusien menetelmien ja laitteiden käyttöönottoa.

Tulokset osoittavat, että aurinkoinduktiivisen fluoresenssin (SIF) päivittäinen ja pitkäaikainen vaihtelu latvustossa johtuu sekä fotosynteettisistä ja rakenteellisista tekijöistä, mikä saattaa aiheuttaa virheellisiä tulkintoja SIF-mittauksista. Lisäksi tulokset osoittavat, että kaukokartoituksen kyky havaita muutoksia lehtiravinteissa riippuu ravinteiden, pigmenttien ja kasvustorakenteen yhteisesiintymisestä, korostaen samanaikaisten lehti- ja latvustotason mittauksien tärkeyttä. Esittelemme myös uudenlaisen miniaturisoidun fluoresenssimittarin, joka demonstroi kyvyn seurata fotosynteesin kausittaista säätelyä klorofyllifluoresenssin ja kaasunvaihdon integroiduilla mittauksilla. Tämän väitöskirjan tulokset korostavat tarvetta samanaikaisille ja monimittakaavaisille lehtien fysiologisten tekijöiden mittauksille, jotta voisimme edistää ymmärrystämme fotosynteesin säätelystä.

• Oivukkamäki, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-9620-4336 Sähköposti: jaakko.oivukkamaki@helsinki.fi

Tämä väitöskirja tutkii Suomalaisia naismetsänomistajia ja heidän aktiivisuuttaan metsänomistamisessa. Tutkimuksen teoreettisen taustana käytettiin sukupuoliteoriaa sekä palvelulähteistä ajattelua. Tämä väitöskirja keskittyi erityisesti selvittämään 1. Ovatko naiset vähemmän aktiivisia metsänomistajia verrattuna miehiin? 2. Miten naismetsänomistajat ymmärtävät aktiivisen metsänomistuksen ja eroaako se esimerkiksi politiikan määritelmistä 3. Onko naismetsänomistajien tavoiterakenne erilainen verrattuna miehiin? ja 4. Miten tavoitteet muuttuvat aktiivisuudeksi mies- ja naismetsänomistajilla?

Tutkimuksessa käytettiin sekä kvalitatiivisia että kvantitatiivisia menetelmiä. Tutkimus perustui Metsänomistaja 2020 projektissa kerättyyn kyselydataan sekä 22 haastatteluun. Tässä tutkimuksessa naismetsänomistajat huomattiin vähemmän aktiiviseksi verrattuna miehiin. Lisäksi naismetsänomistajilla oli miehiä monipuolisempi tavoiterakenne ja tavoitteiden ja aktiivisuuden suhde oli sukupuolten välillä erilainen. Naismetsänomistajat lisäksi määrittelivät aktiivisen metsänomistuksen huomattavasti laaja-alaisempana kuin erilaiset metsäpoliittiset dokumentit.

Tämän tutkimuksen tulokset indikoivat että metsänomistajuus on sukupuolittunutta ja että metsänomistajien palvelut eivät täysin vastaa naismetsänomistajien tarpeisiin. Lisäksi sukupuolittuneisuus ja dominoivat metsäalan arvot vaikuttavat kaikkiin metsänomistajiin, heidän käytökseen ja metsänomistajatutkimukseen. Näiden tulosten huomioiminen mahdollistaa tasa-arvoisemman metsänpolitiikan ja metsäpalveluiden suunnittelun tulevaisuudessa.

• Kuhlman, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-3293-6650 Sähköposti: juulia.kuhlman@helsinki.fi