Dissertationes Forestales vol. 2026 | 2026

Metsähakkeesta on tullut tärkeä energianlähde Suomessa viime vuosikymmenten aikana erityisesti uusiutuvan energian lisäämiseen tähdänneiden poliittisten toimien seurauksena. 2020-luvulla vaihtoehtoisten uusiutuvan energian teknologioiden yleistyminen on kuitenkin vaikuttanut energiajärjestelmään. Samanaikaisesti erityisesti ilmasto- ja luontovaikutuksiin perustuva kritiikki metsähakkeen käyttöä kohtaan on voimistunut. Tämä väitöskirja tarkastelee metsähakkeen tulevaa roolia Suomessa seuraavan vuosikymmenen aikana sekä energiapuun hankintaketjujen toimintaympäristöä. Lisäksi se analysoi hoitamatta jääneiden nuorten harvennusmetsien korjuuolosuhteita. Tutkimuksessa yhdistyvät kyselytutkimusaineistot, metsänmittausaineistot sekä hakkuusimulaatiot. Tulosten mukaan metsähakkeen kulutuksen lämpö- ja voimalaitoksissa odotetaan laskevan vuoteen 2033 mennessä, mutta pysyvän kuitenkin edelleen suhteellisen korkealla tasolla. Metsähaketta tullaan käyttämään aiempaa enemmän säätövoiman lähteenä, mikä pidentää energiapuun varastointiaikoja ja lisää terminaalivarastointia. Suurin osa vuonna 2023 toimitetusta energiapuusta oli kotimaista ja hankittu enintään sadan kilometrin etäisyydeltä laitoksesta. Merkittävä osa puusta oli metsäteollisuudelle jalostuskelpoista ainespuuta. Useat tutkituista hoitamatta jääneistä nuorista harvennusmetsistä olivat potentiaalisia karsitun energiarangan ja joissain tapauksissa myös kuitupuun hakkuukohteita. Korkeiksi arvioidut korjuukustannukset johtuivat poistettavien runkojen pienestä keskimääräisestä koosta ja pienestä hakkuukertymästä. Metsähakkeen käyttömäärän vaihtelut ja poliittinen epävarmuus tulisi tunnistaa tekijöiksi, jotka heikentävät energiapuun hankintaketjujen toimintaympäristöä ja aiheuttavat riskin toimitusvarmuudelle. Metsiköissä, joissa hakkuupoistuma koostuu pieniläpimittaisista rungoista, kokopuun korjuu voi parantaa korjuun kannattavuutta, mikäli kohde on sille soveltuva. Kokopuun hankinnan ja hyödyntämisen edistäminen on siksi tarpeen metsänhoidon toimien tehostamiseksi sekä ainespuun energiakäytön ehkäisemiseksi.

• Niinistö, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0009-0006-2645-0095 Sähköposti: tuomas.niinisto@luke.fi

Puuaineen johtosolukoiden solut (putki- ja putkilosolut) kuljettavat vettä juurista lehtiin. Johtosolukon solujen seinät aiheuttavat vedenkuljetukselle vastusta, mikä kasvaa kuljetusmatkan kasvaessa. Tämän kompensoimiseksi, solujen koko kasvaa kun etäisyys puun latvasta kasvaa. Vesi kulkee johtosolukon solusta toiseen huokosten läpi. Tiedämme kuitenkin hyvin vähän huokosten skaalautumisesta kuljetusetäisyyden funktiona. Suuremmat kuljetussolut ja huokoset kuljettavat enemmän vettä, mutta ovat myös alttiimpia vedenkuljetuksen häiriöille. Puuaineen johtosolukon solujen muodostuminen on myös herkkä ympäristöolosuhteille, ja kasvuolosuhteet voivatkin vaikuttaa solujen lukumäärään ja kokoon.

Tämän väitöskirjan tavoitteena oli a) kuvata puun sisäistä vaihtelua ja koordinaatiota johtosolukon solujen ja niiden välisten huokosten koossa ja erityisesti niiden skaalautumista kuljetusetäisyyden funktiona, b) tutkia lajien välisiä eroja, ja c) ymmärtää paremmin ympäristöolosuhteiden vaikutuksia solujen muodostumisen eri vaiheiden ajoitukseen sekä solujen ja huokosten kokoon.

Analysoimme solujen ja huokosten ominaisuuksia rinnankorkeudella puun poikkileikkauksen ytimestä pintaan ja puun latvasta isoihin juuriin poikkileikkauksen uloimmissa vuosirenkaissa männyssä, kuusessa ja rauduskoivussa erilaisilla kasvupaikoilla. Analysoimme myös putkisolujen muodostumisen eri vaiheiden ajoitusta männyllä ja kuusella eri leveysasteilla. Käytimme valo- ja pyyhkäisyelektronimikroskopiaa solujen ja niiden huokosten tutkimiseen.

Sekä johtosolukon solujen että huokosten koko skaalautui etäisyyden funktiona puun latvasta, mikä viittaa siihen, että näiden rakenteiden koordinaatio puun sisällä on tärkeää sekä havu- että lehtipuille. Rakenteiden skaalaus, mutta ei koordinaatio, poikkesi juurissa. Havupuiden huokosten toiminnalliset ominaisuudet erosivat tutkituilla kasvupaikoilla ja lajeilla, mikä viittaa siihen, että toruksen ja huokosaukon suhteellinen koko voi olla erityisen tärkeä hydrauliselle turvallisuudelle. Alemmat leveysasteet ja lämpimämmät vuodet mahdollistivat pidempikestoiset johtosolukon solujen muodostumisvaiheet ja suuremman putkisolujen määrän. Näin ollen ilmastonmuutos saattaa lisätä puuntuotantoa boreaalisissa metsissä, kunnes jokin muu tekijä kuin lämpötila tulee kasvua rajoittavaksi tekijäksi.

• Held, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0001-5555-1385 Sähköposti: magdalena.held@helsinki.fi

Tarkka puulajien luokittelu on keskeistä metsäsuunnittelussa, biodiversiteetin seurannassa ja ekologisessa tutkimuksessa. Boreaalisten metsien suhteellisen vähäinen puulajimäärä ja yksinkertainen latvusrakenne tarjoavat suotuisat lähtökohdat kaukokartoitukseen perustuvalle puulajitulkinnalle. Puulajin luokittelu on kuitenkin edelleen haastavaa metsien rakenteellisen vaihtelun sekä ekologisesti merkittävien lehtipuulajien, kuten haavan, hajanaisen esiintymisen vuoksi. Tässä väitöskirjassa arvioidaan RGB-, multispektri- ja LiDAR-sensoreilla varustettujen miehittämättömien ilma-alusten mahdollisuuksia puulajiluokittelussa ja keskeisten biodiversiteetti-indikaattorien tunnistamisessa Suomen boreaalisissa metsissä.

Tutkimus perustuu neljään osatutkimukseen, jotka toteutettiin käyttäen erilaisia miehittämättömiä ilma-aluksia ja sensorikokoonpanoja. Aineistot sisälsivät muun muassa helikopteripohjaista RGB-kuva-aineistoa, fotogrammetrisia pistepilviä ja miehittämättömällä ilma-aluksella kerättyä LiDAR-aineistoa. Luokiteltavat puulajit olivat mänty (Pinus sylvestris L.), kuusi (Picea abies (L.) Karst.), koivut (Betula pendula Roth, B. pubescens Ehrh.) ja haapa (Populus tremula L.). Luokitusmenetelminä käytettiin lineaarista erotteluanalyysiä (LDA), tukivektorikoneita (SVM) ja satunnaismetsiä (RF). Luokittelussa hyödynnettiin kohteiden spektriä, rakennetta, tekstuuria ja muotoa kuvaavia piirteitä.

Korkein kokonaisluokittelutarkkuus (95 %) saavutettiin toukokuussa kerätyillä multispektrikuvilla ja käsin rajatuilla latvussegmenteillä. Myös RGB-kuvista johdettuihin pistepilviin perustuva automaattinen segmentointi tuotti hyviä tuloksia: kokonaisluokittelutarkkuus oli 92 % ja kappa-kerroin 0,90. Rakenne- ja spektritietojen yhdistäminen paransi luokittelutuloksia, erityisesti silloin kun aineistot oli kerätty samanaikaisesti. Menetelmät osoittautuivat tehokkaiksi myös ekologisesti merkittävien haapojen ja pystylahopuiden tunnistamisessa. Haavan F1-arvo oli parhaimmillaan 97 %.

Tulokset osoittavat myös, että vuodenaikaisvaihtelu vaikuttaa merkittävästi luokittelutarkkuuteen. Kasvukauden alku tarjoaa parhaat olosuhteet spektriin perustuvalle puulajin luokittelulle. Piirteiden tärkeyttä koskevat analyysit korostivat spektriä, rakennetta ja tekstuuria kuvaavien tietojen yhdistämisen merkitystä luokittelutarkkuuden maksimoimisessa. Vaikka useita sensoreita yhdistävät menetelmät tuottivat korkeimmat tarkkuudet, myös hyvin toteutetut yhden sensorin menetelmät tuottivat luotettavia tuloksia suotuisissa olosuhteissa.

Tämä väitöskirja osoittaa, että miehittämättömiin ilma-aluksiin perustuva kaukokartoitus tarjoaa kustannustehokkaan ja resoluutioltaan korkean vaihtoehdon maastoinventoinneille puulajien luokittelussa ja biodiversiteetin arvioinnissa. Tutkimus esittää joustavia ja käytännön toimintaan soveltuvia työskentelytapoja boreaalisten metsien biodiversiteetin seurantaan. Tulokset myös vahvistavat miehittämättömien ilma-alusten roolia kestävän metsätalouden tukena.

• Kuzmin, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0001-5066-5535 Sähköposti: anton.kuzmin@uef.fi

Metsäalan ammattilaiset ovat perinteisesti olleet keskeisessä asemassa vaikuttamassa siihen, miten metsiä määritetään ja käytetään. He toimivat erilaisissa asiantuntija- ja muissa tehtävissä suunnitellen ja toteuttaen metsänhoitoa, puunkorjuuta, luonnon monimuotoisuuden suojelua sekä sidosryhmien osallistamista. Työssään metsäammattilaiset ovat osallisia ja osallistuvat yhteiskunnallisiin keskusteluihin metsien ja laajemmin luonnon tilasta ja kestävästä käytöstä. Näissä keskusteluissa metsiin liittyviä instituutioita ja hallintaa usein haastetaan ja jännitteet erilaisten arvojen ja tavoitteiden välillä kärjistyvät.

Väitöstutkimukseni tavoitteena oli syventää käsitteellistä ja empiiristä ymmärrystä metsäammattilaisten metsäsuhteista, näiden suhteiden ja metsäammattikulttuurin välisestä vuorovaikutuksesta sekä siitä, millaisia jännitteitä tai mahdollisuuksia näissä metsäsuhteissa ilmenee kestävyyssiirtymän näkulmasta.

Väitöskirja koostuu kolmesta osatutkimuksesta. Ensimmäisessä osatutkimuksessa kehitin metsäsuhde-termin määrittelyä saadakseni käsitteellisen työkalun ihmisten metsäkokemusten ja -merkitysten tutkimiseen. Toisessa osatutkimuksessa sovelsin tätä käsitettä tutkiakseni metsäammattilaisten metsään liittämiä merkityksiä ja erityisesti sitä, miten merkitykset muovautuvat osana ammattiyhteisöä ja -kulttuuria. Kolmannessa osatutkimuksessa tutkin metsien käyttöön liittyvää verkkokeskustelua ja osapuolten siellä ilmaisemia tunteita metsäsuhteiden ilmentyminä sekä konfliktien dynamiikkaa muokkaavina tekijöinä.

Menetelmällisesti tutkimus yhdisti monitieteiseen kirjallisuuteen pohjautuvan käsitteellisen analyysin laadulliseen empiiriseen tutkimukseen. Empiirinen analyysi koostui tulkitsevasta fenomenologisesta analyysista (IPA), laadullisesta sisällönanalyysista sekä narratiivisesta tunneanalyysista. Empiirinen aineisto koostui suomalaisten metsäammattilaisten haastatteluista sekä metsäkiistaan liittyvistä keskusteluista digitaalisessa mediassa.

Tulokset osoittavat, että metsäammattilaisten metsäsuhteet ovat kokonaisvaltaisia, moniulotteisia ja myös syvästi kietoutuneita ammattikulttuuriin. Alalle kouluttautuessaan ja ammatissa toimiessaan yksilöt kiinnittyvät ammattikulttuuriseen jatkumoon, joka muovaa yksilöiden metsiin liittyviä arvoja, käsityksiä ja tuntemuksia. Metsien merkityksellisyys on sekä henkilökohtaista että ammatillista ja kietoutuu monin tavoin niin yksilön elämänhistoriaan kuin yhteisöjen kulttuurisiin normeihin. Metsän merkityksellisyys omassa elämässä voidaan kokea myös ristiriitaiseksi suhteessa yhteiskunnassa vallitseviin arvoihin ja niiden ilmauksiin. Kokonaisuudessaan tutkimukseni tuo esiin, miten ammatilliset identiteetit ja metsiin liittyvät merkitykset neuvotellaan historiallisesti rakentuneissa elämismaailmoissa, ja avaa siten uusia näkökulmia metsäammattilaisten roolista kestävyyssiirtymässä.

• Halla, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-5658-0687 Sähköposti: tuulikki.halla@uef.fi

Boreaalisissa metsissä typpeä on niukasti saatavilla, mikä tyypillisesti rajoittaa puuston kasvua. Näin ollen typpilannoitus voi lisätä merkittävästi hiilen sidontaa puustoon ja aluskasvillisuuteen, mikä edistää ilmastonmuutoksen hillintää. Väitöskirjatyön tavoitteena oli tutkia typpilannoituksen vaikutuksia puuston tilavuuskasvuun ja aluskasvillisuuden dynamiikkaan boreaalisissa mänty- (Pinus sylvestris L.) ja kuusimetsissä (Picea abies (L.) H. Karst.). Typpilannoitusta käsittelevälle kirjallisuudelle tehtiin systemaattinen haku ja kvantitatiivinen synteesi, joiden avulla analysoitiin typpilannoituksen vaikutuksia puuston tilavuuskasvuun Suomessa (Tutkimus I). Typpilannoituksen lyhytaikaisia vaikutuksia aluskasvillisuuteen tutkittiin Itä-Suomessa toteutetussa kenttäkokeessa (Tutkimus II). Typpilannoitus lisäsi puuston tilavuuskasvua 0,2–2,7 m³ hehtaaria kohden vuodessa. Lannoituksessa annetun typen määrä oli tärkein kasvuvastetta selittävä tekijä, ja puuston tilavuuskasvu lisääntyi lineaarisesti aina 208 kg/ha typpiannokseen asti. Tilavuuskasvun lisäykseen vaikuttivat myös kasvupaikkatyyppi, keskimääräinen vuotuinen sadanta ja lannoituksesta kulunut aika. Aluskasvillisuutta tarkasteltaessa havaittiin, että aluskasvillisuuden kokonaispeittävyys väheni jonkin verran typpiannoksen kasvaessa, mikä selittyi pääasiassa sammalpeitteen vähenemisellä. Kasvupaikan ravinteisuus ja ilmasto-olosuhteet tulisi huomioida lannoitusta suunniteltaessa. Tulosten perusteella kertaluonteinen typpilannoitus metsänhoidon suositusten mukaisilla annoksilla lisää puuston tilavuuskasvua, mutta ei aiheuta merkittäviä muutoksia aluskasvillisuudessa.

• Jetsonen, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0009-0006-4878-8951 Sähköposti: johanna.jetsonen@helsinki.fi

Puunkorjuusta aiheutuvien kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen sekä energiatehokkuuden parantaminen ovat edelleen merkittäviä haasteita. Tässä väitöskirjassa arvioidaan vaihtoehtoisten käyttövoimien sekä metsäkoneiden tyhjäkäynnin vaikutuksia kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen ja siten ilmastokestävämmän puunkorjuun kehittämiseksi Suomessa.

Ensimmäisessä osajulkaisussa selvitettiin vaihtoehtoisten käyttövoimien potentiaalia raskaissa työkoneissa. Tulokset osoittivat, että hybridi- ja täyssähköisillä teknologioilla on suurin potentiaali korvata perinteiset dieselmoottorit tulevaisuudessa. Havaitut haasteet olivat pääasiassa akustojen luotettavuus sekä korkeat kustannukset. Biopolttoaineiden, biokaasun ja vedyn osalta haasteina todettiin korkeat teknologiakustannukset sekä vähäiset valmistusmäärät. Korkein teknologinen valmiustaso (TRL) todettiin hybridi- ja täyssähköisillä ratkaisuilla. Täyssähköisten sekä biokaasu- ja vetykäyttöisten metsäkoneiden TRL-arviointia ei voitu tehdä riittävän tutkimustiedon puutteen vuoksi.

Toisessa osajulkaisussa selvitettiin suomalaisten puunkorjuu- ja autokuljetusyrittäjien näkemyksiä metsäkoneiden ja puutavara-autojen tyhjäkäyntiajoista kyselytutkimusten avulla. Tulokset osoittivat, että yrittäjät kokivat tyhjäkäyntiaikojen olevan vähennettävissä nykytasosta. Tutkimuksessa raportoitiin myös useita puunkorjuun ja puutavaran autokuljetuksen työvaiheita sekä niiden tyhjäkäynnin vähennyspotentiaalia. Merkittävänä toimenpiteenä vähentää tyhjäkäyntiä korostettiin yrittäjien tietoisuuden parantaminen tyhjäkäynnin vaikutuksista.

Kolmannessa osajulkaisussa tutkittiin metsäkoneiden tyhjäkäyntiaikoja automaattisesti kerätyn laajan konedatan avulla. Tutkimuksessa hyödynnettiin myös skenaariotarkastelua kuvaamaan tyhjäkäynnin vaikutuksia hiilidioksidipäästöihin ja kustannuksiin. Tulokset osoittivat, että hakkuukoneiden tyhjäkäynnin osuus kokonaiskäyttöajasta sekä tyhjäkäynninaikainen polttoaineenkulutus olivat suurempia kuin kuormatraktoreiden. Lisäksi tutkimuksessa todettiin, että tyhjäkäynnin vähentäminen voisi tuottaa merkittäviä kustannus- ja päästövähennyksiä sekä vuotuisia lisätuloja, mikäli vähentynyt tyhjäkäyntiaika voitaisiin siirtää koneiden tuottavien työtuntien määrään.

Tämän väitöskirjan tulokset tarjoavat uutta tutkimustietoa sekä edistävät siirtymistä tehokkaampiin ja vähäpäästöisempiin työkoneoperaatioihin. Vaikka haasteita ilmenee edelleen Suomessa, tämän väitöskirjan tulokset vahvistavat pohjaa siirryttäessä kohti vähäpäästöistä puunkorjuuta Suomessa ja globaalisti.

• Pesonen, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0009-0004-3915-7723 Sähköposti: jarkko.pesonen@uef.fi

Kuoriamebat ovat mikroskooppisia petoja ja veden pinnan indikaattoreita soilla. Niiden toimintaa ja yhteisörakennetta sääteleviä mekanismeja voidaan tutkia toiminnallisten ominaisuuksien avulla (mm. kuoren ja sen aukon koko, ameban aineenvaihdunnallinen strategia (heterotrofia tai miksotrofia), ja kuoren materiaali). Yhteyttävien mikrobien merkitys soiden hiilinielulle on hiljattain havaittu aiemmin arvioitua suuremmaksi. Näiden mikrobien vasteet kuivumiseen ja sen aiheuttamaan kasvillisuussukkessioon kohti metsälajistoa, joka uhkaa soita ilmaston lämmetessä ja haihdunnan lisääntyessä, ovat huonosti tunnettuja.

Tämä työ koostuu kolmesta osatutkimuksesta, joissa selvitettiin kuoriamebojen ja yhteyttävien mikrobien vasteita pitkäaikaiseen kuivumiseen kolmella boreaalisella suotyypillä, joista ravinteikkain oli ruohoinen saraneva, karuin keidasräme, ja näiden välillä varsinainen saraneva. Tutkimus tehtiin Lakkasuon kuivatuskokeella, jossa alentunutta veden pintaa on ylläpidetty kahden vuosikymmenen ajan ilmastonmuutoksen simuloimiseksi. Näytteet kerättiin kesällä 2022. Kuoriamebat tunnistettiin ja mitattiin mikroskopoimalla, yhteyttävät mikrobit tunnistettiin DNA:n metaviivakoodauksella ja niiden yhteytyspotentiaali mitattiin PhytoPAM-laitteella. Näiden mitattujen vastemuuttujien eroa verrattiin kontrolli- ja käsittelyalojen sekä suotyyppien välillä.

Vedenpinnan lasku vaikutti yhteyttävään mikrobilajistoon koealan ravinteisuudesta riippumatta, kun taas kuoriamebat reagoivat voimakkaimmin ruohoisella saranevalla ja heikoiten keidasrämeellä. Ravinteisuusgradientin ääripäissä lajistomuutokset eivät kytkeytyneet toiminnallisiin muutoksiin. Varsinaisella saranevalla sekä kuoriamebayhteisön toiminnallinen rakenne erosi kuivatun ja kontrollialan välillä, ja yhteytyspotentiaali oli suurempi kuiva-tulla alalla. Eri suotyyppejä edustavat tutkimusalat erosivat toisistaan lajiston, toiminnallisten ominaisuuksien, vedenpinnan laskun aiheuttamien vasteiden, sekä toiminnallisen vakauden suhteen.

Merkkejä toiminnallisista muutoksista havaittiin vain varsinaisella saranevalla, mikä johtui luultavasti ravinteisuuden ja varjostuksen suuremmasta kasvusta verrattuna kahteen muuhun suohon ja kuoriamebojen osalta sopeutumisesta märkiin ja avoimiin olosuhteisiin sekä matalasta toiminnallisesta redundanssista. Sen sijaan sekä kuoriamebat olivat resistenttejä kohtalaiselle kuivumiselle keidasrämeellä, kun taas ruohoisella saranevalla korkea toimin-nallinen redundanssi ylläpiti kuoriamebayhteisön toiminnallista rakennetta. Nämä tulokset tulisi huomioida käytettäessä kuoriameboja biomonitoroinnissa. Kaiken kaikkiaan tuloksissa korostuu, että mikrobien vasteita kuivumiselle ei voida yleistää yli suotyyppien tai mikrobiryhmien.

• Kuuri-Riutta, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0009-0006-0845-9459 Sähköposti: olivia.kuuri-riutta@uef.fi

Rakentamiseen liittyvä sääntely ja tekninen kehitys ovat luoneet edellytykset sille, että Suomi voisi nousta puurakentamisen edelläkävijäksi. Puurakentamisen markkinaosuus ja erityisesti kierrätyspuun käyttö, puun käyttö kaupunkimaisessa korjausrakentamisessa ja puu osana luontopohjaisia ratkaisuja ovat Suomessa kuitenkin vielä alhaisella tasolla. Tämän väitöskirjan tavoitteena on tunnistaa erilaisia puunpohjaisia ratkaisuja rakentamisessa sekä kuinka näiden leviämistä voitaisiin edistää. Väitöskirja koostuu kolmesta osatutkimuksesta, joissa hyödynnetään teoreettisena perustana politiikkaverkostojen sekä liiketoiminta- ja innovaatioekosysteemin näkökulmia. Menetelminä työssä käytettiin kuvailevaa sosiaalisen verkoston analyysia ja kvalitatiivista haastatteluihin perustuvaa temaattista analyysia. Ensimmäisessä osatutkimuksessa tarkastellaan yhtä puurakentamisen edelläkävijäkaupunkia eli Joensuuta paikallisten politiikkaverkostojen esimerkkinä. Tutkimuksessa tunnistettiin paikallisen puurakentamisen politiikkaverkoston ominaispiirteitä (Artikkeli I). Toisessa osatutkimuksessa tunnistettiin ratkaisuja kierrätyspuun käytön esteiden poistamiseksi (Artikkeli II). Lopuksi tunnistettiin tapoja innovaatioekosysteemin kehityksen mahdollistamiseksi ja puun käytön monipuolistamiseksi rakentamisessa (Artikkeli III). Paikallistason puurakentamisen politiikkaverkostoanalyysi (Artikkeli I) osoittaa, että avaintoimijat edustavat tutkimusta, rakennustuotantoa ja liiketoimintaa sekä julkishallintoa puurakentamisen yleistymisessä. Kierrätyspuun käyttöön liittyvässä osatutkimuksessa (Artikkeli II) tunnistettiin puun uudelleenkäyttöönliittyvää potentiaalia, mutta myös käyttöönottoa rajoittavia tekijöitä ja puuttuvia toimijoita. Näiden esteiden poistaminen edellyttää asiantuntijoiden vahvempaa roolia ja ratkaisujen hyödyntämistä markkinoilla, teknologian, sääntelyn ja kulttuurin aloilla. Innovaatioekosysteemin kehitystä koskeva tutkimus (Artikkeli III) tarkastelee ekosysteemin heikompia osia (kuten esimerkiksi toimijoiden sitoutumista ja rooleja, yhteistyötä, lainsäädännön vaikutusta, teknologisia mahdollisuuksia ja liiketoiminnan kehittymistä) ja näitä tukevia prosesseja. Tämän pohjalta siinä todetaan, että innovaatioekosysteemin kehittämistä voitaisiin nopeuttaa ottamalla tiiviimmin mukaan asiantuntijatoimijoita, parantamalla tiedon jakamista ja viestintää, ja vahvistamalla koulutusta ja projektien yhteiskehittämistä. Puun käytön lisääminen edellyttää edistämistä sekä paikallisesti että ekosysteemitasolla ja ratkaisujen laajentamista rakennusten koko elinkaaren ajaksi. Tulokset osoittavat, että kunnilla on kyky toimia kaupunkien rakennetun ympäristön kehittämisen vetäjinä edistämään ekosysteemin osapuolten osaamisen kehittämistä, levittämään parhaita käytäntöjä ja vahvistamaan paikallistason hallintoa. Kehittyvien ekosysteemien tulisi varmistaa sekä horisontaalinen että vertikaalinen sidosryhmäyhteistyö innovatiivisten puupohjaisten ratkaisujen edistämiseksi kaupunkiympäristöissä. Asiantuntijoiden ja välittäjien tuki on näiden ratkaisujen laajentamisessa keskeistä. Tämä vaatii jatkuvaa vuorovaikutusta, yhteistyön vahvistamista sekä vastuun jakamista kuntien ja rakennusyritysten välillä.

• Rahman, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0003-0197-9022 Sähköposti: rayhanur.rahman@helsinki.fi

Teknologinen kehitys ja metsiä koskevien yhteiskunnan odotusten muutos ovat luoneet uusia mahdollisuuksia osallistavalle metsäsuunnittelulle. Perinteiset osallistamismenetelmät kohtaavat kuitenkin haasteita, kuten alhaisen osallistumisen ja rajallisen osallistujakirjon. Nykyaikainen metsäsuunnittelu toimii yhä enemmän muotoiltuna prosessina, joka edellyttää työkaluja sidosryhmien näkemysten ja teknisten inventointitietojen tehokkaaseen keräämiseen sekä aktiivisen osallistumisen varmistamiseen. Tämä väitöskirja tutki, miten pelillistävät lähestymistavat voivat vastata näihin haasteisiin keräämällä metsätietoja osallistavien prosessien tueksi. Tutkimuksessa kehitettiin käsitteellinen viitekehys, joka yhdistää teknologiavälitteisen ympäristövuorovaikutuksen, osallistavan metsäsuunnittelun ja kulttuurisen sopeutumisen tarkastellakseen, miten pelillistäminen voi yhdistää teknisen tiedonkeruun sidosryhmien osallistumiseen erilaisissa kulttuurisissa ympäristöissä.

Tutkimus hyödynsi vaiheittain etenevää monimenetelmällistä lähestymistapaa kolmen tutkimuksen kautta: hyödyntäen geokätköilyä maisemapreferenssitiedon keräämiseen, kehittäen metsän skannaukseen kohdennettuja lisätyn todellisuuden sovelluksia sekä analysoiden tiedonkeruun kulttuurienvälistä toteutusta. Artikkeli I osoitti, että olemassa olevia paikkatietopohjaisia pelialustoja voidaan hyödyntää merkityksellisen sosiaalisen tiedon keräämiseen, paljastaen ihmisten erilaisia maisemamieltymyksiä ja metsäsuhteita, vaikka tutkimuskohteiden maantieteellisen saavutettavuuden rajoitukset ja ajan kuluessa heikentyvä osallistumisaktiivisuus olivat ilmeisiä. Artikkeli II havaitsi, että pelillistämisen muotoilu vaikuttaa merkittävästi osallistujien käyttäytymiseen, liikkumiseen ja kertyvän datan ominaisuuksiin, tuottaen erilaisia pistepilviominaisuuksia erilaisiin metsäinventointitarpeisiin. Artikkeli III vahvisti pelillistettyjen lisätyn todellisuuden sovellusten teknisen siirrettävyyden Suomen ja Japanin välillä, vaikka merkittävät paikkasidonnaiset vaikutukset korostivat pelillistämisen kulttuurisen mukauttamisen tärkeyttä optimaalisessa toteutuksessa.

Tulokset vahvistavat luodun viitekehyksen perusteiden toimivuuden ja korostavat jännitteitä tarkoituksenmukaisuuden ja leikillisyyden välillä pelillistävissä tilanteissa, joissa metsän virkistyskäyttö välineellistetään tiedon keräämiseksi metsäsuunnittelua varten. Tehokas toteutus edellyttää kaikkien kolmen käsitteellisen pilarin (teknologisen, osallistavan ja kulttuurisen) integroimista niiden erillisen tarkastelun sijaan. Se vaatii myös institutionaalista kykyä sisällyttää kansalaisten tuottamaa tietoa viralliseen suunnitteluun. Metsäsuunnittelun kehittyessä kohti osallistavampia lähestymistapoja, tasapainottaen teknistä tarkkuutta ja sosiaalista toimintalupaa, pelillistäminen tarjoaa monipuolisen lähestymistavan, joka huolellisesti suunniteltuna ja kulttuurisesti mukautettuna voi parantaa osallistavaa metsänhoitoa säilyttäen teknisen täsmällisyyden. Jatkotutkimuksissa tulisi kiinnittää huomiota osallistujien sitoutumisen ylläpitämiseen uutuusvaiheen jälkeen ja pelillistettyjen lähestymistapojen integrointiin operatiivisiin työnkulkuihin. Lisäksi eri väestöryhmien osallisuuden laajentaminen on olennaista yhdenvertaisuutta ja kuuluvuutta vahvistavan ympäristöpäätöksenteon edistämiseksi.

• Chambers, University of Eastern Finland, Faculty of Science, Forestry and Technology, School of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-0586-3142 Sähköposti: philip.chambers@uef.fi

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

Typpioksiduuli (N₂O) on kolmanneksi merkittävin ihmisperäinen kasvihuonekaasu ja sen pitoisuus ilmakehässä on kasvanut arvosta 273 ppb arvoon 336 ppb vuodesta 1800 lähtien pääasiassa maataloudessa käytettyjen lannoitteiden seurauksena. Viljeltyjen maatalousmaiden N₂O-päästöt on laajasti tutkitut ja siten viimeaikainen tutkimus on kohdistunut yhä enemmän ravinnerikkaisiin arktisiin maaperiin. Valtaosa arktisista maaperistä on kuitenkin ravinneköyhiä ja niiden tyypillisesti alhaisia N₂O-päästöjä säätelevät mekanismit tunnetaan edelleen puutteellisesti. Tämä väitöskirja syventää ymmärrystä pienistä N₂O-päästöistä ravinneköyhässä ja erittäin heterogeenisessä arktisessa turvemaassa perustuen kolmen vuoden ajan tehtyihin toistettuihin manuaalisiin kammiomittauksiin sulan maan aikana.

Alhaisten N₂O-voiden määrittämistä rajoittaa erityisesti mittausmenetelmien herkkyys. Tutkimuksessa arvioitiin uuden kannettavan kaasuanalysaattorin (Aeris MIRA Ultra N₂O/CO₂) suorituskykyä laboratorio- ja kenttäolosuhteissa ja sen todettiin soveltuvan manuaalisiin kammiomittauksiin arktisissa olosuhteissa. Lisäksi luotiin käytännön ohjeistus laitteen asetuksille ja kammiosulkeumien kestolle huomioiden tärkeyden mitata sekä valossa läpinäkyvillä että pimeässä läpinäkymättömillä kammioilla.

Tulokset osoittavat, että ravinneköyhä turvemaa toimii sulan maan aikana jatkuvana ja merkittävänä vaikkakin määrältään pienenä N₂O-nieluna. Tämä on ensimmäinen in situ -havainto pysyvästä N₂O-sidonnasta arktisissa turvemaissa. Lisäksi tunnistettiin paikallinen suuripäästöinen kohta, mikä osoittaa, että yksittäinen mittauspaikka voi muuttaa koko ekosysteemin N₂O-taseen nielusta lähteeksi. Koneoppimismallit (random forest) osoittivat fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (PAR) ja ekosysteemin hiilidioksidin nettovaihdon keskeisiksi pieniä N₂O-päästöjä sääteleviksi tekijöiksi. N₂O-vaihdossa havaittiin systemaattisia eroja valoisan ja pimeän tilanteen välillä (Wilcoxonin testisuure = 0,37, p < 0,001).

Tutkimus tarjoaa vankan metodologisen perustan, jonka avulla pystytään löytämään N₂O-nielun perustaso ja odottamattomia suuripäästöisiä kohtia sekä tunnistamaan keskeiset pieniä N₂O-päästöjä säätelevät ympäristötekijät. Tulokset korostavat sekä toistettujen, parittain tehtyjen valo- ja pimeämittausten että riittävän alueellisen toiston merkitystä suuripäästöisten kohtien havaitsemiseksi vaihtelevissa arktisissa ekosysteemeissä. Havainnot ovat merkittäviä arktisten alueiden lisäksi myös muille ravinneköyhille ekosysteemeille maailmanlaajuisesti.

• Triches, University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences https://orcid.org/0000-0002-3401-3403 Sähköposti: ntriches@bgc-jena.mpg.de