| Přispěvatelé: |
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences, Doctoral Programme in Sustainable Use of Renewable Natural Resources, Helsingin yliopisto, maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Uusiutuvien luonnonvarojen kestävän käytön tohtoriohjelma, Helsingfors universitet, agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten, Doktorandprogrammet i hållbart utnyttjande av förnybara naturresurser, Marttila, Hannu, Vauhkonen, Jari |
| Popis: |
In Finland, peatland forests are significant for wood supply, although simultaneously, they are also important for biodiversity, carbon sequestration, water conservation, and recreation. In the 1960s and 1970s, peatland forests in Finland were extensively drained to increase tree growth and fulfil the needs of the forest sector. However, this extensive drainage has negatively impacted on the biodiversity of peatland ecosystems, and substantially increased nutrient and sediment emissions to lakes and rivers resulting in eutrophication, turbidity, and brownification of these water bodies. This dissertation presents a number of approaches to move peatland forest management in a more environmentally sound direction, which may increase the general acceptability of peatland forestry. Airborne LiDAR (Light detection and ranging, i.e., laser scanning) derived 3D point cloud provides useful data, for example, to estimate forest biomass, to identify lowproductive peatland forests, to model overland water flows, and to identify wet areas. The strength of airborne LiDAR is the ability of laser pulses to pass through tree canopies and obtain accurate observations from the ground level. The information derived from airborne LiDAR can enhance the planning of peatland forest management, as much of the planning can be done remotely, and supplementary field work can be implemented in areas of strategic need. This study presented the novel idea of applying local binary patterns for the prediction of terrain trafficability, which should be considered in further studies and practice. The moisture index derived from the local neighborhood can reveal the small-scale variations in terrain moisture. This study also presented the novel idea to create spatial models to identify suitable locations for water protection structures, which may help forest managers to plan water protection of ditch network maintenance or peatland restoration operations. Overall, the utilization of airborne LiDAR-derived information for the development of peatland forestry practices shows great potential. Suometsät muodostavat tärkeän puuvarannon suomalaiselle metsäteollisuudelle, mutta samaan aikaan suoekosysteemit ovat tärkeitä metsien monimuotoisuuden, hiilensidonnan, vesiensuojelun ja virkistyskäytön kannalta. Suometsiä ojitettiin laaja-alaisesti kasvavan metsäteollisuuden tarpeisiin 1960–70 -luvuilla, mikä lisäsi merkittävästi puuston kasvua turvemailla. Ojitukset heikensivät kuitenkin suometsien monimuotoisuutta ja lisäsivät huomattavasti vesistöjen kiintoaine- ja ravinnekuormitusta, mikä on aiheuttanut järvien ja jokien rehevöitymistä, samentumista ja tummentumista. Tämä väitöskirja esittelee käytännönläheisiä mahdollisuuksia, joiden avulla suometsien hoidossa voidaan kustannustehokkaasti huomioida erityisesti metsien monimuotoisuus ja vesiensuojelu. Suometsien hakkuita ja ojituksia kritisoidaan laajasti, joten suometsänhoidon yleisen hyväksyttävyyden lisääminen ympäristöasioiden paremmalla huomioimisella on tarpeen. Lentolaserkeilauksen tuottama 3D-pistepilvi tarjoaa erinomaisen aineiston muun muassa biomassan määrän ja laadun arviointiin, heikkotuottoisten alueiden tunnistamiseen ja rajaamiseen, pintavesien virtauksen mallintamiseen sekä kosteiden maastonkohtien kartoittamiseen. Laserkeilauksen vahvuus muihin kaukokartoitusmenetelmiin verrattuna on sen kyky tuottaa maanpinnasta erittäin tarkka korkeusmalli, sillä keilaimen lähettämät pulssit pystyvät läpäisemään metsän latvuskerroksen. Korkeusmallista laskettujen, kohteen lähiympäristöä kuvaavien tekstuuripiirteiden käyttö maaston kantavuuden ennustamisesta on uusi idea, joka kannattaa huomioida jatkotutkimuksissa ja käytännössä, koska tekstuuripiirteet kuvasivat lupaavasti hyvin pienialaista, leimikon sisäistä kantavuuden vaihtelua. Toinen uusi idea tässä väitöskirjassa on vesiensuojelurakenteiden automaattiseen sijoitteluun tähtäävä laskentamenetelmä, jonka on tarkoitus helpottaa ojituksen suunnittelijan työtä, koska etenkin pintavalutuskentille on yleisesti ollut vaikea löytää sopivia sijoituspaikkoja. Ylipäätään laserkeilausaineistoista voidaan johtaa paljon sellaista tietoa, joka auttaa merkittävästi suometsänhoidon ja ojien kunnostuksen suunnittelua. Paikkatiedon avulla valtaosa suunnittelusta voidaan jatkossa tehdä toimistotyönä, jolloin suunnittelun maastotyöt pystytään etukäteen kohdistamaan tärkeimpiin maastonkohtiin. |
