Metsämaisemarakenteen muutokset Karjalankannaksella

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe200803061128
Title: Metsämaisemarakenteen muutokset Karjalankannaksella
Alternative title: Landscape changes in the Karelian Isthmus
Author: Takala, Terhi
Other contributor: Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta, Bio- ja ympäristötieteiden laitos
University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biological and Environmental Sciences
Helsingfors universitet, Bio- och miljövetenskapliga fakulteten, Institutionen för bio- och miljövetenskaper
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2007
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe200803061128
http://hdl.handle.net/10138/18922
Thesis level: master's thesis
Discipline: Environmental Protection Science
Ympäristönsuojelutiede
Miljövårdsvetenskap
Abstract: The biodiversity in Finland is dependant on the vast forest areas in Russia and Karelian Isthmus acts as an important ecological corridor which connects these forests together. However, Karelian Isthmus is also important for the forest industry and increasing forest use has caused concerns of the effects forest cuts have on the biodiversity of the area. The purpose of this study was to examine how the forests in the Karelian Isthmus have changed in the past 20 years. Special attention was given to the changes of the landscape structure and regional differences. The study was based on the data from a field survey and Landsat satellite images. After image registration the satellite images were normalized using linear regression method. This was done in order to calibrate the radiometric differences in the images. The interpretation of the images was done using supervised classification. The training areas used in classification were based on the ground truthing data collected during the field work. Two classifications were done to each image and four forest types were used: spruce, pine, mixed and deciduous forest. In the more detailed classification the forest types were further divided into young and old forests. The accuracy of the classification was assessed using reference data and contingency tables. The detailed classification was clearly less accurate and only the simple classification without the age classes was used in the following analyses. For estimating the changes in the forest structure at the landscape level, landscape metrics were calculated from the classified images. Five landscape indices were used in this study: class area (forest type area), number of patches, mean patch size, edge density and mean nearest neighbour. According to the interpretation of the satellite images the total forest area in the Karelian Isthmus has increased 4 %. Forest area of the mixed forest and especially deciduous forest had increased. Spruce forests had decreased 34 % and pine forests 25 % but these meant only 4 % change in proportion to the total land area. Regional variation also existed. In some areas changes in the forest structure were significant, particularly concerning spruce forests. The most notable changes occurred in the central areas of the Karelian Isthmus. In these areas the fragmentation of the spruce forests was significant. The number of patches had increased and the mean patch size decreased in the same areas where the total spruce forest cover had decreased. Also the edge density and the mean distance to the nearest neighbour had increased. In the case of pine forests the changes varied within different areas and although the total area had diminished, fragmentation was not clearly observed. Deciduous forests had increased in all places whereas mixed forests had increased especially in the areas where spruce forests had decreased. The increase of the deciduous and mixed forests was probably a result of regeration in harvested areas. Forest cuttings in the coniferous forests and natural regeneration after clear cuts have changed the forest type composition and the landscape structure in the Karelian Isthmus. However, changes have been fairly moderate in proportion to the total forest area. In number and also in connectivity, all of the forest types classified in this study existed broadly. Based on the results of this study it can be estimated that the ecological consequences of changes occurred in the past 20 years have not been exceptionally substantial and Karelian Isthmus is able to keep supporting forests species rich in biodiversity.Suomen metsien monimuotoisuus on riippuvainen Venäjän laajoista metsäalueista ja Karjalankannas on tärkeä ekologinen käytävä, joka liittää metsäalueet toisiinsa. Alue on kuitenkin tärkeä myös metsäteollisuudelle ja tehostunut metsänkäyttö herättää huolta hakkuiden vaikutuksista alueen monimuotoisuudelle. Tutkimuksessa selvitettiin Karjalankannaksen metsien määrää ja muutosta viimeisen 20 vuoden aikana. Erityisesti kiinnitettiin huomiota maisemarakenteen muutoksiin ja muutosten alueellisiin eroihin. Tutkimus toteutettiin maastoaineiston ja Landsat-satelliittikuvien avulla. Satelliittikuvat oikaistiin päällekkäin ja lineaarisen regressiomenetelmän avulla kuvien sävyarvot muunnettiin vastaamaan toisiaan. Satelliittikuvien varsinainen tulkinta suoritettiin ohjatun luokituksen menetelmällä ja luokitteluavaimet muodostettiin kerätyn maastoaineiston pohjalta. Luokituksia tehtiin kullekin kuvalle kaksi ja käytettyjä metsätyyppejä oli neljä: kuusi-, mänty-, seka-, ja lehtimetsä. Yksityiskohtaisemmassa luokituksessa metsätyypit jaettiin edelleen nuoriin ja vanhoihin metsiin. Luokitusten onnistumista arvioitiin vertailuaineistoa ja virhematriiseja käyttäen. Yksityiskohtaisemmat luokitukset olivat tarkkuudeltaan selvästi huonompia ja jatkoanalyyseissä käytettiin vain yksinkertaisempaa luokitusta. Luokitelluista kuvista laskettiin erilaisia maiseman rakennetta kuvaavia mittalukuja, joiden avulla metsärakenteen muutoksia voitiin arvioida. Tutkimuksessa käytettyjä mittalukuja olivat metsätyypin pinta-ala, laikkujen määrä, keskimääräinen laikkukoko, reuna-alueen tiheys ja lyhin etäisyys toisista laikuista. Satelliittikuvatulkinnan mukaan Karjalankannaksen metsien kokonaispinta-ala oli kasvanut 4 %. Kasvu johtui seka- ja etenkin lehtimetsien lisääntymisestä. Sen sijaan kuusi- ja mäntymetsien osuudet kokonaispinta-alasta vähenivät 4 %. Tämä oli tarkoittanut kuusimetsäpinta-alan pienenemistä 34 % ja mäntymetsäpinta-alan pienenemistä 25 % vuodesta 1987. Alueellista vaihtelua esiintyi kuitenkin paljon. Paikoin metsien rakenteelliset muutokset olivat huomattavia, erityisesti kuusimetsän kohdalla. Suurimmat muutokset olivat tapahtuneet keskikannaksen alueella, jossa kuusimetsän kohdalla oli havaittavissa selvää maisemarakenteen pirstoutumista. Kuusimetsälaikkujen määrä oli lisääntynyt ja laikkujen keskimääräinen koko pienentynyt yli 15 hehtaaria alueilla, joilla kuusimetsäpinta-ala oli huomattavasti vähentynyt. Myös reuna-alueen tiheys ja etäisyydet lähimpien laikkujen välillä olivat hieman kasvaneet. Mäntymetsien kohdalla muutokset vaihtelivat kannaksen eri osissa ja vaikka pinta-ala oli pienentynyt paikoin paljonkin, selvää pirstoutumista ei ollut havaittavissa. Lehtimetsä oli lisääntynyt kaikkialla kannaksella, kun taas sekametsä oli lisääntynyt etenkin alueilla, joilla kuusimetsä oli vähentynyt. Seka- ja lehtimetsän lisääntyminen johtui todennäköisesti eriasteisten hakkuualueiden luontaisesta metsittymisestä. Puunkorjuun keskittyminen havumetsiin ja hakkuiden luontainen metsittyminen olivat muuttaneet alueen puulajisuhteita ja maiseman rakennetta. Suhteutettuna metsien kokonaispinta-alaan, muutokset olivat kuitenkin kohtalaisen pieniä ja tässä tutkimuksessa luokiteltuja metsätyyppejä oli vielä jäljellä niin määrällisesti kuin maiseman kytkeytyneisyydenkin puolesta. Tulosten perusteella voidaan arvioida, että viimeisen kahden vuosikymmenen metsämaiseman muutosten ekologiset vaikutukset eivät ole olleet viime vuosikymmenien mittakaavassa poikkeuksellisen suuria ja Karjalankannas kykenee edelleen ylläpitämään monimuotoista metsälajistoa.
Rights: Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
metsamai.pdf 3.086Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record