Search

This doctoral thesis aims to review methods which use high-resolution remote sensing (RS) to evaluate the changes in degraded and restored northern peatlands and to test and develop these topo-hydrological methods. A significant share of peatlands worldwide is degraded and encountered subsidence due to land use and drainage. Recently, activities have been directed increasingly to mitigating environmental impacts and to restoration. Understanding the state and characteristics of degradation, as well as monitoring restoration success, is important in the sustainable management of peatlands. Conventionally, the state of peatlands has been monitored using laborious field surveys that are poorly suited for monitoring larger areas. Monitoring the internal heterogeneity of the site or larger regional, national or international areas requires more applicable methods. This thesis reviews the available remote sensing methods to observe the land cover, water flow routes, and surface soil moisture on peatlands. In addition, the magnitude and impacts of topographical changes on peatland hydrology were demonstrated at eight sites. The analysis showed the subsidence of cultivated peatlands, which have caused a spread of annual river floods by 101–194% over the last 24–51 years. On forestry-drained peatlands, topographic flow accumulation and wetness indices showed that restoration increased the site wetness by 2.9–6.9% and decreased its deviation by 13–15% 1–10 months after the restoration. The methods used emphasized the determinative role of topography in the hydrological conditions of peatlands. RS is well applicable in peatland monitoring, providing advanced large-coverage and/or high-detail monitoring data. Each method, however, includes specific technical challenges and development needs, and field measurements will also be needed in the future to support the remote sensing data and analysis. The production of the data might be laborious and require adjunct resource, Tiivistelmä Tämän väitöskirjan tarkoituksena on koota tarkan resolution kaukokartoitusmenetelmiä soiden kuivatuksesta ja ennallistamisesta aiheutuneiden muutosten arvioimiseen sekä testata ja kehittää valittuja topo-hydrologisia menetelmiä. Merkittävä osuus maailman soista on häiriintynyt, ja maa on painunut maankäytön ja kuivatuksen seurauksena. Toimintaa on alettu suunnata yhä enemmän ympäristövaikutusten lieventämiseen ja ennallistamiseen. Soiden muuttuneen hydrologian ymmärtäminen ja toisaalta toteutettujen toimenpiteiden onnistumisen arviointi ovat soiden tavoitteidenmukaisen ja kestävän käytön edellytys. Perinteisesti soita on seurattu työläillä kenttämenetelmillä. Suon sisäisen vaihtelun kattaviin sekä alueellisiin, kansallisiin ja kansainvälisiin seurantoihin tarvitaan soveltuvampia menetelmiä. Tässä väitöskirjassa kootaan kaukokartoitusmenetelmiä maanpinnan peitteen sekä veden kulkureittien ja suon pintakosteuden tarkastelemiseen. Lisäksi maanpinnan korkeusaseman muutosten vaikutuksia suon hydrologialle demonstroitiin kahdeksalla tutkimuskohteella. Turvepelloilla testattiin menetelmää, joka osoitti turvemaiden painumisen aiheuttaneen viereisen joen vuotuisen tulvan peittämän alueen laajentuneen 101–194 % kuluneiden 24–51 vuoden aikana. Metsätaloutta varten ojitetuilla soilla puolestaan todettiin topografisten virtauskertymien ja märkyysindeksien avulla ennallistamisen lisänneen tutkimusalueiden keskimääräistä märkyyttä 2.9–6.9 % sekä pienentäneen sen vaihteluväliä 13–15 % 1–10 kk aikana ennallistamisen jälkeen. Testatut menetelmät tähdensivät topografian merkitystä hydrologisten olosuhteiden määräytymisessä. Kaukokartoitus soveltuu hyvin soiden tilan seurantaan ja sillä saadaan tuotettua kattavia tarkan resoluution aineistoja. Kuhunkin menetelmään kuitenkin liittyy omat tekniset haasteensa ja kehitystarpeensa, ja kenttämittauksia tarvitaan myös jatkossa kaukokartoitusaineistojen ja -analyysien tukena. Aineistojen tuottaminen voi olla työlästä ja vaatia lisä

Kestävä luonnonvarojen käyttö on perusta sekä ihmisen että luonnon hyvinvoinnille. Tähän mietintöön on koottu Elinympäristöjen tilan edistämisen (ELITE) työryhmän työn tulokset. Työ edistää osaltaan luonnonvarojen käytön kestävyyttä antamalla suuntaviivoja luonnon monimuotoisuuden turvaamiseen Suomen metsissä, soilla, perinnebiotoopeilla, maatalousalueilla, kallioilla, tuntureilla sekä rannikolla. Osin tarkastelussa mukana olivat myös kaupunkiympäristöt ja sisävedet. Varsinaisen tarkastelun ulkopuolelle jätettiin rannikkovesien ulkopuoliset meret. Elinympäristöjen tilan edistämisen toimenpiteet voivat käsittää suojelua, luonnonhoitoa tai perinteisellä tavalla ymmärrettyä ennallistamista. Toimenpiteet voivat myös olla mahdollistavia, kuten lainsäädännön muutoksia. Työn ensimmäisessä vaiheessa kullekin elinympäristölle määritettiin elinympäristön tilaa tehokkaasti ja kustannuksia minimoiden edistävistä toimenpiteistä koostuvat toimenpidepaletit. Elinympäristökohtaisten toimenpidepalettien, uhanalaisten ja silmälläpidettävien lajien ja luontotyyppien lukumäärän, elinympäristöjen pinta-alojen sekä työryhmän harkinnan pohjalta laadittiin tämän jälkeen työryhmän esitys elinympäristöjen väliseksi priorisointisuunnitelmaksi. Esitys sisältää useita priorisointivaihtoehtoja ja arviot niiden kokonaiskustannuksista. Työryhmä ei arvioinut esityksen laajempia taloudellisia, sosiaalisia ja yhteiskunnallisia vaikutuksia. Tulosten perusteella tarkastelun kohteena olleiden elinympäristöjen tila on heikentynyt keskimäärin noin 60 prosenttia verrattuna luonnontilaan. Johtopäätöksenä tästä on, että vaikka Suomi on elinympäristöjen tilan edistämisen kansainvälinen edelläkävijä, on tilaa edistäviä toimia edelleen jatkettava, laajennettava ja tehostettava. Lisäksi mietintö osoittaa, että elinympäristöjen tilaa edistävien kustannusvaikuttavien toimenpiteiden valinnalla ja elinympäristöjen yhtäaikaisella tarkastelulla voidaan säästää kustannuksia jopa 60–90 prosenttia verrattuna tilanteeseen

Suomenlinna on kahdeksasta saaresta koostuva merilinnoitus, joka on erittäin suosittu turistikohde Helsingissä. Ulkosaaristosijainti ja aiempi sotilaskäyttö ovat vaikuttaneet Suomenlinnan kasvillisuuteen huomattavasti. Tämän tutkimuksen ensisijaisena tarkoituksena oli kartoittaa Suomenlinnan eteläisimmän saaren, Kustaanmiekan ketojen siemenpankit. Tutkittujen ketojen pintakasvillisuutta on tutkittu viimeksi vuonna 2009. Siemenpankkinäytteet kerättiin huhtikuussa 2011 kymmeneltä eri puolilla Kustaanmiekkaa sijaitsevalta kedolta. Näytteitä otettiin kahdesta maakerroksesta: 0-4,5 cm:stä ja 4,5-9 cm:stä. Siemenpankkeja tutkittiin idätyskokeella, joka tehtiin touko-lokakuussa 2011 Helsingin yliopiston Viikin kampuksen kasvihuoneella. Siemenpankkinäytteistä taimettui yhteensä 83 taksonia. Siemenpankkien yleisimmät lajit olivat harmio (Berteroa incana (L.) DC.), punanata (Festuca rubra L.) ja hopeahanhikki (Potentilla argentea var. argentea). Siemenpankkien sotatulokkaita olivat harmio, karvahorsma (Epilobium hirsutum L.) ja valkoailakki (Silene latifolia Poir. ssp. alba (Mill.) Greuter & Burdet). Ainoastaan siemenpankissa olleita huomionarvoisia lajeja olivat litutilli (Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl) ja kamomillasaunio (Matricaria recutita L.). Siemenpankeista iti yhteensä 5887 siementä ja siementiheydet vaihtelivat 5030-17600 kpl/m2:llä. Siemenpankeissa olleiden monivuotisten lajien laji- ja siemenmäärät olivat suuremmat kuin lyhytikäisten lajien. Ketojen välillä oli eroja A 2 luonnonalueen siemenpankin ollessa runsaslajisin sekä Makeavesialtaiden luonnonalueen ja Kustaanmiekan sisäosan hiekkatason siemenpankkien ollessa runsassiemenisimmät. Lajien ja siementen määrällä ei ollut yhteyttä maaperän pääravinteiden pitoisuuteen, happamuuteen tai multavuuteen eikä maalajiin. Maaperän siemenpankkeja voitaisiin yrittää hyödyntää Kustaanmiekan ketojen hoidossa paljastamalla ja rikkomalla maanpintaa. Tästä hyötyisivät myös pintakasvillisuudessa yhä kasvavat harvinaistune, Suomenlinna is a sea fortress that consists of eight islands and it is a very popular tourist attraction in Helsinki. The vegetation of Suomenlinna has been influenced by its location in the outer archipelago and by the previous military use. The primary aim of this study was to explore the composition and abundance of plant species in soil seed banks of dry meadows at Kustaanmiekka. The established vegetation of the dry meadows was studied in 2009. Soil seed samples were collected in April 2011 from ten dry meadows located around Kustaanmiekka. The samples were taken from two different soil layers: 0-4,5 cm and 4,5-9 cm. Seedling emergence method was chosen to study the seed banks. It was carried out from May to October 2011 in the Viikki campus greenhouse at the University of Helsinki. A total of 5887 seeds from 83 taxa germinated from the soil seed bank samples. The most common species were Berteroa incana (L.) DC., Festuca rubra L. and Potentilla argentea var. argentea. The seed banks contained a few polemochorous species (Berteroa incana, Epilobium hirsutum L. and Silene latifolia Poir. ssp. alba (Mill.) Greuter & Burdet which were brought in Finland with military troops. Noteworthy species found only in the seed bank were Descurainia sophia (L.) Webb ex Prantl and Matricaria recutita L.. The seed density varied from 5030 to17600 seeds/m2. Compared to the short-lived species, the amount of perennial species and their seeds was greater in the seed banks. The number of species and seeds differed between the dry meadows. A 2 luonnonalue had the highest number of species while Makeavesialtaiden luonnonalue and Kustaanmiekan sisäosan hiekkataso had the highest number of seeds. The total number of species and the average number of seeds didn´t correlate with the content of the main nutrients or humus in the soil, nor with soil pH or soil type. The soil seed banks could be utilized in the maintenance of the dry meadows in Kustaanmiekka by uncovering and breaking the s

This book presents a transect of Finnish mire nature from Forest Lapland in the north to the hemiboreal mires on the southern coast of Finland. It has been compiled in connection with the International Mire Conservation Group field symposium in Finland in July 2006, and it gives an overview of the biodiversity of Finnish mires on mire system, massif, site and species levels as well as about the ecology, utilization, conservation and restoration of Finnish mires. A special topic is the primary succession of mires on the land uplift coast of the Bothnian Bay, which is a globally unique phenomenon in the boreal zone. Most of the mires presented here are protected as national parks or mire reserves. Thus this book gives a positive view over Finnish mires. We must remember, however, that about 75 % of Finnish mires have been destroyed by forestry drainage, agriculture, peat mining or reservoir building. The aim of this book is to emphasize the great diversity and high conservation value of Finnish mires. During the compiling of this book it was revealed that despite a long mire research tradition and intensive inventories conducted in nature reserves recently, we know surprisingly little about our mires. This emphasizes the importance of mire research in Finland - land of mires.