3. Doktoritööd
Selle kollektsiooni püsiv URIhttp://hdl.handle.net/10492/7081
Sirvi
Sirvi 3. Doktoritööd Pealkiri järgi
Nüüd näidatakse 1 - 20 74
Tulemused lehekülje kohta
Sorteerimisvalikud
Kirje Analysis of tree competition and structural indices with a focus on modelling Silver birch (Betula pendula Roth) stands(Eesti Maaülikool, 2016) Maleki, Kobra; Korjus, Henn; Kiviste, Andres; von Gadow, Klaus; Petrauskas, Edmundas (opponent)The thesis is designed to establish and assess different approaches of competition measurement, incorporated with various competitor selection methods, focusing on silver birch in Estonia. The effect of competition and some other tree and stand variables on the growth and the mortality of trees are explored. Moreover, stands are characterized employing several structural indices calculated for sample plots of different shapes and sizes. The findings indicate that the measures including the trees spatial information, have superiority over the measures ignoring the trees locations within a forest stand, when studying the dynamics of stands and their effects on the structure and functioning of forest ecosystems. Also, plots with different shapes showed almost equal estimation accuracy, thus circular plots are preferred due to their smaller ratio of perimeter to surface. Besides, the optimum plot size depends on the stand structure, with an attempt to keep sample plots as small as possible to reduce the assessment efforts and costs.Kirje Applicability of low-cost electromyographs in ergonomic assessment(Eesti Maaülikool, 2020) Reinvee, Märt; Jaaniste, Jaak; Pääsuke, Mati; Forsman, Mikael (opponent); Silva, Hugo (opponent)Every year a considerable amount of gross domestic product in several countries is lost due to work-related musculoskeletal disorders (WMSDs). Thus, one of the goals of ergonomics is to prevent WMSDs. A body of knowledge required to prevent WMSDs has existed for decades; however, the exploitation of this knowledge is hindered by the shortcomings in the risk assessment methods. As a rule, objective methods should be preferred to subjective methods, though often access to objective methods is restricted by the cost of the apparatus. The potential to make one of such devices more accessible by reducing the costs was investigated in the thesis. The thesis focused on the electromyograph – a device to study and monitor the electrical activity produced by skeletal muscles. Nowadays one can assemble an electromyograph from low-cost semi-universal components; however, the functionality and usability of such a device is unknown. At first the technical characteristics of components that can be used to assemble an electromyograph were evaluated. Then the electromyographs were assembled and tested in the laboratory and in the field. The results showed that the low-cost electromyographs may be partially utilised in ergonomic risk assessment; however, the use of such equipment in comparison to commercial high-cost apparatus increases the demands on user knowledge, skills and time expenditure. On the other hand, the functionality of the do-it-yourself electromyograph may exceed the commercial device.Kirje Application of Dendroclimatological Methods for Forest Growth Modelling(Eesti Maaülikool, 2011) Hordo, Maris; Kiviste, Andres; Henttonen, Helena; Helama, SamuliKaasaja metsateaduse üheks olulisemaks ülesandeks on puistu kasvu ja struktuuri modelleerimine. Puistu kasvukäiku saab modelleerida erinevatel meetoditel, kusjuures meetodi valik sõltub eelkõige andmete iseloomust. Metsade jätkusuutliku majandamise kavandamiseks sobivad paremini üksikpuu kasvuvõrranditel ja puude väljalangevusel põhinevad nn „uut tüüpi” mudelid, mis asendavad edukalt seniseid puistu tasemel mudeleid juba paljudes riikides. Uut tüüpi mudelite eeliseks on see, et neid saab kasutada väga erineva struktuuri ja koosseisuga puistute kasvukäigu modelleerimiseks, alates ühevanuselistest puhtpuistutest kuni erivanuseliste mitmerindeliste segapuistuteni välja. Uut tüüpi mudelite koostamise eeltingimuseks on sobiva andmestiku olemasolu. Eestis kasutatakse selleks puistu kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustiku andmeid, et pikaajaliste korduvmõõtmistega kirjeldada erinevate kasvukohtade ja vanustega puistute takseertunnuste dünaamikat üksikpuu tasemel. Eestis on dendrokronoloogilisi meetodeid kasutatud puistu kasvukäigu modelleerimisel suhteliselt tagasihoidlikult. Puu kasvu modelleerimisel peab ühe olulise tegurina arvestama ilmastikutingimusi. Seni on Eestis vähe uuritud, kuidas kliima ja ilmastik mõjutavad puu iga-aastast radiaalset kasvu. Samuti on oluline analüüsida, millised muutused toimuvad puude kasvus suuremal maa-alal, kaasates uurimusse naaberriike, et analüüsida klimaatiliste muutuste mõju puude kasvule regionaalselt. Käesoleva doktoritöö eesmärgid on järgmised: 1) koostada empiirilise metsandusliku andmestiku kontrollimise, hindamise ja erindite avastamise meetodika ning selle abil tagada kvaliteetne lähteandmestik puistu kasvukäigu mudelite loomiseks; 2) võrrelda ja hinnata statistiliste erinditestide efektiivsust mõõtmisvigade avastamisel; 3) selgitada, millised tunnused puu ja puistu tasemel mõjutavad puu väljalangevust puistus; 4) koostada nõmme- ja palumännikute kronoloogiad (dendroskaalad) ning uurida, milliste kliimategurite mõju puude radiaalkasvule on oluline; 5) võrrelda Eesti ja Soome nõmme-ja palumetsadest kogutud hariliku männi puursüdamikel aastarõnga laiuse muutumist ja identifitseerida näitaastad, samuti analüüsida ilmastiku mõju puude radiaalkasvule. Doktoritöö tugineb viiele artiklile, mille lähteandmetena on kasutatud 1) Eesti Maaülikooli puistu kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustiku andmeid; 2) Eesti Maaülikooli puistu kasvukäigu püsiproovitükkide männipuude puursüdamike andmeid ning 3) Soome Metsainstituudi statistilise metsainventeerimise proovitükkidelt kogutud männipuude puursüdamike andmeid. Käesolevas doktoritöös uuritud probleemid on olulised mitmel põhjusel. Töö tulemused laiendavad teadmisi puistu ja puu juurdekasvust ning neid mõjutavatest teguritest. Puistu kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustiku andmeid on siiani kasutatud peamiselt puistu tasemel mudelite loomiseks, kuid kogutud andmestik võimaldab modelleerida puistu kasvukäiku ka üksikpuu tasemel, mis annab märksa detailsema vaate puistute struktuurist ja dünaamikast. Koostatud puude radiaalkasvu indeksite seeriate abil on võimalik korrigeerida kasvuaastate ilmastikust tingitud mõju puistu kasvukäigu püsiproovitükkidel kahe mõõtmiskorra vahel (5-aastane mõõtmise intervall), mis on äärmiselt oluline diameetri juurdekasvu korrektsel modelleerimisel. Dendrokronoloogilised meetodid on kasulikud kõikjal, kus on vaja arvestada puu kasvu varieeruvust ajas, kuna aastarõngastes sisalduv informatsioon aitab aru saada puu kasvutingimuste muutustest, ilmastiku iseärasustest, puistus tehtud töödest ja toimunud häiringutest. Dendrokronoloogiliste uuringute sidumine puistute kasvukäigu modelleerimisega on jätkuvalt teaduslikku huvi pakkuv ja aktuaalne uurimissuund.Kirje Approaches to Forest Design in Estonia(Eesti Maaülikool, 2009) Korjus, HennKäesolev töö selgitab Forest Design (FD) meetodi, mis on Göttingeni Ülikooli professori Klaus von Gadowi väljapakutud uudne kontseptsioon, kasutamisvõimalusi metsakorralduses. Klassikaline metsakorralduse teooria tugineb metsamajanduse pikaajalise stabiilsuse eeldusele, mis ei sobi paraku enam reaalsusega. Tänapäeval majandatakse metsi muutuvate kasvutingimuste ja muutliku inimtegevuse keskkonnas. FD meetodi eelkäijaks Eestis on emeriitprofessor Artur Nilsoni 1996.a. esitatud pideva metsakorralduse kontseptsioon. FD meetod tugineb seitsmele põhipostulaadile, mida praktiline metsakorraldus on Eestis sageli ignoreerinud: 1. „Tasakaalustav” põhimõte: Metsandus peab täitma inimeste mitmekesiseid soove ja nõudmisi ning seetõttu on metsakorralduse ülesandeks erinevate huvigruppide ja soovide tasakaalustamine otsustamisprotsessis. 2. „Kohanemise” põhimõte: Pidevalt muutuvad puistute kasvutingimused ja inimeste kehtestatud majandamiskeskkond nõuavad metsakorralduse pidevat ümberorienteerumist ja kohandumist. 3. „Ruumilisuse” põhimõte: Metsade ruumiline paiknemine ja struktuur on väga olulised ning seda tuleb tunnistada ja arvestada kavandamisprotsessis. 4. „Hierarhia” põhimõte: Erinevad puistud ja metsa majandamise eesmärgid on hierarhiliselt määratletavad ning seda tuleb kavandamisprotsessis arvestada. Lokaalseid ja globaalseid eesmärke tuleb kavandamisel omavahel seostada ja tasakaalustada. 5. „Algseisundi” põhimõte: Olukord kavandamisprotsessi alguses („algseisund”) on kavandamisel ainus kindel punkt ja seetõttu tuleb algseisundit kirjeldada piisava tähelepanuga, et võimaldada parimat prognoosimist, kavandamist ja tagasisidet. 6. „Integreerituse” põhimõte: Metsakorralduses tuleb kasutada kogu saadaolevat informatsiooni. Lisanduva informatsiooni kasutamine ja integreerimine parandab kavandamise ja otsustamise kvaliteeti. 7. „Ajalise akna” põhimõte: Metsakorralduses tuleb loobuda väga pikaajalistest prognoosidest. Selle asemel tuleks kasutada realistlikku ajalist perspektiivi, mille puhul prognoosid on veel piisava usaldusväärsusega. Klassikalises metsakorralduses on tavaline, et iga metsatüübi jaoks on välja töötatud standardne majandamise skeem, mida loetakse optimaalseks. Selline „standardiseeritud“ metsakorraldus vaatleb puistuid ühelaadsetena ja ei ole paindlik. FD meetod tugineb alternatiivsete võimaluste (Multiple Path) teooriale, mis eeldab, et iga puistu majandamiseks on alati mitu alternatiivset võimalust. Erinevate alternatiivide järgi on võimalik puistu arengut prognoosida ja seetõttu saab valida puistute kogumist ja eesmärkidest lähtuvalt igale puistule sobivaima majandamise skeemi. FD meetod võimaldab metsakorralduses arvestada väga paljude uudsete aspektidega, sealhulgas analüüsida riskide ja määramatuse mõjusid. Optimaalse majandamiskava koostamine puistute kogumi jaoks on võimalik lineaarplaneerimise või heuristilisi meetodeid kasutades. Sageli ei eksisteeri tegevuskava osas parimat lahendust, vaid mitu lahendust on võrdselt head. Käesolev töö tugineb viiele artiklile, milles lähteandmetena on kasutatud Eesti riigimetsade takseerkirjelduste andmebaasi, metsa kasvukäigu püsiproovialade võrgustiku, Järvseljal asuvate metsa kasvukäigu püsikatsealade, ammendatud põlevkivikarjääride metsastamiskatsete ja Eesti Metsakaitsealade Võrgustiku projekti (EMKAV) metsainventeerimise andmeid. Töös kasutati metsade kasvu ja struktuuri modelleerimise, metsade looduslikkuse hindamise, mitmekesisuse ja naaberpuude hinnangutel põhinevate indeksite ja MELA tarkvaral põhinevaid strateegilise kavandamise meetodeid. Järvselja püsikatsealade andmetest selgus, et metsi majandades saab säilitada alade mitmekesisust ja raiete abil imiteerida looduslikke häiringuid (artikkel I), kui analüüsida alternatiivsete majandamisvõtete võimalusi. Metsa kasvukäigu püsiproovialade võrgustiku andmeid analüüsides selgus, et intervallmeetodil kogutud püsiproovitükkide andmetest saab koostada metsa kasvukäigu simulaatori jaoks vajalikke mudeleid vaid siis, kui raied ja häiringud on hästi dokumenteeritud, või diferentsmudeli laadseid väljundeid, kui tegelikud võtted ei ole teada, sel juhul tuleks eeldada nn „metsade keskmist majandamist” (artikkel II).Looduslikkuse hindamine puistute inventeerimisel on võimalik ning seeläbi on võimalik paremini põhjendada metsakorralduslikke otsuseid (artikkel III). EMKAV projekti käigus väljatöötatud metoodika on hindamiseks sobiv ja tema rakendamine praktilises metsakorralduses ei ole keeruline. Puu lähimatel naabritel põhinevad struktuuriindeksid võimaldavad puistu struktuuri detailsemalt kirjeldada. Puistu looduslikkuse hinnang on seotud nii puistu elava kui ka surnud osa struktuurinäitajatega. Lagupuidu kogus Eesti puistutes ei ole looduslikkuse aspektist nii oluline näitaja kui surnud puude paiknemist ja mitmekesisust esitavad struktuuriindeksid ning puude suremise põhjuste mitmekesisus. Ammendatud põlevkivikarjääride metsastamiskatsete analüüsimisel selgus, et põlevkivikarjääride metsaga rekultiveerimisel taastuvad alad hästi: puistute kasv on võrreldav tavapärastes kasvukohtades rajatud metsakultuuridega ja ka puurinde mitmekesisus suureneb kiiresti (artikkel IV). MELA tarkvara abil tehtud arvutisimulatsioonidest selgus, et metsade kasvukiiruse suurenemisel suureneb võimalik raiemaht ning majandamise altenatiivsete võimaluste arv eksponentsiaalselt ja seetõttu tuleks FD meetodi rakendamisel kasutada senisest paremaid modelleerimise vahendeid (artikkel V). FD meetodi rakendamine Eesti metsakorralduses tähendab üleminekut kaasaegsetele prognoosimeetoditele, metsaomanikule suunatud lähenemisviisi rakendamist ja olemasoleva informatsiooni integreeritud kasutamist. FD meetod vajab andmekogumis- ja analüüsimeetodite ning mudelite pidevat edasiarendamist. Puistute kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustik annab metsa kasvu ja struktuuri modelleerimiseks piisavalt lähteandmeid. Lisaks on FD meetodi tulemuslikuks rakendamiseks vajalik ka metsakorralduslik katse- ja näidisalade võrgustik. See võimaldaks paremini uurida, modelleerida ja demonstreerida eelkõige metsanduslike võtete mõju metsa kasvule ja struktuurile. Metsakorraldus on jätkuvalt oluline metsapoliitiline vahend, et saavutada metsade efektiivset ja jätkusuutlikku majandamist Eestis. FD meetod muudab meie arusaamist metsakorraldusest põhjalikult ja FD meetodi rakendamine Eestis on vajalik.Kirje Assessment of climate effects on Scots pine (Pinus sylvestris L.) growth in Estonia(Eesti Maaülikool, 2017) Metslaid, Sandra; Kiviste, Andres; Kangur, Ahto; Brazaitis, Gediminas (opponent)The doctoral thesis focuses on the influence of long-term local weather variation on Scots pine growth on a temporal and spatial scale. Dendrochronological methods were used to determine the most influential climatic factors affecting Scots pine radial growth. Since the site index is commonly used in forest growth and yield models as a proxy to describe site productivity, possible climate change impacts on long-term tree height growth were analysed using the site index comparison approach. The findings of a case study in South Estonia were based on the annual growth of three retrospectively reconstructed generations growing in different periods of time which showed that pine trees established after 1960 had elevated growth rates compared to stands established decades earlier. Over a longer time span, this resulted in different cumulative growth patterns and a higher site index. Meteorological data evidenced that thermal climatic conditions for the youngest trees established around 1970 were significantly warmer compared to the time period when the oldest trees were growing, which positively contributed to accelerated growth. Tree-ring analysis from more than 900 Scots pine trees revealed that radial growth response to annual weather fluctuations varied in Estonia on the spatial scale and depended on local climatic circumstances as well as on ecological site conditions. According to the results of the studies conducted within the framework of this thesis, late winter/early spring temperatures and meteorological water availability in late summer prior to the ring formation season are the main climatic factors driving Scots pine growth in Estonia. The thesis also elaborated a basal area increment model for individual trees, which incorporates the effect of thinning and climate related influences. The results of this thesis demonstrate how important it is to account temporal and spatial climatic variability on tree growth, even in such a small country like Estonia, especially in research when making comparisons between different sub-regions or referring to past tree growth.Kirje Assessment of private forest owners’ cooperation in Estonia(Eesti Maaülikool, 2015) Põllumäe, Priit; Korjus, HennThe sustainable management of forest resources is important as it is linked to many goods and services that people need, e.g. timber, mushrooms, berries, and biodiversity. Therefore, it is important that these resources are managed in a sustainable way in order to satisfy the present and future needs. If land properties are small and forests belong to a large number of forest owners, sustainable forest management might be difficult to achieve. In Estonia, private forests are owned by approximately 97,000 owners, among whom 93,000 are private individuals. The size of an average private forest holding is about 10 hectares. With such ownership fragmentation, cooperation between forest owners could be a solution. In fact, such cooperation is highlighted and supported through various measures at state level. Despite this, there is still a lack of interest in cooperation as only about 6-8% of forest owners are members of special cooperation organisations (forest owners’ organisations). There are several reasons for this. Firstly, we need to consider the history of ownership as private forest ownership was only re-established some 25 years ago. The majority of owners are not aware of specific forestry issues and in some cases might not have linkages with the property. Secondly, the management objectives and values are very diverse and change in time. Since such cooperation between forest owners has mainly an economic function, it might often contradict the forest owners’ objectives. Policy formulation and implementation has not considered such diversity and therefore, the objectives of the policy might not be reached.Kirje Biosensor array for BOD measurements in different types of wastewater(Estonian University of Life Sciences, 2022) Pitman, Kätlin; Raud, Merlin; Nerut, Jaak; Kikas, Timo; Institute of Forestry and Engineering; Kokina, Kristīna (opponent)The basis of all life on Earth is the existence of clean water. The state of water must be constantly monitored to ensure that the water is clean. One critical parameter in accessing water purity is the content of organic pollutants. A universal parameter - biochemical oxygen demand (BOD) – is widely used to assess this. The BOD test determines the amount of biodegradable organic compounds in wastewater. The dissolved oxygen concentration in the test sample is measured at the beginning and end of the incubation period, and the BOD value is calculated from the difference. The incubation period during which the decomposed organic matter content is measured is 5 days according to the American standard (BOD5) and 7 days according to the Swedish standard (BOD7). Such a long incubation time is a severe disadvantage of this method, as, during this time, elevated BOD can have irreversible consequences for the water body. An alternative method for measuring BOD is to use biosensors that can estimate the BOD value of the sample in minutes. A biosensor is an analytical device consisting of a biological recognition element and physicochemical transducer. BOD biosensors use microorganisms as the biological recognition element and the dissolved oxygen sensor as the transducer. The accuracy of the biosensor depends mainly on the microorganisms used. Microorganisms with a broad substrate spectrum that use different types of organic compounds for their activities provide a better match to the BOD7 value. There are several other solutions for the selection of microorganisms. Mixed bacterial cultures have a broader substrate spectrum however, their composition changes over time and causes signal instability. One possibility, when it comes to approaching these issues, is to use different bacterial cultures in a sensor array in which different cultures are spatially separated from each other. The use of spatially separated pure microbial cultures makes it possible to prevent contamination between different sensors in the array while also ensuring a longer lifetime for the sensor. Different possibilities for constructing a BOD sensor array were investigated in this work. Microchips based on various technologies were first studied, and their suitability for electrochemical measurements was tested. The experiments showed that the screen-printed electrode array was suitable for the biosensor. The biosensor array was then constructed using the bacterial culture Pseudomonas putida Pc15, and its behaviour in different solutions was investigated. It was shown that the BOD of water samples could be estimated with the obtained biosensor array. In the future, it may be feasible to measure BOD values with the sensor array consisting of several membranes that have been modified with different pure bacterial cultures.Kirje Biota and Persistence of Retention Trees in Relation to the Characteristics of the Trees and Cut Areas(Eesti Maaülikool, 2008) Rosenvald, RaulViimastel aastakümnetel pööratakse metsanduses majandusliku tasuvuse kõrval tähelepanu ka säästlikule majandamisele, lähtudes metsa teistest väärtustest, sealhulgas elustikulise mitmekesisuse säilitamisest. Üheks vastavaks rakenduseks on elavate ja surnud puude säilitamine lageraiel, millega püütakse jäljendada looduslike häiringute (metsapõlengud, tormikahjustused) käigus alles jäävaid puid. Säilitatavate puude looduskaitselised eesmärgid on: 1) aidata organismidel üle elada periood järgmise metsapõlvkonna tekkeni, 2) pakkuda spetsiifilisi elupaiku metsaliikidele järgmises metsapõlvkonnas ja häiringuliikidele raiesmikel, 3) suurendada liikide levimisvõimalusi maastikul. Raiel elustiku jaoks säilitatavate elusate puude kohta kasutatakse järgnevas terminit „säilikpuu“, mis ei ole küll kooskõlas Eesti õigusaktidega, kuid vastab mujal maailmas levinud terminoloogiale. Käesolev töö annab ülevaate senistest uurimustest säilikpuude eesmärkide kaupa ja neid mõjutavatest tunnustest, toob välja problemaatilised ja väheuuritud valdkonnad (I) ning täidab ilmnenud teadmistelünki originaaluuringutega (II–IV). Kokkuvõtteartiklis Euroopa ja Põhja-Ameerika 214 uurimusest säilikpuude mõju kohta elustikule (I) leiti valdkondade ebaühtlane kaetus: suurem osa pärineb Põhja-Ameerikast, enamus uurivad säilikpuude lühiajalist mõju ja levimisvõimaluste parandamist maastikul pole uuritud. Metaanalüüsis, kus võrreldi lageraie ja säilikpuudega raie mõju elustikule, ei leitud ühegi liigirühma arvukuse ega liigirikkuse vähenemist säilikpuude jätmise tõttu, kõige rohkem kasu puude jätmisest said linnud ja ektomükoriissed seened (I). Säilikpuude jätmine vähendas kokkuvõtteartiklis käsitletud uurimustest 72% juhtudel raie vahetut kahjulikku mõju elustikule. Säilikpuud suurendasid raiejärgset ellujäämust ektomükoriissetel seentel, epifüütsetel samblikel ja väikestel maapinnaloomadel, kõige vähem parandasid nad eluspüsimist sammaldel ja soontaimedel (I). Sama kinnitas ka uurimus II, kus säilikpuude epifüütsetest samblikest olid kaks aastat pärast raiet kahjustatud keskmiselt 2%, kuid sammaldest 60%. Peaaegu alati parandas säilikpuude jätmine häiringutega kohastunud putukate ja lindude elutingimusi raiesmikel ning uuenenud küpses metsas vanale metsale iseloomulikel liikidel (I). Elustiku säilitamise edukus sõltub olemasolevate uurimuste järgi alati säilikpuu liigist (I), ka uurimus II leidis, et haab (Populus tremula L.) ja saar (Fraxinus excelsior L.) säilitavad samblikke paremini kui teised puuliigid. Säilikpuude suurem hulk (tihedus) suurendab 65% varasema uurimuse järgi nende kasu elustikule (I), mis käesolevas töös leidis kinnitust kaitsekorralduslikult oluliste linnuliikide (aga mitte linnustiku üldarvukus ja -liigirikkuse) puhul (III). Puude ruumilise asetuse mõju pole nii selge, kuigi 50% varasematest uuringutest leidis, et see on elustikule oluline (I). Looduslikke häiringuid jäljendades peaks säilikpuude mõju elustikule sõltuma metsatüübist, mida peetaksegi oluliseks, kuid on vähe uuritud (I). Käesolev töö seda ei kinnitanud: kasvukohatüübi ja säilikpuude arvu koosmõju linnustiku arvukusele ja liigirikkusele ei leitud (III) ja sagedasema häiringurežiimiga kasvukohatüüpides ei säilinud üksikuna jäetud puud paremini (IV). Puude elumust mõjutasid eelkõige puu liik, diameeter, asend raiesmikul, puude tihedus ja avatus (IV). Paremini säilisid kõvalehtpuud(Fraxinus, Ulmus, Quercus, Acer), puud endiste ja praeguste metsaservade servas, suurema raiejärgse tihedusega raiesmikel ja vähem avatud maastikul. Pehmelehtpuudel (Tilia, Alnus, Salix) ja haabadel säilivad paremini suurema diameetriga, kaskedel (Betula spp.) väiksema diameetriga puud. Kuue raiejärgse aasta vältel hukkus raiesmikel kokku 35% puudest, kuid aja jooksul suremus vähenes. Prognoosi kohaselt oleks parima stsenaariumi järgi 100 aasta pärast alles 29% säilikpuudest, halvima järgi 9%. Antud töö põhjal soovitati edaspidiseks kindlale säilikpuude eesmärgile keskenduvaid uuringud just selleks eesmärgiks sobivate liigirühmade kohta. Uuringuid oleks vaja teha maastiku mastaabis ja pikaajalisemana(sealhulgas uude metsapõlve jõudnud säilikpuude kohta) ning võrrelda tuleks looduslikke häiringuid ja puude säilitamist. Praktikas tuleks säilikpuudeks valida kõige tuulekindlamad, arvestades puu liiki ja asendit raiesmikul ning maastikul, samuti kõige jämedamad, et suurendada nende väärtust elustikule. Säilikpuude hulka hektarile tuleks Eestis suurendada, et tagada piisav hulk puid elustiku jaoks nii praegu kui tulevikus.Kirje Carbon and nitrogen fluxes in birch and grey alder stands growing on different sites(Eesti Maaülikool, 2019) Morozov, Gunnar; Uri, Veiko; Finér, Leena (opponent)Increase in carbon (C) sequestration in different ecosystems is a crucial task in mitigating climate change. Among terrestrial ecosystems, boreal and hemiboreal forests have been reported as ecosystems with high C sink capacity and thus studies of C cycling in different forest ecosystems is highlighted. Moreover, since available soil nitrogen (N) affects tree growth and thereby C accumulation, C and N cycling strongly interrelated. In the present study the main fluxes of C and N in birch and grey alder stands, growing at different sites, were estimated, as well as the effect of some forest management methods (draining, harvesting thinning) on ecosystem CN cycling was studied. The decomposition dynamics of above- and belowground litter in grey alder and silver birch stands was estimated. Decomposition has a great impact on the soil in terms of C and nutrient cycling, which in turn affects stands growth. Also C emission from forest soils is significantly linked to decomposition of organic matter. On the basis of the compiled C budgets, C accumulation dynamics was studied in grey alder stands of different ages. The results demonstrate that grey alder stands are effective C sequestration ecosystems, accumulating C mainly in biomass of trees. The C budgets were compiled for downy birch stands growing on drained fertile Histosols. The dynamics of C accumulation showed that the young and middle-aged downy birch stands acted as effective C sinks. The over-matured downy birch stand was a C emitting ecosystem. Thus, in terms of more effective C accumulation, optimization of rotation length for management of such stands is an essential issue. The annual Rh flux did not depend on stand age or depth of the peat layer. The productivity of downy birch ecosystems on drained Histosols is partly induced by high soil N content which is the result of intensive net nitrogen mineralization (NNM) process. In forests, N cycling and C cycling arestrongly inter-related: intensive NNM promotes the growth of plants and thereby C accumulation. Harvesting thinning in the fertile silver birch stand increased annual NNM intensity for short term. It can be expected that increased soil mineral N content might contribute to enhanced post-thinning growth of remaining trees. At the same time, increased soil N content did not induce more intensive N leaching.Kirje Carbon fluxes and storages in a chronosequence of Silver birch stands(Eesti Maaülikool, 2014) Varik, Mats; Uri, Veiko; Lõhmus, KristaVõimalike kliimamuutuste tõttu on muutunud tänapäeval aktuaalseks teemaks süsihappegaasi kontsentratsiooni tõus atmosfääris, seejuures pööratakse tähelepanu nii CO2 emissiooni vähendamisele kui ka selle ulatuslikumale sidumisele. Käesolevas doktoritöös hinnati erinevate süsinikuvoogude ja -varude dünaamikat jänesekapsa kasvukohatüübi arukaasikute vanusereas (6-60 a.). Jänesekapsa kasvukohatüübi puistud valiti, kuna need on Eesti metsades väga levinud ja arukaasikud moodustavad selles kasvukohas kasvavatest puistutest veerandi. Töö põhieesmärgid: 1. hinnata puistu maapealset ja maa-alust biomassi ja -produktsiooni, lehestiku parameetreid, ning süsiniku sidumist puude biomassi arukaasikute aegreas; 2. hinnata süsiniku sisendvoogu mulda läbi maapealse varise ; 3. hinnata peenjuurte produktsiooni arukaasikute aegreas ning süsiniku sisendvoogu mulda läbi juurevarise; 4. hinnata mulla süsinikuvaru ning aastast süsiniku emissiooni mullast läbi heterotroofse hingamise; 5. koostada süsiniku bilansid erinevate arenguklasside arukaasikutele. Uuritud jänesekapsa kasvukohatüübi arukaasikute kasvudünaamika oli heas kooskõlas varasemate kasvukäigutabelitega. Mitmes puistus aga ületas aastane jooksev juurdekasv O. Henno (1980) kasvukäigutabeli väärtusi, mis näitab nende metsade kõrget produktsioonivõimet. Töö ühe põhitulemusena selgus, et arukaasikud viljakal kasvukohal on metsaökosüsteemid, mis talletavad süsinikku peamiselt puitunud biomassis, kuna mulla süsinikuvaru vanemates arukaasikutes usaldusväärselt ei suurenenud, st. süsinikku mulda ei akumuleerunud. Vanemates arukaasikutes suurenes puitunud biomassis akumuleerunud süsiniku suhteline osakaal, seda võrreldes mullasüsinikuga. Jämedad juured moodustasid ligikaudu viiendiku puude biomassist ja samas proportsioonis toimus ka süsiniku talletumine juurtesse. Kogu puistu süsinikuvarust oli puude maa-alusesse biomassi seotud märkimisväärne osa (3-28%), see suurenes puistu vanuse suurenedes. Viljakatel muldadel kasvavates arukaasikutes oli peenjuurte osa puistu netoproduktsioonis tagasihoidlik, jäädes kõigil juhtudel alla 10%. Läbi peenjuure varise lisandus aasta jooksul mulda 0,46-0,74 t C ha-1 a-1 süsinikku. Uuritud arukaasikute vanusereas moodustas peenjuurtesse akumuleerunud süsinik 11-25% puude maa-alusesse biomassi seotud süsinikust. Puistu vananedes suurenes süsinikuvoog mulda läbi peenjuurte varise. Aasta jooksul jõudis arukaasikutes läbi maapealse ja maa-aluse varise mulda arvestatavas koguses süsinikku (2,8-3,6 t C ha-1 a-1), kuid mulla orgaanilise süsiniku varu puistu vananedes ei suurenenud. Stabiilne mullasüsiniku sisaldus on seletatav intensiivse heterotroofse mullahingamisega , mis oli samas suurusjärgus, kui aastane süsiniku sisendvoog mulda. Kahe aasta jooksul uurimisaladel läbiviidud mõõtmised näitasid, et aastane heterotroofne mullahingamise voog jäi erivanuselistes puistutes vahemikku 2,9-4,2 t C ha-1 a-1, mis kattis või ületas aastast süsiniku sisendvoogu mulda. Kõikide uuritud puistute süsinikubilansid olid positiivsed, st metsaökosüsteem sidus aasta jooksul oluliselt rohkem süsinikku, kui seda emiteeris. Reeglina vanemates puistutes kasvukiirus väheneb ning sellega ka süsiniku salvestumine biomassi. Uuritud arukaasikute puhul oli aga produktsioon veel ka 45-aastases puistus kõrge ning ainuüksi puude maapealse osa biomassi aastases produktsioonis seoti süsinikku ligikaudu 4 t C ha-1 a-1. Erivanuselised arukaasikud on viljakas kasvukohatüübis süsinikku siduvad metsaökosüsteemid. Aastane seotud süsinikukogus uuritud kaasikutes jäi vahemikku 3,7-4,9 t C ha-1 a-1 , mis seoti valdavalt puude biomassis. Kõik uuritud arukaasikud osutusid efektiivseteks süsiniku akumuleerijateks, sidudes süsinikku peamiselt puude puitunud biomassi. Viljakate kasvukohtade arukaasikutes oli aastas seotud süsiniku kogus samas suurusjärgus puidu aastase juurdekasvuga. Seega peegeldab puistu juurdekasv nendes arukaasikutes ligikaudset aastast süsiniku akumulatsiooni.Kirje Changes in agricultural land use in Estonia: opportunities for stable land use(Estonian University of Life Sciences, 2023) Rasva, Marii; Jürgenson, Evelin; Liibusk, Aive; Institute of Forestry and Engineering; Lisec, Anka (opponent); Kurowska, Krystyna (opponent)The issue of land concentration in the EU and many parts of the world remains basic and is one of the most serious land issues in the district today. Agricultural land is becoming increasingly concentrated into the hands of large businesses, a situation in which small farmers are losing control over the agricultural land. This phenomenon is affecting Estonian agriculture. After the regaining of Estonian independence in 1991, restitution of farmlands based on the pre-Second World War ownership and privatisation of collective farms took place. The land reform law favoured agriculture based on small farms. In the first ten years of regaining independence, the number of farms in Estonia increased to 55,748 in 2001. Many small agricultural producers arose but in the following years this number decreased and in 2020 there were 11,369 farms left. While the average land use per agricultural household in Estonia has increased, the agricultural land in Estonia has become increasingly concentrated into the hands of corporate bodies. Not only land use is concentrating but landownership is concentrating as well. This is a dangerous sign. Control over the land is concentrating in the hands of small number of large corporations and there is a need to take action against this development in Estonia. Estonia needs policy direction and regulations for the agricultural land market that help to mitigate the impact of land concentration. Relationship between large agricultural producers and small-scale farms must be enabled so that both farming types can stay in fair market competition. The direction of the policy and extent of the area of land use or ownership in Estonia is a matter for further research and even debate, to determine appropriate regulations, possible limitations to land areas, the usage of pre-emptive right and the creation of land bank in Estonia. Definitely, there is a need for transparent structure of enterprises in Estonia.Kirje Characteristics of Bioethanol Fuel Obtained From LignocelluloseI Biomass in Internal Combustion Reciprocating Engines With Spark- and Compressioignition(Eesti Maaülikool, 2013) Küüt, Arne; Olt, JüriIt can be claimed about the use of bioethanol produced on the basis of lignocellulose raw material under Estonian conditions that: 1. The amount of fuel produced from one hectare of natural grasslands is seven times lower than using other crops (grain, maize, etc.). The production technology must be improved and Estonian University of Life Sciences will work in this direction. 2. All of the raw materials must be utilised in the production of bioethanol, for example, by converting production residues to biogas. 3. The production and use is rational for agricultural companies due to the amounts of raw material and location and bioethanol yield, which is quite limited. 4. Lignocellulose bioethanol can be used to cover up to 10% of the need for diesel fuel in agriculture, if only green biomass is used as the raw material. The biogas produced from production residues can be used in stationary equipment (heating furnaces and generators). 5. Depending on the chemical and physical properties of bioethanol, it is reasonable to use an additional fuel supply system (device), the prototype of which has been developed within this thesis (Patent Application: P201100021). The pretests have been performed and the device is being developed further. The need for an additional fuel supply system was indicated by the durability tests which revealed fuel supply system wear. 6. While using lower concentration bioethanol (70% by volume) the residues do not have significant influence on the engine power and economic parameters. 7. The use of 60% bioethanol resulted in the relative cost of fuel reducing by 14.4% in comparison with the use of 90% bioethanol. When using bioethanol with 90% concentration, the engine needs 21% of the total consumed fuel to be diesel fuel; at the same time 60% bioethanol requires 36% diesel fuel. 8. Special engine tests must be run with a specific engine being studied to evaluate the use of bioethanol in internal combustion engines. The graphs presented in this thesis cannot be used for evaluating engines with different designs. Universal additional fuel supply device must be developed and an engine specific fuel portfolio must be prepared. The engine testing laboratory of Estonian University of Life Sciences has all the necessary measuring equipment for performing tests.Kirje The characterization and modelling of the dynamic behavior of hard-to-machine alloys(Eesti Maaülikool, 2012) Leemet, Tõnu; Olt, JüriBecause of their excellent mechanical, physical and chemical properties even at elevated temperature, titanium and nickel-base alloys are the materials suitable for the production of several parts and components in the aerospace and power generation industry and for implants and tools in medical engineering. However, these materials are known as difficult-tomachine materials and in extreme cases up to 50% of the manufacturing costs are related to the machining. The current study is motivated by the idea of finding ways to improve the machinability of difficult-to-machine materials, as there have already been many projects aimed at advancing general material properties. Reduction of the production costs by the possible optimisation and higher efficiency of the cutting process should be of great interest for manufacturing companies. Chip formation is one of the key factors influencing the machinability of these materials. The aim of the research presented in this thesis was to investigate essential features of the mechanical behaviour of the materials under compression and relate them to the chip formation and cutting in general, as input for simulations. Titanium alloy Ti-15-3 was the primary target of the study, and the nickel-base Alloy 625 was also studied to an extent. List of the tasks to be solved to achieve the aim were: 1. Experimental verification of the chip formation process and chip morphology for Ti-15-3 alloy (I). 2. Experimental investigation of the mechanical behaviour in a wide range of strain rates and temperatures for Ti-15-3 alloy (II-V). Preliminary characterization of Alloy 625 in the region of high strain rates at room and elevated temperatures and low strain rates at room temperature. 3. Modelling mechanical behaviour in compression in a wide range of strain rates and temperatures. Modification and tuning of the model for reliable orthogonal cutting simulation results (II-V). 4. Experimental cutting force measurements and comparison with magnitudes seen with model implementations in the simulations (V). 58 Quick-stop experiments were performed to study the chip formation and morphology. For strain rate and temperature dependent dynamic plasticity characterization i.e. mechanical behaviour, the Split Hopkinson Pressure Bar technique was used together with industrial servohydraulic testing machines to perform compression tests. Ti-15-3 proved to have a considerable dependence on the strain rate and temperature. Johnson-Cook material model was chosen for modelling, as it is having a considerably clear format and reasonable number of parameters in the original format. In the vicinity of the chip formation in metal cutting, strains around 800% and temperatures of 900 °C are present. Meaningful extrapolative behaviour of the model is needed. Adiabatic heating was taken as a primary cause for chip segmentation and the original Johnson-Cook model was modified accordingly. In addition to chip morphology, cutting forces were compared in the experiment and simulation. Novel U-type specimen was tested with the SPHB technique. Results and conclusions: 1. Ti-15-3 proved to produce segmented chips in orthogonal cutting tests performed in the range of high cutting speed (>40 m/min). Development of adiabatic shear bands was also evident from the chips. 2. Ti-15-3 was characterised in a wide range of temperatures and strain rates under uni-axial compressive loading. Temperature and strain rate proved to have noticeable effect on the mechanical properties of Ti-15-3, with the effect of temperature being more significant than that of strain rate. Alloy 625 was characterized only in the high strain rate condition for different temperature. 3. No single unique set of original Johnson-Cook model parameters was found to be capable of describing the whole range of tested strain rates and temperatures. The empirical fitting model was used instead. 4. Adiabatic model modification proved to work for performing cutting simulations. A satisfactory match between physical results and simulations was achieved by comparing chip morphology and cutting forces.Kirje Chemical-free pretreatment of lignocellulosic biomass for the conversion of structural polymers(Estonian University of Life Sciences, 2024) Sjulander, Nikki; Kikas, Timo; Institute of Forestry and Engineering; Jäger, Alexander (opponent); Mežule, Linda (opponent)ABSTRACT. Due to the depletion of fossil fuels and global warming, caused by greenhouse gas emissions, industries and governments are searching for “greener” energy solutions. Bioenergy has already been investigated by scientists as an alternative to fossil fuels. The main focus in this field is to use lignocellulosic biomass for the production of heat, electricity, and chemicals. However, the use of lignocellulosic biomass is challenging due to its complex structure. This structure needs to be opened up before biomass can be further processed. Different pretreatment technologies have been developed in order to break the lignocellulosic structure; however, most of them have technological and economical limitations and they raise environmental concerns due to formed waste. As a result, the research continues to find the best pretreatment technology.Kirje Compatibility of Energy Consumption with the Capacity of Wind Generators(Eesti Maaülikool, 2011) Põder, Vahur; Annuk, AndresTaastuvenergia osatahtsus Eestis peab erinevate arengukavade alusel kasvama. Erinevatest taastuvenergia liikidest on koige kiiremini kasvanud tuule osatahtsus ja toodetud energia hulk. Tuulegeneraatorite valjundvoimsus voib tuule stohhastilise iseloomu tottu kiirelt muutuda, aga energiasusteemis peab tootmine ja tarbimine tasakaalus olema. Uheks voimaluseks tagada elektrisusteemi stabiilsus on tuulegeneraatorite toodangu piiramine, mida saab teha energiasusteemi dispetšer. See juhtimismeetod vahendab tuulepargi toodangut ja seega maksimaalvoimsuse kasutustegurit. Uks voimalus on kasutada liigset elektrit soojuse tootmiseks. Autonoomsed tuuleenergiasusteemid voivad leida kasutust ilma elektrivorgu uhenduseta asukohtades. Selline susteem koosneb tuulegeneraatorist ja salvestusseadmest. Samuti voib olla lisatud mingisugune taiendav energiaallikas (PV paneel, diiselgeneraator). Tuuleandmete analuus on vajalik generaatori toodangu hindamiseks. Mingi ajaperioodi hetke- ja keskmisi tuulekiiruseid saab kasutada potentsiaalse tuuleenergia hulga hindamiseks. Selle too eesmargiks oli efektiivse tuuleenergiasusteemi kirjeldamine. See tahendab tuuleenergiasusteemi maksimaalselt korge voimsuse kasutusteguriga ja kindla energiaga varustatusega. Elektrivorguga uhendatud susteemi korral tuleb arvestada elektrisusteemi tootmis- ja tarbimisvoimsuste tasakaaluga. Autonoomse energiasusteemi korral tuleb arvestada pusiva energiavarustuse tagamiseks vajaliku salvestusseadme mojuga. Too eesmargi saavutamiseks olid ette nahtud jargmised tegevused: 1. Uurida energiasusteemi tootmis- ja tarbimisgraafi kuid (II); 2. Analuusida erinevat tuupi tuulegeneraatorite tunnusjooni (III) ja arvutada tuule mooteandmete alusel uhikgeneraatori aastane energiatoodang (I); 3. Analuusida tuule mooteandmeid, leidmaks energiatoodanguta perioode (”energiaauke”) ja otsida meetod nende kirjeldamiseks (I, IV); 4. Analuusida tuulegeneraatori, salvestusseadme ja tarbija vahelisi seoseid energiavarustuse tookindluse leidmiseks ja voimalusi neid suhteliste uhikutega kirjeldada (I, III, IV). Too kaigus koguti vaikese voimsusega tuulegeneraatorite andmeid ja analuusiti nende tunnusjooni. Koostati teise astme polunoom generaatori tunnusjoone kirjeldamiseks. Hangiti ning moodeti 6 Eesti asukoha tuulekiiruse mooteandmed ja arvutati aastane keskmine toodang, kasutades eespool koostatud vaikese voimsusega tuulegeneraatori tunnusjoont. Tuuleandmete ja eeldatava generaatori voimsuse alusel on voimalik arvutada aastane energiatoodang, aga see ei kirjelda energiavarustuse tagatust. Voivad esineda suhteliselt pikad tuuleta ajaperioodid. Voeti kasutusele energiaaukude moiste, et kirjeldada tuuleenergia toodanguta ajaperioode. Salvestusseade peab olema voimeline tagama tarbija toite maksimaalse energiaaugu pikkuse ajal. Selleks leiti energiaaukude pikkused tuule mooteandmete alusel. Eri asukohtades paiknevate autonoomsete tuuleenergia susteemide energiatoodangut ja tarbimist modelleeriti erinevate tarbimistegurite β korral. Tulemused ja jareldused: 1. Maksimaalne tuuleenergia toodang on piiratud elektrisusteemi voimega genereeritud tuuleelektrit kasutada. Osa toodetud elektrienergiast voiks kasutada soojuse tootmiseks. 2. Vaikese voimsusega tuulegeneraatorite (voimsus < 100 kW ja kaivitumine tuulekiirusel < 2.5 m/s) tunnusjooned on vastavalt kovera kujule peale maksimumvoimsuse saavutamist voimalik jagada 2 gruppi. Kuna tuulekiirused ule 13 m/s on Eesti sisemaal haruldased, on voimalik tunnusjoone tousuosa modelleerida 2-astme polunoomiga. 3. Energiaaugud on ajaperioodid ilma tuuleenergia toodanguta. Energiaaukude ajaline kestvus on suurem sisemaal ning luhemate aukude esinemissagedus on suurem. Energiaaukude esinemise toenaosust on voimalik kirjeldada Weibulli jaotusega. 4. Autonoomse tuuleenergiasusteemi salvestusseadme vajalik mahtuvus soltub pigem tarbimistegurist kui keskmisest tuulekiirusest.Kirje Computer-aided Optimization of Pig Farming Technologies and Machinery Use(Eesti Maaülikool, 2007) Vettik, Raivo; Möller, Heino; Annuk, AndresVäitekirja kirjanduse analüüsi osas on kirjeldatud seakasvatustehnoloogiaid, seakasvatusega kaasnevaid keskonnakaitse nõudeid, “parimat võimalikku tehnikat” (PVT) seakasvatuses ning on esitatud ülevaade seakasvatuses kasutavatest arvutiprogrammidest maailmas ja Eestis. Samuti on kirjeldatud sea- ja teraviljakasvatuse modelleerimise võimalusi. Töö eesmärgiks oli välja töötada meetodid erinevaid seakasvatustehnoloogiaid iseloomustavatele parameetritele optimaalsete väärtuste leidmiseks sea- ja teraviljakasvatusega tegelevas ettevõttes. Eesmärgist lähtuvalt koostati metoodikad ja vastavad arvutiprogrammi rakendused: 1) tööajakulude määramiseks erinevate seakasvatustehnoloogiate korral; 2) nii söödakultuuride kasvatamiseks kui ka toodetava sõnniku realiseerimiseks vajaliku haritava maa pindala määramiseks; 3) seakohtade arvu leidmiseks sõltuvalt tööpäeva kestusest tööde kõrgperioodil, arvestades sõnniku kasutamise piirangut. Uurimistöö uudsus seisnes metoodika ja vastava arvutiprogrammi rakenduse loomises, mille abil on võimalik leida ja sea- ja teraviljakasvatusega tegeleva ettevõtte optimaalne suurus teravilja erinevate saagikustasemete ja sigade pidamistehnoloogiate korral, sõltuvalt tööpäeva kestusest tööde tippkoormuse perioodil, arvestades ühtlasi sõnniku kasutamise piirangut Eestis kehtivatest keskkonnakaitse nõuetest lähtudes. Koostatud söödaratsioonide koostise ja söödavajaduse määramise metoodika on kasutusel Eestimaa Talupidajate Keskliidu nõuande- ja infosüsteemi “TALUTARK” komplekses seakasvatusprogrammis. See võimaldab leida sigade söödavajadusi võimalikult täpselt rahuldavad ja samas odavaimad söödaratsioonid, samuti söödavajaduse päevas, erinevatel nuumanädalatel ja aastas. Söödavajaduse prognoosimise metoodika võimaldab leida madalamate saagikuste korral seakasvatuses puudujääva ja kõrgemate saagikuste korral seakasvatusest ülejääva söödakoguse. Söödaratsioonide koostise määramise arvutiprogrammi rakenduse testimisel selgus, et söödaratsioonide koostis oli sarnane söödalisandeid pakkuvate firmade (Anu Ait, Feedline, Vitamex jne) söötmissoovitustes esitatud koostisele. Seda muidugi juhul kui söödaratsioonides kasutatakse vastavate firmade söödalisandeid. Sigade talitustööde ajakulu prognoosimisel regressioonivõrrandiga leitud tööajakulud on sarnaste tehnoloogiavariantide korral võrreldavad Eestis kogutud talitustööde ajakulu andmetega (Reppo ja Sada, 2000; Sada, 2003). Koostatud inimtöö vajaduse prognoosimismetoodika on rakendatud Eestimaa Talupidajate Keskliidu nõuande- ja infosüsteemi “TALUTARK” komplekses seakasvatusprogrammis. Autori poolt on koostatud metoodika ja vastav arvutiprogrammi rakendus MS Exceli keskkonnas, mille abil on võimalik leida teravilja- ja seakasvatusega tegeleva ettevõtte optimaalne suurus sõltuvalt tööpäeva kestusest tööde kõrgperioodil, arvestades ühtlasi sõnniku kasutamise piirangut. Arvutusi on võimalik teostada sigade erinevate pidamistehnoloogiate ja teravilja erinevate saagikustasemete korral. Arvutustulemustest selgus, et ühe töötajaga sea- ja teraviljakasvatusega tegelev ettevõte, kus toodetakse ka sigade põhisöödad, ei suuda masinaparki, mis baseerub 60 kW-sele traktorile, piisavalt koormata. Masinapargi paremaks koormamiseks peaks olema mitu töötajat. Mitme töötajaga ettevõtte töötajate tööaja taime- ja seakasvatuse vahel jaotumise võimalusi on palju. Mitme töötaja korral on võimalik ettevõtte masinapark piisavalt koormata, nt vahetustega töö kasutamisega jms. Arvutustulemustest selgus, et sigade söödakultuuride kasvupinna 50%-lise osakaalu korral külvikorras, piiras seakohtade arvu ettevõttes iga vaadeldud tootmisvariandi korral söödanappus. Suurendades söödakultuuride kasvupinna osakaalu kolmveerandini haritava maa pindalast, piiras saagi kuste 2000…3000 kg/ha korral seakohtade arvu samuti söödanappus. Saagikuse 3500…4500 kg/ha korral muutus seakohtade arvu piiravaks teguriks ettevõttes toodetav sõnniku kogus. Sea- ja teraviljakasvatusega tegeleva ettevõtte tootmisnäitajate prognoosimise metoodika võimaldab arvestada teraviljade külviperioodi kestuse, st ka masinapargi töökoormuse, mõju tootmistulemustele. Kasutades majandusnäitajate prognoosimiseks loodud metoodikat selgus, et sõltuvalt teravilja (teravilja hind 1,7 kr/kg) ja sealiha realiseerimishinna vahekorrast võib teravilja- ja seakasvatusega tegeleva ettevõtte kasum olla suurem (sealiha realiseerimishind 26 kr/kg, ostupõrsa hind 600 kr) või ka väiksem (sealiha realiseerimishind 21 kr/kg, ostupõrsa hind 400 kr) ainult teravilja kasvatamisega tegeleva ettevõtte kasumist. Mudeli testimisel OÜ Linnamäe Peekon tootmisandmetega selgus, et enamike vaadeldud tootmisnäitajate korral jäi erinevus mudeliga prognoositud ja tegelike tootmisnäitajate vahel 10% piiresse.�.�.�.�.�.�.�.�.�.�.�.�.� Suur erinevus (94%) oli mudeliga prognoositud vajaliku teravilja kasvupinna ja ettevõtte tegeliku haritava maa pindala vahel. See on seletatav sellega, et oma põldudel kasvatatav teravili moodustab ainult 23% sigadele söödaks vajalikust teraviljast ja ülejäänud 77% ostetakse juurde.Kirje Condition and Residual Bearing Capacity of Existing Reinforced Concrete Structures(Eesti Maaülikool, 2011) Kiviste, Mihkel; Miljan, JaanBetooni kõrge survetugevus ja terase head tugevusnäitajad tõmbel teevad raudbetoonist laialdaste kasutusvõimalustega komposiitmaterjali, mida kasutati möödunud sajandil ehitustarindites küllaltki ulatuslikult. Vananemise tõttu on kulutused olemasolevate raudbetoontarindite hooldusele, remondile ja asendamisele viimastel aastakümnetel oluliselt suurenenud. Kirjanduses jagatakse raudbetoontarindi kasutusiga mitmeks perioodiks. Torres-Acosta jt. (2007) järgi eristatakse kolme perioodi: korrosiooni alg-, levimis- ning jääkperiood. Viimasel kolmel aastakümnel on ulatuslikult ja intensiivselt uuritud korrosiooni algperioodi. Vähemal määral on uuritud korrosiooni levimist ja selle mõju raudbetoontarindi käitumisele (Li jt. 2008). Korrosiooni levimise ja jääkperioodi uuringutest on üsna vähesed pühendatud korrosioonikahjustustega raudbetoontarindi jääkkandevõimele (Torres-Acosta jt. 2007). Enamikus sellistes katsetes on korrosioon tekitatud ja kiirendatud laboratoorsetes tingimustes, kus korrosiooni tekitamiseks paigaldatakse betoon koos kloriididega ning korrosiooni kiirendamiseks kasutatakse sundvoolu. Paraku ei anna kiirendatud korrosiooniga tehtud katsed alati võrreldavaid tulemusi loomulikus keskkonnas korrodeerunud tarindite katsetega (Torres-Acosta jt. 2007). Kahjuks leidub kirjanduses vähe andmeid katsetest vananemisel korrodeerunud raudbetoontarindite kohta. Sellest tulenevalt on käesoleva doktoritöö põhieesmärgiks täiendada katsetulemusi olemasolevate raudbetoontarindite seisundi ja jääkkandevõime kohta. Töö esimeses osas kirjeldatakse 46 vanadest hoonetest võetud raudbetoonist ribipaneeli katsetamist eesmärgiga: 1. Uurida paneelide jääkkandevõimet, käitumist ja purunemist paindel (I, II, III). 2. Selgitada visuaalse hinde põhjal paneelide korrosioonikahjustuste mõju nende jääkkandevõimele paindel (I, III). Üheksalt objektilt (peamiselt sigalad ja lehmalaudad) pärinevate paneelide vanus katsetamisel oli 10…32 aastat. Kõigi 46 paneeliga tehti paindekatse. Koormamisel imiteeriti ühtlaselt jaotatud koormust. Enne katset hinnati paneele visuaalselt 6-pallist skaalat kasutades. Katseseeriatel alates 2000. aastast (4 seeriat) tehti katseid ka paneelidest võetud materjalidega. Iga paneeli pikiribidest puuriti kümme betoonkärni, mida katsetati survele. Kümnes pragunemata kohas iga paneeli pikiribis avati pingesarrus ning mõõdeti kaitsekihi paksus ja karboniseerumissügavus. Ühe katseseeria (R1…R8) kõrvalpaneelide betoonis hinnati ka kloriidide sisaldust. Iga paneeli pikiribidest lõigati kuus nähtavate korrosioonikahjustustega eelpingestusterase katsekeha. Korrodeerumise iseloomustamiseks määrati katsekehade keskmine massikadu ja diameetri maksimaalne vähenemine. Tõmbekatsega määrati pingesarruse suhteline voolavuspiir ja tõmbetugevus. Tulemused ja järeldused: 1. Kõik paneelid, mille purustav koormus oli väiksem kui kontrollkoormus hinnati visuaalselt hindele 0. Seega tuleks tähelepanu pöörata pikiribis sarrusest eraldunud kaitsekihiga ribipaneelidele (hinne 0), kuna nende paindekandevõime võib olla vähenenud võrreldes uute paneelidega. 2. Kõik paneelid, mille pikiribis oli korrosiooni tagajärjel tekkinud pragu (hinne 1) suutsid kanda kontrollkoormust. Seega vastavad need paneelid uute paneelide tugevustingimustele isegi peale suhteliselt pikka kasutusiga. 3. Kõik uuritud paneelid (olenemata hindest) suutsid kanda arvutuslikku koormust, st. vastasid kandepiirseisundile. Siiski, piisavast jääkkandevõimest hoolimata vajavad pragunenud või sarrusest eraldunud kaitsekihiga paneelid (vastavalt hindega 1 ja 0) remonti. 4. 46 paneelist 36 purunes paindemomendile. Lisaks esines veel paneeli pikisarruse ankurduse (keevise) purunemist (3 paneeli), põikjõupurunemist (3 paneeli), põiki- (2 paneeli) ja pikiribi sarruse purunemist (1 paneel) ning pikiribi purunemist (1 paneel). Töö teises osas esitatakse Kohtla-Järvel 1951. aastal ehitatud põlevkivikeemiatehase generaatorihoone raudbetoonist kandetarindite seisundi ja betooni omaduste uurimise tulemused. Nende uuringute eesmärk oli: 1. Leida ja hinnata visuaalselt generaatorihoone kõige tõsisemate korrosioonikahjustustega raudbetoontarindid (IV, V). 2. Võrrelda postidest ja taladest väljapuuritud betoonkärnide survetugevust ehitusprojekti andmetega (IV). 3. Teha kindlaks kahjustuste kõige tõenäolisem põhjus (IV). Ka kõiki generaatorihoone raudbetoonposte ja –talasid hinnati visuaalselt 6-pallist skaalat kasutades. 55 puursüdamikul määrati survetugevus ja mõõdeti karboniseerumissügavus ning puuraukudes mõõdeti betoonkaitsekihi paksus. Generaatorit kandvatest taladest puuritud neljal kärnil määrati sulfaatide, kloriidide ja nitraatide sisaldus. Lisaks võeti 1. korruse postidest kümme betoonitükki veeimavuse määramiseks. Tulemused ja järeldused: 1. Tarindite visuaalsel hindamisel selgus, et enamiku postide (1-3. korrusel) ja talade (2-4. korrusel) kaitsekiht on korrosiooni tagajärjel sarrusest eraldunud (hinne 0). Hinde 0 saanud tarinditest olid kõige halvemas seisundis generaatorit kandvad talad 2. korrusel. 2. Nii postidest kui taladest puuritud kärnide keskmine survetugevus ületas (endises Nõukogude Liidus kasutatud) projektile vastavat betooni tugevusmarki. Taladest puuritud betoonkärnide survetugevus vastaks praegu kehtivatest betooni tugevusklassidest kõige madalamale – C8/10. Postidest puuritud betoonkärnide tugevus jääb tänapäeva tugevusklassidest madalamaks. 3. Uuritud generaatorihoone raudbetoontarindite kahjustused võivad pärineda juba 1950-ndatest. Teistsuguse tootmistehnoloogia tõttu (generaatoreid kasutati gaasi tootmiseks) eemaldati tollal generaatoritest igapäevaselt šlakki. Šlaki „roopimise“ ajal olid generaatorit kandvad raudbetoontarindid kaitsmata luukide kaudu väljuvate agressiivsete gaaside eest. Nende gaaside kõrge kontsentratsioon ongi kõige tõenäolisem raudbetoontarindite kahjustuste põhjus. Uuringu tulemustest lähtudes on antud soovitused generaatorihoone kahjustunud raudbetoontarindite remondiks. Üldised järeldused: 1. Doktoritöö mõlemas osas hinnati raudbetoontarindeid 6-pallisel skaalal. Töö tulemused näitavad, et skaalal hinde 0 saanud tarindite kandevõime varieerus kõige enam. Töös rakendatud skaala on välja töötatud 1974. aastal ja vajab hinde 0 osas edaspidistes uuringutes täiendamist. 2. Raudbetoontarindi korrosiooni algperiood, levimisperiood ja jääkperiood võivalt oluliselt varieeruda. Põlevkivikeemiatehase uuring näitas, et generaatorit kandvate talade eluea jääkperiood osutus mitmeid kordi pikemaks kui alg- ja levimisperiood kokku. 3. Doktoritöö mõlemad uuringud näitasid, et ebapiisav materjalide või ehitustööde kvaliteet võib katsetulemusi mõjutada. Sellest tulenevalt tuleks olemasolevate raudbetoontarinditega seotud katsetulemusi interpreteerida ettevaatlikkusega. 4. Doktoritöös uuritud korrosioonikahjustustega raudbetoontarinditel esines sarrusterase ühtlane korrosioon. Ühtlast korrosiooni on suhteliselt lihtne mõõta ja selle abil raudbetoontarindi eluea jääki prognoosida. Olemasolevate raudbetoontarindite kandevõime vähenemise seisukohalt on tunduvamalt ohtlikumad punktkorrosioon ja pingekorrosioon.Kirje Correcting and Calibrating Airbone Laser Scanning Intensity Data Using Naturally Available Targets(Eesti Maaülikool, 2012) Vain, Ants; Liba, Natalja; Sepp, Kalev; Bunce, Robert G. H.; Mücher, SanderAirborne laser scanning (ALS) has been used widely due to its three dimensional information. Additionally to coordinates, ALS systems record also intensity values that describe the objects backscattering properties. The usage of ALS intensity data has been problematic due to the lack of information for correcting itnensity values for different affects, and also how to calibrate intensity data. Doctoral thesis of Ants Vain focuses on the usage of naturally availabel targets (e.g. asphalt, concrete etc.) of the measured area to use them as calibration targets. The tests carried out for this Thesis showed that the asphalt proved to be the most stable target and produced quite good results when used as calibration target. A near infrared camera was also tested to obtain objects backscattering properties. The camera solution proved to be an useful tool since it can be used simultaneously when the flights take place, therefore it provides results that are closer to actual ones than those measured in the laboratory. The samples will dry in the laboratory, therefore their backscattering properties will change also. Previous tests showed that naturally available targets can be used as calibrators. Since the ALS measurements are one of the remote sensing techiques, the intensity data has to be corrected for several factors before the calibration procedure. This Thesis also studied the range and topography influence on the ALS intensity data. Since the targets are assumed to have a Lambertian backscattering properties, the backscattered energy will reduce with the growth of incidence angel (the angle between incoming laser bean and surface normal). The tests showed the the 20 degree incidence angle will reduce the intnesity values up to 8%. The moisture level in the surface will reduce the intensity values. The study conducted within this Thesis showed that the moisture can reduce the intensity up to 30%. To obtain the moisture level in the surface the near infrared camera was used. The results were similar as in the test that was carried out in the laboratory. The Leica ALS50-II uses Automatic Gain Control (AGC), that is used to ramp up the weak returns or ramp the too strong signals down. In other words, the AGC will keep the received signal in the sensitive area of the receiver. The study conducted within this Thesis showed that the ALS intensity follows the AGC trend. The result of this study was a linear correction model that minimizes the effect of AGC on the intensity values. The doctoral thesis of Ants Vain is one of the few in the world and the first in Estonia that studies the correction and calibration of ALS intensity data. The knowledge that was collected thorughout the studies that were carried out in this Thesis can be used in further studies were ALS intensity data plays a relevant part.Kirje Cultivation technology for lowbush blueberry cultivation in milled peat field plantations(Eesti Maaülikool, 2021) Arak, Margus; Olt, Jüri; Szabó, István (opponent); Šarauskis, Egidijus (opponent)Blueberry cultivation on milled peat fields is not particularly common in Estonia, while also not being very profitable. The basis for the development of blueberry cultivation is the mechanization and automation of production. This consists, on the one hand, in the development of machines and technical equipment with suitable productivity and, on the other hand, in reducing the operating costs of the machines. This doctoral thesis is largely based on six original publications and two intellectual properties. The aims of the thesis were to describe the technological peculiarities of a blueberry orchard planted on milled peat fields, to collect basic data for the development of a machinery which allows to reduce the importance of manual labour and to replace it with machinery to reduce the unit cost involved in technological operations and, thereby, to reduce manufacturing costs. In order to compile the initial task of designing a mechanized blueberry harvesting technology, the relationship between the various elements which are involved in blueberry cultivation (berry-plant-field-machine), all of which have been described, methodology has been developed to determine the physical properties of the blueberry plant. A methodology has been developed for determining the design and kinematic parameters of a motoblock-type blueberry harvester and for selecting the material of the harvester, the duration of the vernalisation period in Estonia was also determined. The patents that have been issued in the development of blueberry cultivation technology show that novel solutions have been elaborated. The studies that have been carried out and the solutions which have been developed could help in and become a prerequisite for the development of new equipment which will serve to foster the establishment of new blueberry plantations, first and foremost on milled peat fields, but also in terms of increasing profitability levels and reducing the ecological footprint in already established blueberry plantations.Kirje Delayed storm and salvage logging effects on forest vegetation recovery and development(Estonian University of Life Sciences, 2024) Palm-Hellenurm, Kristiina; Vodde, Floortje (advisor); Jõgiste, Kalev (advisor); Tullus, Tea (advisor); Institute of Forestry and Engineering; Hedwall, Per-Ola (opponent)ABSTRACT. The doctoral thesis examined the diversity and composition of understory communities in permanent sample plots established in hemiboreal spruce-hardwood forests, where storm disturbance occurred approximately 20 years ago. Data were also collected from control areas in forests of a similar type that were unaffected by wind disturbance, as well as from post-storm salvage-logged sample plots. In addition, the main agents and processes influencing the fate of remnant trees (i.e., trees that survived a wind disturbance) were analyzed to provide insights into the temporal stability of these important biological legacies. Light conditions, microsite richness and substrate diversity differed significantly among treatments, whereas salvaged areas exhibited the greatest canopy openness and the lowest levels of microsite richness and substrate diversity. Altogether, 100 herb and dwarf shrub taxa and 108 bryophyte taxa (81 mosses and 27 liverworts) were found in the study plots. Vascular plant and bryophyte communities exhibited contrasting responses due to their differing habitat requirements, life-history strategies, and the resource competition between these two groups. Salvaged stands displayed higher coverage and species richness of herbaceous species compared to uncleared wind-disturbed areas and control plots. Salvaging did not have a detrimental effect on bryophyte species richness compared to reference sites (control plots), but wind-damaged, unharvested areas hosted significantly more diverse bryophyte communities than both control and salvaged plots. The understory assemblages in salvaged plots differed most from those in reference plots, indicating significant changes in species composition and community structure following salvage logging. Moderately damaged study plots displayed the highest variability in terms of species composition compared to other treatments, highlighting the importance of these areas in maintaining beta-diversity at the landscape scale. Temporal stability of wind-disturbed ecosystems can, however, be compromised due to the high susceptibility of the remnant trees to further disturbances. Many species, including several of high conservation value, were found only in unsalvaged storm-affected areas, confirming the positive impact of wind disturbance on biodiversity. At the same time, salvage logging may help prevent future disturbances that could exceed the ecosystem’s resilience threshold, while also reducing timber loss and carbon emissions. Therefore, the selection and implementation of post-disturbance management methods and practices require a comprehensive analysis. The results demonstrated that plant species groups with distinctive life-history traits exhibit different mid-succession responses to wind disturbances and post-windthrow salvaging. Disturbance legacies such as surviving remnant trees, snags, coarse woody debris, and pit-and-mound complexes can promote habitat heterogeneity, enhance biodiversity, and support ecological resilience in post-disturbance forest ecosystems. Thus, it is advisable to retain some biological legacies of wind disturbances – such as pit-and-mound complexes, snags, woody debris, and remnant trees – during salvage operations, as these elements are crucial for maintaining structural diversity and providing essential habitats for various plant species.