Technological and methodological innovations in Estonian forest management: sonic tomography and dominant height modelling
Laen...
Kuupäev
2026
Kättesaadavus
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Estonian University of Life Sciences
Abstrakt
ABSTRACT. Advances in measurement technologies and modelling methods make it possible to assess forest growth and tree condition more accurately than before. In Estonian forest management, such developments should be gradually introduced into practical use. This doctoral thesis aimed to improve forest assessment methods in Estonia by developing dominant height-based site index models and by evaluating the usability of sonic tomography in forest management. The thesis was based on four studies using data from the Estonian Network of Forest Research Plots and separately collected measurements from Norway spruce stands. Paper I examined the effect of thinning on mean height and dominant height. Paper IV developed dominant height-based site index models for Scots pine, Norway spruce and birch stands. Paper II examined the reliability of sonic tomography for detecting internal decay in Norway spruce. Paper III assessed decay occurrence in relation to stand and site characteristics using sonic tomography. The results showed that dominant height is less affected by thinning than mean height and is therefore a more stable basis for site index modelling in managed stands. The site index models developed in Paper IV can be applied under Estonian conditions, but their use should remain within the age ranges and stand conditions supported by the ENFRP data. Paper II showed that sonic tomography can detect hidden stem decay in Norway spruce when decay affects sound transmission. Paper III further showed that decay was most extensive at the stem base and decreased with height. However, relationships between decay occurrence and spruce share, prior thinning and forest site type were not confirmed in this dataset. This may reflect study limitations. In practical forest assessment, the use of sonic tomography is limited by measurement time, equipment cost and the expertise required for tomogram interpretation.
LÜHIKOKKUVÕTE. Mõõtmistehnoloogiate ja modelleerimismeetodite areng on loonud paremad võimalused hinnata metsa kasvu ja puude seisundit täpsemalt kui kunagi varem. Eesti metsakorralduse seisukohalt on oluline, et need arengusuunad jõuaksid järk-järgult ka praktikasse. Käesoleva doktoritöö eesmärk oli täiendada metsade hindamise metoodikat Eestis, välja töötades domineerival kõrgusel põhinevaid kõrgusindeksi mudeleid ning hinnates helitomograafia kasutatavust metsakorralduses. Doktoritöö põhines neljal uuringul, milles kasutati Eesti metsa kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustiku andmeid ning eraldi kogutud mõõtmisandmeid hariliku kuuse puistutest. Artiklis I uuriti harvendusraie mõju keskmisele ja domineerivale kõrgusele. Artiklis IV töötati välja domineerival kõrgusel põhinevad kõrgusindeksi mudelid männi, kuuse ja kase puistutele. Artiklis II hinnati helitomograafia usaldusväärsust mädaniku tuvastamisel kuuse näitel. Artiklis III hinnati helitomograafia abil mädaniku esinemist seotuna puistu- ja kasvukohatunnustega. Tulemused näitasid, et domineeriv kõrgus on harvendusraiete suhtes vähem tundlik kui keskmine kõrgus ning on seetõttu stabiilsem alus kõrgusindeksi modelleerimiseks majandatavates puistutes. Artiklis IV välja töötatud kõrgusindeksi mudeleid saab rakendada Eesti tingimustes, kuid nende kasutamine peaks jääma vanusevahemike piiresse, mida püsiproovitükkide andmed toetavad. Artikkel II näitas, et võimaldab tuvastada hariliku kuuse tüvemädanikku, kui kahjustus on piisavalt tugev, et mõjutada heli levimist tüves. Artiklis III ilmnes, et mädanik oli ulatuslikum tüve alaosas ja vähenes kõrguse suurenedes. Samas ei leidnud selles andmestikus kinnitust seosed mädaniku esinemise ning kuuse osakaalu, varasema harvenduse ja kasvukohatüübi vahel. See võis tuleneda uuringu piirangutest. Praktilises metsakorralduses piiravad helitomograafia kasutamist mõõtmiste ajakulu, seadme maksumus ja tomogrammide tõlgendamiseks vajalik oskusteave.
LÜHIKOKKUVÕTE. Mõõtmistehnoloogiate ja modelleerimismeetodite areng on loonud paremad võimalused hinnata metsa kasvu ja puude seisundit täpsemalt kui kunagi varem. Eesti metsakorralduse seisukohalt on oluline, et need arengusuunad jõuaksid järk-järgult ka praktikasse. Käesoleva doktoritöö eesmärk oli täiendada metsade hindamise metoodikat Eestis, välja töötades domineerival kõrgusel põhinevaid kõrgusindeksi mudeleid ning hinnates helitomograafia kasutatavust metsakorralduses. Doktoritöö põhines neljal uuringul, milles kasutati Eesti metsa kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustiku andmeid ning eraldi kogutud mõõtmisandmeid hariliku kuuse puistutest. Artiklis I uuriti harvendusraie mõju keskmisele ja domineerivale kõrgusele. Artiklis IV töötati välja domineerival kõrgusel põhinevad kõrgusindeksi mudelid männi, kuuse ja kase puistutele. Artiklis II hinnati helitomograafia usaldusväärsust mädaniku tuvastamisel kuuse näitel. Artiklis III hinnati helitomograafia abil mädaniku esinemist seotuna puistu- ja kasvukohatunnustega. Tulemused näitasid, et domineeriv kõrgus on harvendusraiete suhtes vähem tundlik kui keskmine kõrgus ning on seetõttu stabiilsem alus kõrgusindeksi modelleerimiseks majandatavates puistutes. Artiklis IV välja töötatud kõrgusindeksi mudeleid saab rakendada Eesti tingimustes, kuid nende kasutamine peaks jääma vanusevahemike piiresse, mida püsiproovitükkide andmed toetavad. Artikkel II näitas, et võimaldab tuvastada hariliku kuuse tüvemädanikku, kui kahjustus on piisavalt tugev, et mõjutada heli levimist tüves. Artiklis III ilmnes, et mädanik oli ulatuslikum tüve alaosas ja vähenes kõrguse suurenedes. Samas ei leidnud selles andmestikus kinnitust seosed mädaniku esinemise ning kuuse osakaalu, varasema harvenduse ja kasvukohatüübi vahel. See võis tuleneda uuringu piirangutest. Praktilises metsakorralduses piiravad helitomograafia kasutamist mõõtmiste ajakulu, seadme maksumus ja tomogrammide tõlgendamiseks vajalik oskusteave.
Kirjeldus
Doctoral Thesis in Forestry.
Doktoritöö metsanduse erialal.
Doktoritöö metsanduse erialal.
Märksõnad
site index modelling, dominant height, sonic tomography, stem decay, forest assessment, Green University (thesis is related to EMÜ Green University iniciative’s aims), dissertations