Design and testing of stand-specific bucking instructions for use on modern cut-to-length harvesters

This study addresses three important issues in tree bucking optimization in the context of cut-to-length harvesting. (1) Would the fit between the log demand and log output distributions be better if the price and/or demand matrices controlling the bucking decisions on modern cut-to-length harvesters were adjusted to the unique conditions of each individual stand? (2) In what ways can we generate stand and product specific price and demand matrices? (3) What alternatives do we have to measure the fit between the log demand and log output distributions, and what would be an ideal goodness-of-fit measure? Three iterative search systems were developed for seeking stand-specific price and demand matrix sets: (1) A fuzzy logic control system for calibrating the price matrix of one log product for one stand at a time (the stand-level one-product approach); (2) a genetic algorithm system for adjusting the price matrices of one log product in parallel for several stands (the forest-level one-product approach); and (3) a genetic algorithm system for dividing the overall demand matrix of each of the several log products into stand-specific sub-demands simultaneously for several stands and products (the forest-level multi-product approach). The stem material used for testing the performance of the stand-specific price and demand matrices against that of the reference matrices was comprised of 9 155 Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) sawlog stems gathered by harvesters from 15 mature spruce-dominated stands in southern Finland. The reference price and demand matrices were either direct copies or slightly modified versions of those used by two Finnish sawmilling companies. Two types of stand-specific bucking matrices were compiled for each log product. One was from the harvester-collected stem profiles and the other was from the pre-harvest inventory data. Four goodness-of-fit measures were analyzed for their appropriateness in determining the similarity between the log demand and log output distributions: (1) the apportionment degree (index), (2) the chi-square statistic, (3) Laspeyres quantity index, and (4) the price-weighted apportionment degree. The study confirmed that any improvement in the fit between the log demand and log output distributions can only be realized at the expense of log volumes produced. Stand-level pre-control of price matrices was found to be advantageous, provided the control is done with perfect stem data. Forest-level pre-control of price matrices resulted in no improvement in the cumulative apportionment degree. Cutting stands under the control of stand-specific demand matrices yielded a better total fit between the demand and output matrices at the forest level than was obtained by cutting each stand with non-stand-specific reference matrices. The theoretical and experimental analyses suggest that none of the three alternative goodness-of-fit measures clearly outperforms the traditional apportionment degree measure. Keywords: harvesting, tree bucking optimization, simulation, fuzzy control, genetic algorithms, goodness-of-fit

Disturbance in boreal spruce forest - immediate dynamics from stand to understorey level

The immediate effects of two human-related vegetation disturbances, (1) green tree retention (GTR) patch felling and scarification by harrowing and (2) experimental understorey vegetation layer removal, were examined in boreal forest stands in Finland. Effects of GTR patch felling and scarification on tree uprootings, on coarse woody debris (CWD) and on epixylic plant community were followed in upland and in paludified forest types. Uprootings increased considerably during 2-3 years after the fellings and were more frequent (47%) in the paludified than in the upland forest (13%). Scarification reduced 68% of the CWD in the felling area. Cover and especially species richness of epixylics declined in the both areas during 1-2 years after the felling. The increasing size of GTR patch correlated positively with the species richness. Regeneration of understorey vegetation community and Vaccinium myrtillus and Vaccinium vitis-idaea after different removals of vegetation layers in an old-growth forest took four years. The regeneration occurred mainly by vegetative means and it was faster in the terms of species richness than in the cover. In the most severe treatment, recovery occurred merely by sexual reproduction. V. myrtillus recovered mainly by producing new shoots. V. vitis-idaea recovered faster than V. myrtillus, mainly by increasing length growth. For ecological reasons, use of larger GTR patches on paludified biotope would be recommendable. In felling areas, scarification by harrowing could be replaced with some other spot-wise method. After moderate intensity level disturbance, recovery occurs rapidly by vegetative regrowth of the dominating species. High level of intensity may prevent the recovery of vegetation community for years, while enabling also the genetic regeneration of the initial species. Local anthropogenic-related disturbances are currently increasing and they can interact during temporally short times, which should be taken in to account in the future forest management plans.

Towards a United States of Africa? Combining Zambian and AU level debate.

Globalisaatio on luonut uuden maailmanjärjestelmän jonka myötä yksittäisten valtioiden vaikutusvalta on vähentynyt entisestään. Tämä pitää paikkansa erityisesti kehittyvien maiden kohdalla, esimerkiksi Afrikassa. Afrikka on pyrkinyt taistelemaan globalisaation tuomia negatiivisia vaikutuksia vastaan alueellistumisen ja maanosan yhtenäisyyttä ajavien hankkeiden kautta jo vuosikymmenien ajan, mutta toistaiseksi tulokset eivät ole olleet vakuttavia. Tällä hetkellä Afrikan Unionissa keskustellaan hankkeesta muodostaa Afrikan Yhdysvallat. Aiemmista hankkeista poiketen tämän uuden aloitteen ajatus perustuu ylikansallisuudelle, jossa yksittäiset valtiot luovuttavat valtaansa ylikansallisille elimille, kuten Afrikan Unionin hallitukselle. Näin ollen on tärkeää tarkastella aloitetta Afrikan Yhdysvaltojen perustamiseksi ja arvioida, voisiko tällainen ylikansallinen organisaatio auttaa Afrikkaa kääntämään globalisaation haittavaikutukset myönteisiksi. Tämä Pro Gradu-tutkielma väittää sen olevan mahdollista, mutta vain siinä tapauksessa että Afrikka on valmis hyväksymään yhtenäisyyden rajoitukset. Aiemman tutkimuksen vähyyden vuoksi on myös tarpeen tutkia Afrikan Yhdysvalloista kansallisilla tasoilla käytävää keskustelua. Tämän vuoksi tässä tutkielmassa painotetaan esimerkkimaa Sambian kautta yhden Afrikan Unionin jäsenmaan keskinäistä keskustelua aiheesta ja verrataan sitä Afrikan Unionin tason keskusteluun. Tutkielma sisältää kirjallisuuskatsauksen sekä tapaustutkimuksen. Tutkimusaineisto koostuu sambialaisista sanomalehtiotteista sekä Sambian valtion ja Afrikan Unionin virallisista asiakirjoista. Pääasiallisena tutkimusmenetelmänä on laadullinen sisällönanalyysi. Teoreettinen viitekehys perustuu afrikkalaisen valtion ja kansalaisyhteiskunnan, alueellistumisen, globalisaation hallinnan, pan-afrikkalaisuuden ja poliittisen integraation teorioihin sekä historialliseen katsaukseen Afrikan yhtenäisyydestä. Perimmäisenä tarkoituksena on lisätä ymmärrystä afrikkalaisesta valtiosta ja politiikasta. Tutkimuksen tulosten mukaan on havaittavissa aukko valtioiden virallisten toimijoiden näkemysten ja kansalaisyhteiskunnan huolenaiheiden välillä. Viralliset toimijat näyttävät olevan kansalaisyhteiskuntaa vahvemmin Afrikan Yhdysvaltojen kannalla. Virallisten toimijoiden korostaessa Afrikan aatteellista yhtenäisyyttä kansalaisyhteiskunta on huolissaan sen toteutumisesta käytännössä. Esiin nousee myös kysymys 'afrikkalaisesta' identiteetistä ja kansalaisuudesta sekä kommunikaatiosta valtion ja kansalaisten välillä.