John Wirkola Dirksen forsvarte sin doktorgradsavhandling 1. november, 2013. Tema for prøveforelesningen var  “Reserve selection approaches with particular emphasis on forest biodiversity”  og titelen på avhandlingen var “Modellering av utbredelsen til sumpskog og forekomsten av fugl i et skogreservat ved hjelp av flybåren laserskanning”. Vi gratulerer med graden!

Sammendrag av avhandlingen

Siden årtusenskiftet har det vært en økende interesse for bruken av utbredelses-modellering i økologiske studier. Dette har resultert i at utbredelsesmodellering har blitt etablert som en egen disiplin innen økologiskforskning under navnet: Bevaringsbiogeografi. Uansett om man bygger utbredelses-modeller for ulike arter eller naturtyper, er det essensielt at man bruker data av høyeste kvalitet som dekker store geografiske områder. Denne type data er tilgjengelig fra flybåren laserskanning (ALS).

Hovedformålet med denne avhandlingen var å implementere ALS data i ulike typer av økologiske studier for å øke kunnskapen om bruken av ALS i denne typen studier, samt utarbeide mulige fremtidige retningslinjer for bruk av ALS data i liknende studier. Denne avhandlingen består av tre uavhengige manuskripter som alle bygger på ALS data og feltdata registrert i et gammelskogreservat i Sørøst-Norge. I første manuskript var hovedformålet og predikere utbredelsen av boreal sumpskog ved hjelp av variabler som beskriver topografien i studieområdet. To forskjellige utbredelsesmodeller ble bygget ved hjelp av utbredelsesmodelleringsverktøyet Maxent. En type modeller bygger på forhåndsinnstillinger i programmet en annen type modeller bygger på manuell seleksjon av variabler. I det andre manuskriptet ble ALS-data brukt til å lage variabler som beskriver skogstrukturen. Det ble undersøkt om skogstrukturen i sumpskog skiller seg fra skogstrukturen i ikke-sumpskog. Skogstrukturvariablene ble brukt til å lage generelle lineære modeller (GLM) for å finne en mulig sammenheng mellom sumpskog og skogstruktur. Disse modellene ble evaluert mot uavhengig evalueringsdata. I det tredje manuskriptet ble forekomsten av fugl modellert. Informasjon om skogstruktur og treartssammensetning fra 157 fugletakseringspunkter ble brukt til å bygge GLM-modeller og Random Forest-modeller for både total artsrikdom og åtte enkeltarter.

Utbredelsesmodellene som ble bygget ved hjelp av forhåndsinnstillingene i manus nr. 1 inneholdt flere variabler enn de alternative modellene. De variabler som best beskriver forekomsten av sumpskog er: helling, topografisk posisjon, mikrotopografi, samt informasjon om terrengets krumning. Resultatene fra manus nr. 2 viser at skogstrukturen er forskjellig mellom sumpskog og ikke-sumpskog, i gjennomsnitt er vegetasjonen 3 meter lavere i sumpskog. Den beste modellen fra dette studiet klassifiserte 62% av cellene fra et uavhengig evalueringsdatasett korrekt. Den type variabel som best beskriver tilstedeværelsen av fugler er en tetthetsvariabel som beskriver tettheten av kronen i bestemte én metersseksjoner. De beste utbredelsesmodellene ble bygget for fuglekonge (Regulus regulus) og gjerdesmett (Troglodytes troglodytes). For de andre artene og artsrikdom ble det bygget mindre gode modeller, men disse modellene inneholdt variabler som i tidligere studier har vist seg å være viktige for de respektive artene. Konklusjonen på denne avhandlingen er at vi anbefaler videre bruk av data fra flybåren laserskanning i arbeidet med utbredelsesmodellering av både enkeltarter og naturtyper. Vi anbefaler fremtidige modellbrukere å alltid evaluere sine distribusjonsmodeller mot et uavhengig (evaluerings)datasett før de implementeres i forvaltningsplaner.

Veiledere

Professor Mikael Ohlson (main supervisor) (INA, UMB)
Professor Rune Halvorsen (University of Oslo, Natural History Museum)
Dr. Katrine Eldegard (INA, UMB)
Professor Erik Næsset (INA, UMB)
Professor Terje Gobakken (INA, UMB)

Bedømmelseskomité

Professor Lena Gustafsson (Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences)
Dr Ross Hill (Bournemouth University, School of Applied Sciences)
Professor Jon Swenson (INA, UMB)

Referanse

• Dirksen, J. W.. ((2013). Modelling presence of swamp forest and forest dwelling birds in a boreal forest reserve using airborne laser scanning.). PhD Thesis.
  [Bibtex]

  @PhdThesis{Dirksen2013,
  Title = {Modelling presence of swamp forest and forest dwelling birds in a boreal forest reserve using airborne laser scanning},
  Author = {John Wirkola Dirksen},
  School = {Norwegian University of Life Sciences},
  Year = {2013},
  Owner = {hanso},
  Timestamp = {2013.11.05},
  Url = {https://static02.nmbu.no/mina/forskning/drgrader/2013-Dirksen.pdf}
  }