Browsing by Subject "fotosynteesi"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-20 of 31
  • Hari, Pertti; Salminen, Raimo; Pelkonen, Paavo; Huhtamaa, Mikko; Pohjonen, Veli (Suomen metsätieteellinen seura, 1976)
  • Hari, Pertti.; Kulmala, Markku.; Pohja, Toivo; Lahti, Tapani.; Siivola, Erkki.; Palva, Lauri; Aalto, Pasi; Hämeri, Kaarle; Vesala, Timo; Luoma, Sari.; Pulliainen, Erkki. (The Finnish Society of Forest Science and The Finnish Forest Research Institute, 1994)
    The Värriö environmental measurement station has been designed and constructed during 1991 and 1992. The measurement system consists of measurement units for gases (sulphur dioxide, ozone, carbon dioxide), particles, photosynthesis and irradiation. A meteorological station is also included. The preliminary measurement period was started on August, 1991. During the first year (1991–1992) some parts of the system were redeveloped and rebuilt. Full, continuous measurements started in August 1992. The system has been working quite reliably, with good accuracy. The preliminary results show that pollution episodes are observed when the wind direction is from Monchegorsk or Nikel, the main emission sources in Kola Peninsula.
  • Hari, Pertti; Kanninen, Markku; Kellomäki, Seppo; Luukkanen, Olavi; Pelkonen, Paavo; Salminen, Raimo; Smolander, Heikki (Suomen metsätieteellinen seura, 1979)
  • Väisänen, Eero; Kellomäki, Seppo; Hari, Pertti (Suomen metsätieteellinen seura, 1977)
  • Kellomäki, Seppo; Hari, Pertti; Väisänen, Eero (Suomen metsätieteellinen seura, 1977)
  • Kellomäki, Seppo; Hari, Pertti (Suomen metsätieteellinen seura, 1980)
  • Kellomäki, Seppo; Kanninen, Markku (Suomen metsätieteellinen seura, 1980)
  • Pukkala, Timo; Kuuluvainen, Timo (Suomen metsätieteellinen seura, 1987)
  • Nygren, Pekka; Hari, Pertti (Suomen metsätieteellinen seura, 1992)
  • Kellomäki, Seppo; Puttonen, Pasi; Tamminen, Heikki; Westman, Carl Johan (Suomen metsätieteellinen seura, 1982)
  • Hallman, Erkki; Hari, Pertti; Räsänen, Pentti K.; Smolander, Heikki (Suomen metsätieteellinen seura, 1978)
  • Kiviluoma, Tomi (Helsingin yliopisto, 2021)
    Education research has for decades acknowledged that prior knowledge is a strong predictor of academic success. This idea is largely based on constructivist theory of learning which postulates that all learning occurs by actively building on existing knowledge. When this prior knowledge conflicts with the normative scientific understanding, students are dealing with incompatible knowledge structures, or misconceptions. Misconceptions need to be revised and sometimes even replaced through a learning process called conceptual change. Research shows that the level of prior knowledge can determine students’ academic success and performance. Undergraduate biology students enrol to university with diverse levels of prior knowledge and concepts regarding topics such as photosynthesis, cellular respiration, primary production in ecosystems, and Darwinian evolution. These topics present challenges for learning because of their complexity. At the same time, a robust understanding of them is essential. These topics are at the heart of mitigating and resolving the climate crisis and other global natural threats. This study explored the level of prior knowledge and the nature of misconceptions held by undergraduate biology students at the beginning of their academic degree in fall of 2019, and further sought to describe how their conceptual understanding developed during the first academic year. Students (N = 41) completed a questionnaire consisting of eight open-ended questions that were designed to assess declarative knowledge of facts and meaning, and procedural integration and application of knowledge. This pre-test measurement was conducted in September 2019. In the post-test measurement, the same questionnaire was repeated a year later. The data were analysed with a mixed methods approach where the answers were quantitatively scored as well as qualitatively analysed for misconceptions. The qualitative content analysis of the answers relied both on existing literature and on the content of the answers themselves. Results showed that the students’ prior knowledge was relatively poor in the beginning of their studies. Most students performed well in tasks measuring knowledge of facts and meaning but struggled in tasks measuring integration and application of knowledge. During the first academic year, the students’ understanding generally improved as demonstrated by the improvement in mean scores of the tasks. Misconceptions were robust and pervasive. The most pervasive misconceptions reflected difficulties in understanding emergent properties and processes. Misconceptions related to the process of Darwinian evolution became more prominent in the post-test. Persistent misconceptions became integrated with the new conceptual frameworks that the students acquired during the first academic year. If students held no misconceptions in the post-test, they performed significantly better in both tests than those with misconceptions. During this first academic year learning seemed to be mainly additive as conceptual change turned out to be rare. The need for more encompassing biology teaching at least in the University of Helsinki became evident. Introductory courses should acknowledge the large degree of variation in students’ prior knowledge and assess the most common and serious misconceptions even over course theme disciplines to ensure more equal learning outcomes.
  • el-Khouri, Hanna (Helsingin yliopisto, 2015)
    Ilmaston muuttuessa puiden kasvuolosuhteet muuttuvat lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa. Vaikka puiden fysiologiset vasteita on tutkittu jo pitkään, tarkempi tieto puiden vuosirytmin muutoksista ja mahdollisista vaikutuksista vuosittaiseen kasvuun on kiinnostavaa. Hiilidioksidin ja lämpötilan vaikutuksia keväiseen lehtien kehitykseen tutkittiin keväällä rauduskoivulla (Betula pendula roth). Tavoitteena oli selvittää tarkemmin silmujen puhkeamisen jälkeistä fotosynteesikapasiteetin kehittymistä ja kohotetun hiilidioksidipitoisuuden ja lämpötilan vaikutusta siihen kaasunvaihtomittausten avulla. Toisena työn tavoitteena on verrata fluoresenssimittauksilla mitattua PSII:n valoreaktioiden maksimitehokkuutta kaasunvaihtomittauksiin. Koe-asetelma toteutettiin kasvihuoneolosuhteissa neljällä eri huoneella. Nykyilmastoa vastaavissa kontrollihuoneissa ilman hiilidioksidipitoisuuden tavoitteeksi asetettiin 380 ppm, ja lämpötila +2 °C ulkolämpötilaan verrattuna. Loppi2100-olosuhteet kuvaavat tulevaisuuden skenaariota, hiilidioksidipitoisuus tasolla 700 ppm ja lämpötila kontrolliin verrattuna +2 °C. Jokaisessa huoneessa kasvatettiin viittä rauduskoivua, joista mitattiin viikoittain kaasunvaihtomittausten avulla mm. hiilen assimilaatiota ja muita fotosynteesiin liittyviä tunnuksia. Eri huoneiden erilaisen lämpötilakehityksen ja eri mittauspäivien takia erot tasattiin laskemalla huonekohtainen lämpösumma, jonka avulla tulokset saatiin vertailukelpoisiksi eri huoneiden välillä. Tulosten mukaan hiilen assimilaatio on suurempaa ja kehittyy nopeammin Loppi2100-olosuhteissa verrattuna kontrolliin. Lämpösumman avulla aineistosta muodostettiin ennustemalli, jonka residuaalien avulla voidaan todeta, että ero käsittelyjen välillä on tilastollisesti merkittävä. PSII:n maksimitehokkuus korreloi kaasunvaihtomittausten tulosten kanssa, vahvistaen käsitystä siitä, että valoreaktioiden tehokkuus antaa hyvän kuvan koko fotosynteesikoneiston kapasiteetista.
  • Oivukkamäki, Jaakko (Helsingin yliopisto, 2018)
    Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kasvien stressitekijöiden vaikutuksia kasvin klorofyllifluoresenssiin ja reflektanssiin. Tutkimuksessa havainnoitiin, voidaanko eri bioottisia ja abioottisia stressitekijöitä mitata kasvin erittämästä klorofyllifluoresenssista ja reflektanssista, kun stressattuja lehtiä mitataan spektrofotometrillä. Tarkoitus oli myös selvittää olisiko stressin vaikutusta kasviin mahdollista havaita kasvin erittämässä spektrissä jo ennen kuin stressistä on olemassa paljain silmin näkyviä merkkejä. Kasvien stressiä on mahdollista mitata kasvien ”vihreydellä”, jota pystyy mittaamaan kaukokartoitusmenetelmin satelliiteista ja lentokoneesta käsin. Lehvästötason mittauksissa käytetään hyväksi mm. NDVI-indeksiä (Normalized Difference Vegetation Index), jossa vertaillaan eroja kasvin heijastamassa punaisessa ja infrapunaisessa spektrissä. NDVI-mittausten haittapuolena on kuitenkin niiden hidas reaktiokyky kasvien kokemaan stressiin. Tämän takia on kehitetty sekä klorofyllifluoresenssimenetelmä, että PRI-indeksi, joiden on mahdollista löytää eroja kasvin heijastamassa fluoresenssissa ja reflektanssissa kasvin ollessa pienenkin stressin alaisena. Tässä tutkimuksessa vertaillaan eri reflektanssi-indeksien (PRI, SR, NDVI) ja klorofyllifluoresenssin käyttömahdollisuuksia stressitasojen havaitsemisessa. Tulokset analysoitiin tilastollisin menetelmin käyttäen Spearmanin järjestyskorrelaatiokerrointa ja laskenta suoritettiin R-Studio ja SPSS-ohjelmilla. Aineisto mitattiin neljässä eri kohteessa kesän 2017 aikana. Jokaisessa kohteessa valittiin yhdeksästä kahteentoista koekasvia, joista kustakin mitattiin neljä lehteä. Mitattavien lehtien tuli olla täysikasvuisia, sekä olla puun valoisimmalla puolella. Lehdet mitattiin spektrofotometrillä pimeässä tilassa mittausten standardoimiseksi ja jotta ulkoa tuleva valo ei häiritsi mittauksia. Spektrofotometrillä mitattiin lehden vakaan tason fluoresenssi, sekä lehden reflektanssi. Samoista koepuista mitattiin myös lehtien absorbanssia, valon läpäisevyyttä, kaasujenvaihtoa, sekä maksimikvanttisaantoa. Klorofyllifluoresenssin 685nm ja 740nm taajuusalueiden suhteella kyettiin havainnoimaan typen määrää lehdissä ja PRI-indeksin huomattiin olevan hyvä työkalu natriumin määrän havainnoimiseen kasvien lehdissä. Lehtien stressin määrän huomattiin joissain koetilanteissa korreloivan fotosynteesin määrän kanssa jo stressin ollessa hyvin pientä. Tulokset indikoivat, että klorofyllifluoresenssin mittaaminen olisi varteenotettava menetelmä kasvien hyvinvoinnin mittaamiseen jo ennen kuin kasvissa on paljain silmin nähtäviä merkkejä stressistä. Tässä tutkimuksessa tehdyt havainnot pätevät kasveissa vain lehtitasolla, mutta lisätutkimuksissa voisi selvitä, voiko tuloksia yleistää myös kasvi- ja lehvästötasolle.
  • Kontiala, Jouni (Helsingfors universitet, 2017)
    Työn aiheena on kvanttifysikaalinen lomittuminen ja sen merkitys fotosynteesin energia-absorptiossa. Aihe on perinteiset oppiainerajat ylittävä, käsittäen fysiikkaa, biologiaa ja kemiaa. Aihe on erittäin tärkeä: ilman energiatehokkaasti toimivaa fotosynteesiä Maapallolla ei olisi nykymuotoista elämää. Lomittumisella tarkoitetaan lyhyesti selittäen sitä, että paikallisesti erillään olevien olioiden (klassisesti: aalto tai hiukkanen) ominaisuuksien välillä on korrelaatio, jota ei klassisen fysiikan keinoin pystytä selittämään. Lomittumisesta käytetään myös termiä kvanttikoherenssi, termit ovat käytännössä ekvivalentteja. Lomittuminen on tärkeä osa nykyfysiikan todellisuuskäsitystä ja se on muuttanut todellisuuskäsitystä lokaalista ei-lokaaliin (holistiseen) suuntaan. Vaikka lomittuminen onkin ihmisen arkisen havaintomaailman käsitteistöllä täysin käsittämätön ilmiö, niin se on kokeellisesti kiistatta todistettu luonnon ominaisuus. Työ on kirjallisuustutkimus. Keskeisinä lähteitä ovat lukuisat fysiikan ja fysikaalisen kemian tieteellisissä julkaisuissa olleet artikkelit, sekä kokeellisia että teoreettisia artikkeleja. Fotosynteesiin liittyen, lukuisien 2000-luvulla tehtyjen tutkimusten mukaan lomittumisella näyttäisi olevan tärkeä merkitys viherhiukkasen toiminnassa. Tutkimusten mukaan viherhiukkasen lukuisat Auringon energiaa keräävät antennimolekyylit ja yksi reaktiokeskus ovat kvanttikoherentissa lomittuneessa tilassa oleva makroskooppinen systeemi. Tämä mahdollistaa lähes häviöttömän energian siirron antennimolekyyleistä reaktiokeskukseen, joka kerää yksittäisten fotonien energiat ja käynnistää fotosynteesin monimutkaisen reaktioketjun. Lomittuminen näin suurissa biologisissa systeemeissä on kuitenkin vaikeasti havaittavissa ja siksi asiaa tutkitaan koko ajan lisää erittäin intensiivisesti. Lukiofysiikan nykyisen oppimäärän modernin fysiikan kurssissa korostetaan aaltohiukkasdualismin käsitettä. Monien fysiikan opetuksen tutkijoiden mielestä aaltohiukkasdualismin käsite on hyvin ongelmallinen. Siihen sisältyvien klassisten käsitteiden, aalto ja hiukkanen, sekoittaminen kvanttifysiikan käsitteiden kanssa vaikeuttaa kvanttifysiikan oppimista ja saattaa olla este kvanttifysiikan ja lomittumisen syvällisempään ymmärtämiseen. Tutkijat suosittelevat, että aaltohiukkasdualismin käsitettä ei opetuksessa käytettäisi. Valitettavasti se on korostetusti esillä vuoden 2015 fysiikan OPS:ssa. Oppikirjojen kirjoittamisessa täytyy toki olla melko konservatiivinen, mutta lomittuminen on kuitenkin jo niin tärkeä osa nykyfysiikkaa, että seuraavan sukupolven oppikirjoissa lomittumisen pitäisi ehdottomasti olla mukana. Luonteva reitti lomittumisen opetukseen etenee käsittelemällä pienen intensiteetin kaksoisrakokoe perusteellisesti ja pohtimalla sen tulosten merkitystä fysiikan ontologian kannalta. Lomittumisen käsitteen kvalitatiivinen ymmärtäminen olisi tärkeää myös siksi, että sillä odotetaan jo muutaman vuoden sisällä olevan hyvin merkittäviä käytännön sovelluksia (kvanttitietokoneet, suprajohtavuus, jne.). Ihmisen suoran havaintomaailman mukaan todellisuus on lokaalia, hiukkaset ovat lokaaleja ja erillisiä. Lomittumiseen liittyvä todellisuus on kuitenkin täysin ei-lokaalia. Kvanttifysiikan ja lomittumisen ontologia tuntuu siis arkijärjen vastaiselta ja siksi sitä voi olla vaikea hyväksyä. Tällöin tulee muistaa, että lomittuminen on kokeellisesti todistettu. Fysiikassa jokainen koe on kysymys luonnolle. Jos ihmisen oman, hyvin rajallisen, havaintomaailman käsitteistö ei riitä selittämään ja ymmärtämään luonnon antamia vastauksia, niin ei se ole luonnon vika!
  • Lindfors, Lauri (Finnish Society of Forest Science, 2017)
    Dissertationes forestales
    Low apoplastic water potentials can affect trees by decreasing the hydraulic conductivity of xylem due to embolism and by causing dehydration stress in living cells. Low apoplastic water potentials regularly occur in trees during summer and winter. These can either be caused by loss of water due to transpiration or by freezing due to the chemical properties of ice. In this thesis the effects of low apoplastic water potential on trees were studied by causing low water potentials with three different methods: desiccation, freezing and by adjusting the osmotic concentration of xylem sap. Tree responses in this thesis were measured with stem diameter changes, leaf gas exchange, tree temperature and xylem water potential. Living parenchyma cells are thought to have negligible effect on xylem diameter changes but this thesis shows that the role of parenchyma can, in fact, be much more significant. Evidence for the major role of parenchyma cells in the diameter changes of frozen xylem also supported the theory of extracellular freezing. Furthermore, mesophyll cells were shown to react to freezing with a rapid depression of photosynthesis. It was also studied how a pressure increase in the xylem conduits, resulting from low water potentials, affects tree water relations during embolism formation and ice propagation. A gas burst was detected emerging from the tree stem during freezing. A decrease in the amount of gases in the xylem conduit can benefit trees in avoiding winter embolism. It was also experimentally confirmed that the formation of embolism in trees can temporarily even help relieve water stress due to the so called ´capacitive effect´. Low apoplastic water potential affects both the xylem and living cells in trees, and the interconnectedness of these responses are also shown in this thesis.
  • Smolander, Heikki (Suomen metsätieteellinen seura, 1984)
    Measurements were made of temporal and spatial microvariations in irradiance in a small part of the canopy of a 20-yr-old Scots pine stand. Linear integration of the variations gave biased estimates; second order Taylor series approximations were satisfactory only for a low curvature response; two-point distribution approximations were applicable to high and low curvature response but presupposed that the mean and variance were known. It is suggested that a light measuring method in which first power (mean) and second power (variance) of irradiance are integrated resolves these problems; the method takes into account the geometry of the shoot and can also be used in transpiration studies.
  • Hari, Pertti; Kellomäki, Seppo; Mäkelä, Annikki; Ilonen, Pirkko; Kanninen, Markku; Korpilahti, Eeva; Nygren, Markku (Suomen metsätieteellinen seura, 1982)