Browsing by Subject "Ympäristöbiologia"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-9 of 9
  • Nieminen, Martta (2014)
    Niin Euroopan unionin kuin kansainvälisenkin energiapolitiikan päämääränä on viime vuosina ollut lisätä uusiutuvien polttoaineiden osuutta kokonaiskulutuksesta. Syinä trendiin ovat hupenevat fossiiliset polttoainevarannot ja kansakuntien pyrkimys energiaomavaraisuuteen. Mikrolevät ovat osoittautuneet potentiaaliseksi biopolttoaineiden raaka-aineeksi. Vaikka mikrolevien viljelyllä on pitkä historia, on tuotanto polttoaineeksi ollut toistaiseksi kannattamatonta. Tuotanto on tehostunut viljelyn siirtyessä avoimista ulkoaltaista säädeltävimpiin fotobioreaktoreihin, mutta tehokkaan tuotannon aikaansaamiseksi tarvitaan vielä paljon ymmärrystä mikrolevien ekofysiologiasta. Tutkielmassani pyrin selvittämään kolmen mikroleväkannan (Chlorella pyrenoidosa, Euglena gracilis ja Selenastrum sp.) fotosynteesin vastetta valointensiteettiin ja lämpötilaan, jotka ovat tärkeimmät fotosynteesin tasoa rajoittavat tekijät fotobioreaktorin kaltaisessa ravinnerikkaassa kasvuympäristössä. Valittuja leväkantoja inkuboitiin kahdeksassa eri valointensiteetissä (0,15–250 μmol m-2 s-2) ja 5–6 eri lämpötilassa (10–35 °C). Fotosynteesi määritettiin radiohiilimenetelmällä, joka perustuu yhteyttämisen stoikiometriaan. Radiohiilimenetelmän tarkoituksena on arvioida, kuinka paljon mikrolevät yhteyttäessään sitovat veteen liuennutta epäorgaanista hiiltä. Menetelmässä leviä inkuboidaan valo- ja pimeäpulloissa, joihin on lisätty tunnettu määrä radioleimattua hiiltä (14C), jota levät käyttävät samassa suhteessa kuin epäorgaanisen hiilen kokonaisvarantoa. Radiohiilimenetelmästä on tullut yleisin tapa mitata mikrolevien fotosynteesiä. Tulokset laskettiin solumäärää kohti. Myös koeviljelmäveden solujen kuivapaino ja klorofylli a -pitoisuus mitattiin solujen fysiologisen tilan arvioimiseksi. Kaikki mikroleväkannat kasvoivat 10–30 °C:ssa, mutta vain C. pyrenoidosa -kannan inkubointi onnistui myös 35 °C:ssa. Tulokset analysoitiin käyttämällä kahta mallia fotosynteesin valovasteelle (Peeters ja Eilers 1978, Platt ym. 1980) ja yhtä fotosynteesimaksimiin sovitettua lämpötilamallia (Lehman ym. 1975). Näiden avulla pyrittiin arviomaan fotosynteesiin liittyvien keskeisten parametrien arvoja, so. fotosynteesille optimaalista valointensiteettiä (Iopt) ja lämpötilaa (Topt). Myös Q10-lämpötilakertoimet määritettiin. Lämpötilamalli arvioi fotosynteesin maksimille optimaalisen lämpötilan. C. pyrenoidosa -kannan fotosynteesille optimaalinen lämpötila oli 15 °C ja optimaalinen valointensiteetti tässä lämpötilassa oli 222 μmol m-2 s-1. Vastaavat arvot E. gracilis -kannalle olivat 24,1 °C ja 152 μmol m-2 s-1 ja Selenastrum-kannalle 16,7 °C ja 154 μmol m-2 s-1. Kaikilla lajeilla fotosynteesin taso nousi valointensiteetin ja lämpötilan kasvaessa, kunnes saavutettiin kyseisten muuttujien optimaaliset arvot. Tutkimusleväkannat sietivät suurempia valointensiteettejä korkeammassa lämpötilassa, mutta optimilämpötilan saavuttamisen jälkeen, yhteyttämisen taso ei enää noussut lämpötilan noustessa. Robustiset leväkannat eli kannat, jotka ovat lämpötilan ja valointensiteetin suhteen joustavia, sopivat parhaiten mikrolevätuotantoon. Tutkimuslajeistani lämpötilan suhteen juostavin laji oli Selenastrum sp. ja valointensiteetin suhteen C. pyrenoidosa. C. pyrenoidosa -kanta oli solukokoon suhteutettuna yhteyttämiskyvyltään ylivoimainen, joten työni perusteella tutkimuskannoista C. pyrenoidosa olisi paras valinta biopolttoaineviljelyyn.
  • Kemppi, Saana (2014)
    Helsingin niemen edustalla sijaitseva Harakan saari on pieneen kokoonsa nähden kasvillisuudeltaan rikas alue. Saaren käyttö on muuttunut selkeästi viimeisten parinkymmenen vuoden aikana, sillä se avattiin yleisölle vasta vuonna 1989. Viime aikoina saaren luontoa ovat muuttaneet erityisesti siellä viihtyvät valkoposkihanhet, jotka paikoin kuluttavat maata laiduntaessaan, syövät kasveja ja samalla lisäävät maan ravinnekuormaa ulostaessaan. Helsingin kaupungin rakennusvirastolla on koko saarta koskeva Harakan saaren luonnonhoidon ja virkistyskäytön kehittämissuunnitelma työn alla vuosina 2012-2014. Tämän suunnitelman pohjaksi tarvittiin perusteelliset tiedot koko alueen kasvistosta ja kasvillisuudesta, putkilokasveihin keskittyen. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli vastata tähän tarpeeseen. Tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli kartoittaa koko Harakan saaren putkilokasvilajisto, ja vertaamalla sitä edellisiin kartoituksiin tarkastella kasvistossa lähes 100 vuoden aikana tapahtuneita muutoksia. Saaren kasvillisuudessa viimeisen 22 vuoden aikana tapahtuneita muutoksia tutkin vuonna 1990 perustettujen seurantaalojen avulla. Muun muassa saaren kasvaneiden hanhi- ja lokkimäärien yhteyttä kasvillisuudessa tapahtuneisiin muutoksiin pyrin selvittämään saatavilla olevien tietojen pohjalta. Kasvillisuusmuutoksen lisäksi tutkin maaperätekijöiden ja kasvillisuuden välistä yhteyttä valli- ja kallioniityillä ja näiden kahden biotooppityypin välisiä eroja maaperä- ja kasvillisuustekijöissä. Niityt kuuluvat putkilokasvilajistoltaan Pohjois-Euroopan rikkaimpiin elinympäristöihin. Perinteisen maatalouden vähenemisen myötä sekundaariset niityt ovat harvinaistuneet kaikkialla Euroopassa, minkä vuoksi onkin tärkeää saada lisää tietoa niittykasvillisuuteen vaikuttavista tekijöistä. Kartoitin kesällä 2012 koko Harakan saaren putkilokasvilajiston ja vuonna 1990 perustettujen seuranta-alojen kasvillisuuden. Lisäksi tein saaren valli- ja kallioniityille molemmille kuusi tutkimusalaa, jotka inventoin ja joilta kultakin otin maaperänäytteet. Tutkimusalojen inventoinnissa käytin menetelmänä 1 m2 määritysruutuja. Kasvistokartoitukseni mukaan Harakan saarelta löytyi 258 villinä kasvavaa putkilokasvilajia. 73 % Saarelta vuosien 1918-1920 inventoinneissa löytyneistä lajeista kasvaa yhä saarella. Useita 1990-luvulla Harakasta löytyneitä, Helsingissä huomionarvoisiksi luokiteltuja lajeja ei kuitenkaan enää kasvanut saarella. Seuranta-alojen inventointitulosten perusteella piha- ja valliniittyjen lajimäärissä ja diversiteetissä ei ollut eri vuosien välillä tilastollisesti merkitseviä eroja. Seuranta-alojen lajistossa oli kuitenkin tapahtunut muutoksia. Kallioaloilla jäkälien peittävyys oli seurannan aikana vähentynyt selvästi. Saarella pesivien lokkien ja valkoposkihanhien määrä korreloi negatiivisesti niittyalojen diversiteetin ja kallioalojen jäkälien peittävyyden kanssa, eli lintujen runsastuminen saattaa olla syynä näihin kasvillisuudessa tapahtuneisiin negatiivisiin muutoksiin. Valli- ja kallioniityt erosivat toisistaan muutamien maaperätekijöiden suhteen. Kasvillisuusmuuttujissa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja, mutta lajisto oli kuitenkin osin erilaista näillä kahdella biotooppityypillä. Osa maaperätekijöistä korreloi tilastollisesti merkitsevästi niittyjen lajimäärän ja diversiteetin kanssa. Esimerkiksi kaliumpitoisuuden nousu näytti vaikuttavan negatiivisesti valliniittyjen monimuotoisuuteen ja niittylajistoon. Maaperän happamuuden vaikutus niittyjen diversiteettiin näytti olevan eri suuntainen valleilla ja kallioilla. Oletusten vastaisesti maaperän typpipitoisuus ei ollut korkea lintujen lannoituksesta huolimatta, eikä maaperän typpipitoisuudella ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta kasvillisuusmuuttujiin.
  • Kääriä, Kääriä (2013)
    Ihmisvaikutuksen myötä maailman luonnon monimuotoisuus vähenee kiihtyvällä tahdilla. Rajallisten suojeluresurssien vuoksi lajien uhanalaisuusaste on tärkeää määrittää, jotta suojelutoimet voidaan kohdistaa eniten suojelua tarvitseviin lajeihin. Lajien uhanalaisuuden määrittämiseen käytetään yhä enenevissä määrin kansainvälisen luonnonsuojeluliiton (IUCN) maailmanlaajuista uhanalaisuuden luokittelumenetelmää. Luokittelumenetelmä ei sellaisenaan huomioi lajien luokitteluun liittyvää epävarmuutta, mutta Bayes-menetelmien avulla epävarmuutta voidaan esittää ja tarkastella todennäköisyysmuodossa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata IUCN:n uhanalaisuusluokittelumenetelmän logiikka ja luokittelukriteerit Bayes-verkkojen avulla ja tarkastella uhanalaisuusluokitteluun liittyvän epävarmuuden esittämistä ja sen vaikutuksia lajien luokitteluun. Bayes-verkot ovat matemaattisia, verkkokaavioiden avulla kuvattavia malleja, joiden avulla voidaan mallintaa epävarmaa tietoa todennäköisyysjakaumien avulla. Tutkimuksen myötä rakennettiin neljä erilaista eri laskentaperiaatteisiin perustuvaa IUCN:n luokittelumenetelmää kuvaavaa todennäköisyysmallia. Mallien toimivuutta tarkasteltiin haastattelemalla Suomen vuoden 2010 uhanalaisuusarvioinnissa mukana olleita eri lajityöryhmien edustajia. Asiantuntijahaastattelujen tarkoituksena oli mm. tarkastella uhanalaisiin lajeihin liittyvän epävarmuuden esittämistä mallien avulla todellisen uhanalaisuusaineiston ja asiantuntijatiedon avulla ja vertailla haastatteluissa saatavia luokittelutuloksia vuoden 2010 arvioinnin tuloksiin. Tutkimuksessa havaittiin, että uhanalaisuusluokitteluun liittyvän epävarmuuden ilmaiseminen on tärkeää ja vaikuttaa luokittelutuloksiin. Keskeinen havainto oli, että kun uhanalaisuusluokitteluun liittyvää epävarmuutta oli mahdollista ilmaista todennäköisyysmallien avulla, luokiteltavien lajien uhanalaisuusluokka muuttui useissa tapauksissa. Kaikissa näissä tapauksissa muutos oli luokan nouseminen aiempaa uhanalaisemmaksi. Epävarmuuden ilmaisemisen tärkeyttä korostavat myös asiantuntijahaastattelujen tulokset, joiden mukaan suurin osa lajien luokitteluun liittyvästä tiedosta on jollakin tasolla epävarmaa. Tutkimuksessa ilmeni, että Bayes-verkkojen käyttö uhanalaisuusluokittelussa epävarman tiedon tarkastelussa on hyödyllistä, sillä malleja käytettäessä uhanalaisuuden luokittelukriteereihin liittyvä epävarmuuden aste välittyy selvästi todennäköisyysmuodossa ja luokittelukriteerien keskinäisten vaikutussuhteiden hahmottaminen on selkeää. Lisäksi luokittelua kuvaavien graafisten mallien tarkastelu auttaa hahmottamaan ja ymmärtämään kriteerien avulla tapahtuvaa luokittelukäytäntöä. Uhanalaisuusmallien käyttö lisää myös luokittelun järjestelmällisyyttä ja selkeyttää ja yhdenmukaistaa käytännön luokittelutyötä, esim. luokitteluehtojen toteutuminen voidaan aiempaa paremmin varmistaa mallien avulla. Bayes-verkkojen käyttäminen uhanalaisuusluokittelussa on hyödyllistä myös siksi, että menetelmän käyttö saattaa mahdollistaa uusien lajien tarkastelun ja arvioimisen. Haastatteluihin osallistuneiden asiantuntijoiden suhtautuminen todennäköisyysmallinnukseen oli positiivista, joten menetelmää olisi hyödyllistä soveltaa ja kehittää edelleen niin, että sitä voitaisiin jatkossa hyödyntää epävarman tiedon tarkastelussa käytännön luokittelutyössä.
  • Lahti, Tuomas (2014)
    Tässä pro gradu -tutkielmassa selvitettiin luontomatkailusta aiheutuvia muutoksia Käsivarren erämaa-alueen kasvillisuudessa, hyönteisyhteisössä, linnustossa ja maaperän typpipitoisuudessa. Matkailu on maailman suurin elinkeino ja luontomatkailu sen nopeimmin kasvava muoto. Luontomatkailu kohdistuu pääsääntöisesti alueille, joiden tarkoitus on suojella luontoarvoja ihmistoiminnan kielteisiltä vaikutuksilta. Tämä luo luontomatkailukohteilla ristiriitoja virkistystoiminnan ja suojeltavien luontoarvojen välille. Suomessa suosituimpia luontomatkailukohteita ovat valtion omistuksessa ja Metsähallituksen ylläpidossa olevat kansallispuistot ja erämaa-alueet. Erämaa-alueet eivät ole varsinaisia luonnonsuojelualueita, vaan erämaalaissa määriteltyjä monipuolisen käytön alueita, joiden tehtävänä on alueiden erämaaluonteen säilyttäminen, saamelaiskulttuurin ja luontaiselinkeinojen turvaaminen sekä luonnon monipuolisen käytön ja sen edellytysten kehittäminen. Luontomatkailun on aikaisemmin todettu aiheuttaneen kulutuksen ja häiriön kautta muutoksia kasvillisuudessa, nisäkäslajistossa sekä linnustossa. Tutkimuskysymys oli selvittää, näkyykö luontomatkailu autiotupia ympäröivässä maaperässä kohonneina typpipitoisuuksina, ja minkälainen kasvi-, hyönteis- ja lintulajisto autiotupien ympäristössä esiintyy. Tarkastelun lähtökohtana oli selvittää tapahtuuko eliöyhteisöissä muutoksia siirryttäessä tupien läheltä kauemmaksi tunturikankaalle, oletetun ihmishäiriön vaikutusalueen ulkopuolelle. Tutkimus toteutettiin viiden autiotuvan ympäristössä kolmena tutkimuslinjana, joissa tutkimuspisteet sijaitsivat 15, 30, 60, 120, 240, 480 ja 960 metrin päässä tuvasta. Lintulaskenta tapahtui pistelaskentoina samoilta linjoilta mutta 200 metrin välein. Tutkimuksessa selvitettiin myös maaperän typpipitoisuuden vaikutusta heinäkasvien runsastumiseen sekä sitä, selittääkö maaperän typpipitoisuuden ja heinäkasvien alueellinen vaihtelu hyönteisten tai lintujen eliöyhteisöissä havaittuja muutoksia. Tulosten perusteella luontomatkailijoiden mukana Käsivarren erämaa-alueelle kulkeutuvat ravinteet näkyivät autiotupia ympäröivässä maaperässä kohonneina ammonium- ja nitraattitypen määrinä. Typpilisäys oli havaittavissa 30 metrin säteellä tuvasta. Vilkkaasti käytettyjä taukopaikkoja ympäröi tyypillinen pohjoisille tunturialueille sopeutunut kasvi-, hyönteis- ja lintulajiyhteisö. Varsinaisia pohjoiseen luontoon kuulumattomia vieraslajeja ei havaittu. Luontomatkailusta kärsiviä lajeja ei myöskään havaittu. Kasvillisuudessa heinäkasvien peittävyys kasvoi tupien läheisyydessä, mutta kasviyhteisön lajimääriin tai kasvillisuuden biomassaan luontomatkailulla ei ollut vaikutusta. Hyönteisten eliöyhteisö monipuolistui ja yksilömäärät kasvoivat tupien läheisyydessä, ja erityisesti Amara brunnea -maakiitäjäisen ja lyhytsiipisten heimon yksilöiden havaittiin runsastuneen tupien läheisyydessä. Lintujen yksilömäärä ja lajimäärä kasvoivat tuvan lähellä. Erityisesti hyönteissyöjälinnut runsastuivat tupien pihoilla. Maaperän kohonnut ammoniumtypen määrä selitti havaittua heinäkasvien runsastumista sekä hyönteismäärien kasvua. Myös heinäkasvien runsastuminen selitti hyönteismäärien kasvua. Heinittyminen ja typpipitoisuuden kasvu olivat voimakkaasti korreloituneita. Tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa tieteellisesti osoitetaan luontomatkailun vaikutus maaperän typpipitoisuuteen ja hyönteisten eliöyhteisöihin. Tutkielma luo laajan kokonaiskuvan luontomatkailun vaikutuksista Suomen pohjoiseen tunturiluontoon. Tulosten yleistettävyyttä muille alueille tai matkailijamäärille heikentää tutkimuksessa tarkasteltujen tupien pieni määrä, ja tupia ympäröivien eliöyhteisöjen suuri alueellinen vaihtelu. Tulokset ovat kuitenkin merkittäviä Käsivarren erämaan luontomatkailun kannalta, ja niitä voidaan hyödyntää esimerkiksi mahdollisesti Käsivarren suurtunturialueelle perustettavan uuden kansallispuiston luontomatkailurakenteiden suunnittelussa.
  • Harlio, Annika (2012)
    Tässä kokeellisessa tutkimuksessa seurattiin ennallistamistoimien vaikutuksia kenttäkerroksen putkilokasvilajistoon Seitsemisen kansallispuistossa vuosina 1995−2010. Ekologisen ennallistamisen tavoitteena on nopeuttaa ihmisen muuttaman ekosysteemin palautumista luonnontilaiseksi. Tässä tutkimuksessa ennallistamismenetelmänä käytettiin pienaukottamista, jonka avulla jäljitellään metsän luontaisia rakennepiirteitä ja prosesseja, kuten tuulenkaatoja ja myrskytuhoja. Sen ekologiset perusteet ovat boreaalisen havumetsän aukkohäiriödynamiikassa. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, (1) muuttaako pienaukottaminen kenttäkerroksen kasvillisuutta ennallistamiskäsittelyn saaneilla alueilla, (2) monipuolistaako pienaukottaminen metsärakennetta luomalla elinolosuhteita valoa vaativalle sukkession alkuvaiheen kasvillisuudelle, (3) aloittaako pienaukottaminen uuden sukkessiokehityksen aukkohäiriödynamiikkamallin mukaisesti ja (4) voidaanko tämän seurannan perusteella ennustaa tulevan sukkessiokehityksen suuntaa ja nopeutta. Tutkimuskohde oli nuori kivennäismaalla sijaitseva havupuuvaltainen kasvatusmetsä. Ennallistamiskoe sisälsi 15 koealaa. Viidelle koealalle tehtiin syksyllä 1995 pieni aukko (2 aaria), viidelle suuri aukko (8 aaria) ja viittä käsittelemätöntä aluetta käytettiin vertailualoina. Kenttäkerroksen putkilokasvillisuutta tutkittiin koealoilla neliömetrin kokoisilla kasvillisuusruuduilla. Kasvillisuusseuranta suoritettiin vuoden 1995 lähtötilanteen (ennen ennallistamistoimia) lisäksi neljä kertaa vuosina 1997, 2001, 2005 ja 2010. Tutkin eri tavalla käsiteltyjen koealojen kasviyhteisöjen rakennetta ordinaatioanalyysillä (Non-Metric Multidimensional Scaling; NMDS) ja ennallistamiskäsittelyn vaikutuksia kasvilajien runsauden vaihteluun yleistetyllä lineaarisella sekamallilla (Generalized Linear Mixed Models; GLMM). Tutkimusaineiston yleisimmät ja runsaimmat lajit olivat puolukka (Vaccinium vitis-idaea), metsälauha (Deschampsia flexuosa), mustikka (Vaccinium myrtillus) ja kanerva (Calluna vulgaris). Kasvillisuuden kokonaispeittävyys oli merkittävästi suurempi pienaukkokäsittelyn saaneilla koealoilla kuin vertailualoilla 6−10 vuotta pienaukkokäsittelyn jälkeen. Pienaukotettujen koealojen kasviyhteisön rakenteessa tapahtunut muutos oli voimakkaampaa ja erisuuntaista kuin vertailualoilla. Sukkession alkuvaiheen pioneerilajit runsastuivat pienaukkokäsittelyn saaneilla alueilla heti käsittelyn jälkeisinä vuosina, mutta vähenivät seuranta-ajan lopussa sulkeutuneen metsän lajien palatessa koealoille. Pienaukkokäsittelyn vaikutus oli samansuuntainen sekä pienissä että isoissa aukoissa. Koealojen pohjois- ja eteläosien kasvillisuuden kokonaispeittävyys muuttui samansuuntaisesti koko seuranta-ajan. Myrskyn jäljittely pienaukottamalla aiheutti alueella paikallisesti lyhytaikaisen ja pienialaisen häiriön, mikä loi metsikkötasolla selvästi rakenteellista monimuotoisuutta, mutta niiden pienen määrän takia vaikutus maisematasolla oli vähäinen. Viidentoista vuoden aikana pystyttiin käynnistämään aukkohäiriödynamiikkamallin mukaisia pienialaisia nuoria sukkessiovaiheita, joiden vaikutus näkyy mahdollisesti vasta pidemmän ajan kuluttua koko metsäalueen monirakenteisuutena. On todennäköistä, että sukkessiokehitys jatkuu näillä aloilla kohti sulkeutunutta metsää seuraavien vuosikymmenien ajan. Silloin metsään muodostunut monirakenteisuus edesauttaa monipuolisen ja luonnontilaisen metsän kaltaisen elinympäristöverkoston kehittymisen alueella.
  • Schrader, Marko (2011)
    Liito-orava (Pteromys volans) on havumetsävyöhykkeen varttuneissa sekametsissä esiintyvä pieni yöaktiivinen nisäkäs. Suomen liito-oravakannan on arvioitu taantuneen viimeisten vuosikymmenien aikana ja laji on luokiteltu Suomessa vaarantuneeksi. EU:n luontodirektiivissä liito-orava on mainittu erityistä suojelua vaativana lajina, jonka lisääntymis- tai levähdyspaikkoja ei saa hävittää. Liito-oravan suosimat varttuneet kuusivaltaiset sekametsät ovat yleisiä useiden suomalaisten kaupunkien taajama-asutusten tuntumissa. Näihin metsiin kohdistuu suuri kaavoituspaine. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää metsämaiseman rakenteen muutoksen vaikutusta liito-oravaan ja arvioida eroavatko kaupunki- ja metsätalousalueet liito-oravan elinympäristönä. Selvitin Tampereen kaupungin ja Kangasalan kunnan alueella sijaitsevan tutkimusalueen metsärakenteen muutokset vuosina 1966—2004 ja liito-oravaesiintymät vuonna 2004. Tarkoituksena on selvittää miten metsärakenteen muutos on vaikuttanut alueen liito-oravakantaan ja liito-oravien esiintymiseen. Ilmakuvatulkinnalla rajasin 52 km2 kokoisen tutkimusalueen metsät niiden rakenteen perusteella metsäkuvioihin. Keväällä 2004 kartoitettiin tutkimusalueen liito-oravaesiintymiä ja kirjasin metsäkuvioiden tärkeimmät puustotiedot. Luokittelin kaikki metsäkuviot neljään, liito-oravalle soveltuvuuteen perustuvaan luokkaan. Paikkatieto-ohjelmassa annoin kullekin kuvioluokalle eri värin ja lopputuloksena oli monivärinen kartta josta pystyy helposti havaitsemaan liito-oravalle soveltuvat, sopimattomat sekä liikkumiseen soveltuvat alueet. Ilmakuvatulkinnalla tein vastaavia karttoja myös vuosille 1966, 1979, 1987 ja 1995. Metsäkuviotietojen perusteella laskin eri vuosille pirstoutumista kuvaavan läheisyysindeksin. Aiemmin Etelä-Suomesta saatuja liito-orava radiopantatutkimustuloksia ja monivuotisia kartoitustuloksia vertailuaineistona käyttäen tein arvion liito-oravaesiintymien määrän kehityksestä vuosina 1966–2004. Tutkimusalueen liito-oravakartoituksessa löysin 318 papanahavaintopaikkaa. Papanahavainnoista 78 % olivat enintään 500 m päässä lähimmästä ihmisasutuksesta. Tampereen kaupungin alueen havainnoista 73 % sijaitsevat Tampereen kaupungin omistamilla alueilla. Liito-oravalle sopivien metsien pinta-ala on vuosina 1966–2004 laskenut 48,8 %. ja liito-oravalle sopimattomien alueiden pinta-ala on kasvanut 22 %. Liikkumiselle soveltuva metsäpinta-ala on kasvanut 46,3 %. Liito-oravalle sopivien laikkujen keskikoko on laskenut 13,1 hehtaarista 4,7 hehtaariin ja alue on voimakkaasti pirstoutunut. Arvion mukaan Tampereen tutkimusalueen asuttujen liito-orava elinpiirien määrä on laskenut vuosina 1966–2004 yli 59 %. Tutkimusalueen metsiköiden kehitys on ollut vastaava kuin muilla metsätalousalueilla eteläisessä Suomessa. Kaupungin läheisyys ei ole merkittävästi vaikuttanut kehitykseen. Metsänhakkuiden ja asutuksen pirstomassa maisemassa viherkäytävien merkitys korostuu. Kuitenkin suuri osa liito-oravaesiintymistä sijaitsee kaupungin mailla ja jäljellä oleva soveltuvan metsän määrä on niin pieni ja pirstoutunut, että tulevaisuuden kaavoitustoimilla ja metsänkäsittelyllä tulee olemaan suuri vaikutus paikalliseen liito-oravakantaan.
  • Takolander, Antti (2014)
    Climate change has been predicted to cause extinctions and range shifts in European flora. Two common methodologies assessing climate impact on vegetation are statistical bioclimatic envelope models (BEMs) and process-based dynamic vegetation models. BEMs are relatively easy to implement, but have been criticized for being unreliable, because they assume equilibrium between species’ observed ranges and climate. Dynamic models can be considered biologically more sound, but require large quantities of detailed input data, which is often not available. The aim of this study is to investigate the effects of climate change on common tree species ranges in Europe and in Scandinavia, and to find out whether two commonly used modeling strategies, dynamic and statistical models, produce similar estimates of future ranges. To address these questions, I first built statistical models (bioclimatic envelope models) for five common European trees: Pedunculate Oak (Quercus robur, L.), Common Hazel (Corylus avellana L.), European Beech (Fagus sylvatica, L.), Scots Pine (Pinus sylvestris, L.) and Norway Spruce (Picea abies (L.) H. Karst.). All species are widely distributed and characteristic species in their ecosystems and thus their possible range shifts would indicate larger shifts in ecosystem structure and function. I then compare the projections produced with the statistical models to outputs of a tree speciesparameterized dynamic global vegetation model LPJ-GUESS, obtained from another study. The statistical model predictions are compared with dynamic model results for entire European distributions, while the statistical model predictions for Scandinavian area are examined in further detail. Input distribution data had great influence in future predictions of statistical models. Statistical models and the dynamic model produced very different future predictions, statistical models predicting increasing contractions on the southern edge of distribution towards the end of the century, indicating larger climatic impacts. The role of biological interactions, successional processes and modeling relationship between distribution and climate are discussed. I propose a way to assess the possible causes of differences between statistical and dynamic models to produce more robust future predictions on plant species distributions. Statistical model predictions in the Scandinavian area indicated substantial northward shift of hemiboreal vegetation zone by 2050.
  • Tähtinen, Saara (2013)
    Kasvava kaupungistuminen pirstoo elinympäristöjä pieniksi laikuiksi vaarantaen niin alueellisen kuin paikallisen luonnon monimuotoisuuden. Kaupunkialueilla on kuitenkin lukuisia erilaisia viheralueita, joilla on potentiaalia ylläpitää ja vahvistaa monimuotoisuutta. Kaupunkien viheralueista golfkentät vievät eniten pinta-alaa, mutta tarjoavat eliöille monipuolisia pienelinympäristöjä ja oikein hoidettuina golfkentillä on potentiaalia vahvistaa monimuotoisuutta. Tässä tutkimuksessa selvitetään maankäytössä tapahtuvan muutoksen vaikutusta maakiitäjäisten (Coleoptera:Carabidae) yhteisökoostumukseen kolmella eri pääkaupunkiseudun golfkentällä, joilla on toteutunut laajennusosa. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää miten maankäytössä tapahtuva muutos pellosta golfkentäksi on vaikuttanut maakiitäjäisyhteisöön. Tutkimuksen hypoteesit ovat: (1) maankäytön muutos pellosta golfkentäksi on lisännyt yksilömääriä, mutta pienentänyt lajimäärää, (2) maakiitäjäisten lajiyhteisön koostumus on riippuvainen elinympäristötyypistä ja häirinnän voimakkuudesta, (3) lajiyhteisön koostumus eroaa golfkentän eri osilla (kenttä, laajennus ja lähiympäristö), (4) lähiympäristössä ja laajennusalueilla esiintyy samoja lajeja ja (5) laajennusalueilla esiintyy osittain samoja lajeja kuin ennen maankäytön muutosta. Tutkimus on jatkoa vuonna 2007 aloitetulle selvitykselle, jossa tutkittiin maakiitäjäisten monimuotoisuutta viidellä eri golfkentällä ennen laajennusosien rakennusta. Tutkimusalueiksi valittiin kolme pääkaupunkiseudulla sijaitsevaa golfkenttää, joilla oli toteutumassa/toteutunut laajennusalueet ja joista oli kerätty aineistoa ennen laajennustöiden aloittamista. Helsingistä mukana oli Paloheinä golf, Vantaalta Hiekkaharju golf ja Espoon puolelta Gumböle golf. Pyydysmenetelmänä käytettiin kuoppapyydyksiä, jotka ovat menetelmänä hyvin vakiintuneet hyönteistutkimuksissa. Kaikille golfkentille sijoitettiin alun perin yhteensä 72 kuoppapyydystä kolmelle eri elinympäristötyypille, joita olivat korkea kasvillisuus, väylän reunat ja metsäalueet. Jokaiselle elinympäristötyypille sijoitettiin kolme rinnakkaista kolmen pyydyksen sarjaa. Näytesarjat sijoitettiin vanhalle kenttäosalle, toteutuneelle laajennusalueelle sekä kontrollialueelle eli golfkentän lähiympäristöön. Aineistosta laskettiin Shannon-Wienerin, Simpsonin ja Renkosen diversiteetti-indeksit. Yleistetyn lineaarisen sekamallin (GLMM) avulla arvioitiin pienelinympäristöjen vaikutusta 12 runsaimman lajin esiintymiseen. NMDS-skaalauksella selvitettiin lajikoostumukseen vaikuttavien tekijöiden merkitsevyyttä kolmella eri tasolla. Tutkimuksessa havaittiin yhteensä 3937 yksilöä, jotka kuuluivat 71 eri lajiin. Yleisin laji oli Harpalus rufipes, jonka osuus kokonaisyksilömäärästä oli 25 % (996 yksilöä). Toiseksi yleisin laji oli Pterostichus melanarius ja kolmanneksi yleisin laji oli Pterostichus niger. Maankäytön muutos pellosta golfkentäksi on rikastuttanut laajennusalueiden maakiitäjäislajistoa ja kasvattanut yksilömääriä. Lajiyhteisön koostumus ei eroa merkittävästi golfkentän eri osilla, vaan koostumukseen vaikuttavat eniten pienelinympäristöt sekä häirinnän voimakkuus. Uusilla laajennusalueilla esiintyy yhä osittain samoja lajeja kuin ennen maankäytön muutosta. Maakiitäjäiset ovat levittäytyneet hyvin lähiympäristöstä laajennusalueille. Kaupunkien viheralueet ja virkistysalueet tarjoavat suuren potentiaalin vahvistaa monimuotoisuutta, mutta parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamiseksi on osattava yhdistää luonnonsuojelu ja maankäytön suunnittelu toisiinsa. Golfkentillä on mitä parhain potentiaali vahvistaa eliöstön monimuotoisuutta kunhan niiden hoitosuunnitelmat ja sijoitus on oikein toteutettu. Se, kuinka suureksi golfkentän ekologinen merkitys muodostuu, on suurelta osin kiinni siitä, minkälaisen elinympäristön golfkenttä korvaa.
  • Halonen, Minna (2012)
    Kaupungistumisen lisääntyessä luonnontilaiset elinympäristöt pirstaloituvat, jonka seurauksena kaupunkeihin tarvitaan lisää viheralueita monimuotoisuuden säilyttämiseksi. Jotta kaupunkeihin saataisiin lisää elämää tuovia virkistäviä viheralueita, on viherkattoja käytetty muiden kaupungin viheralueiden rinnalla. Viherkatot ovat nimensä mukaisesti rakennusten katoille rakennettuja viheralueita, jotka voivat olla sekä tasakattojen että vinojen kattojen päällä. Tavallisesta, maan pinnalla sijaitsevasta viheralueesta poiketen viherkatolla on rajallinen maaperän paksuus, sillä sen pohjana on talon kattorakenne. Viherkatot ovat osa kaupunkien ekosysteemipalveluita, joilla tarkoitetaan ihmisen saamia hyötyjä ekosysteemeistä. Viherkatoista saatavat hyödyt ovat monenlaisia: hiilen sitominen yhteyttämisessä ja hapen vapautuminen ilmaan, elinympäristöjen tarjonta, melun väheneminen kasvillisuuden avulla sekä pölytys ovat esimerkkejä viherkattojen tarjoamista ekosysteemipalveluista. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voisivatko viherkatot toimia korvaavina elinympäristöinä katoaville elinympäristöille ja uhanalaisille kasvilajeille viherkattojen eristyneisyydestä ja kaupunkiympäristöstä huolimatta. Katoavilla elinympäristöillä tarkoitetaan usein maankäytön muutosten takia harvinaistuneita elinympäristöjä, kuten niittyjä ja paahdeympäristöjä. Erityisesti kasvilajeista putkilokasvit, joihin tutkimus keskittyy, ovat uhanalaistuneet elinympäristöjen katoamisen vuoksi. Niittyjen ja ketojen umpeenkasvu, ilmastonmuutos ja kaupunkien rakentaminen ovat suurimmat syyt uhanalaistuneiden ja silmälläpidettävien kasvilajien lisääntymiseen. Viherkattojen kasvilajistoa inventoitiin kesän 2012 aikana pääkaupunkiseudulla 51 viherkatolla keskittyen putkilokasvien esiintymiseen. Viherkatoilta löydettiin yhteensä 192 putkilokasvilajia ja 27 sammal- ja jäkälälajia. Näistä putkilokasveista kahdeksan on luokiteltu Punaisen kirjan uhanalaisuusluokituksen mukaisesti uhanalaisiksi ja Retkeilykasvion luokittelun mukaisesti kymmenen lajia osoittautui harvinaisiksi. Viherkatoilta löydettyjen uhanalaisten ja harvinaisten lajien luontaisia esiintymisalueita olivat pääosin kuivat niityt, kedot, tienpientareet, joutomaat ja kallioiset alueet. Näin ollen viherkatot voisivat toimia korvaavina elinympäristöinä edellä mainittujen elinympäristöjen harvinaistuville ja uhanalaisille kasvilajeille. Viherkattojen kasvillisuutta selittäviä tekijöitä tarkasteltaessa harvinaisten ja uhanalaisten lajien määrää selittää parhaiten kasvualustan syvyys. Tulokset kasvualustan syvyyden merkityksestä ovat selviä: mitä syvempi kasvualusta, sitä enemmän viherkatoilla esiintyi harvinaisia ja uhanalaisia kasvilajeja. Muista tekijöistä uhanalaisten ja harvinaisten kasvilajien esiintymiseen vaikuttavat viherkaton pinta-ala, ikä, viherkaton kokonaislajimäärä ja viherkaton korkeus. Näytealan etäisyydellä reunasta ei havaittu olevan merkitystä uhanalaisten ja harvinaisten lajien esiintymiseen.