Piileväyhteisöjen lajirunsauden ja koostumuksen vaihtelu vuoristojärvissä ja -lammissa Dolomiiteilla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155618
Title: Piileväyhteisöjen lajirunsauden ja koostumuksen vaihtelu vuoristojärvissä ja -lammissa Dolomiiteilla
Author: Voutilainen, Inka
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geosciences and Geography
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2017
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2017121155618
http://hdl.handle.net/10138/229320
Thesis level: master's thesis
Discipline: Geography
Maantiede
Geografi
Abstract: Lajien esiintymiseen maapallolla vaikuttavat monet historialliset, alueelliset ja paikalliset prosessit. Näiden prosessien seurauksena osa lajeista menestyy tietyissä elinympäristöissä, kun taas osa lajeista ei selviydy kyseisessä ympäristössä. Tämä pätee myös mikro-organismien, kuten piilevien, kohdalla. Teoria piilevien kosmopoliittisesta levinneisyydestä on monien taksonien kohdalla kumottu ja myös piilevien levinneisyys on havaittu olevan alueellisesti rajoittunutta. Pelkästään paikalliset olosuhteet ovat siis riittämättömiä selittämään piileväyhteisöjen koostumuksen vaihtelua eri alueilla, vaan taustalla vaikuttavat myös historialliset ja alueelliset prosessit samalla tavalla kuin makro-organismien kohdalla. Piilevillä on merkittävä rooli aineiden kierron kannalta sekä perustuottajina ekosysteemeissä, joten niiden ekologian tunteminen on erittäin tärkeää. Piileviä käytetään myös vedenlaadun ilmentäjinä, jolloin niiden ekologian tarkka tuntemus on olennaista. Tässä tutkimuksessa selvitettiin piilevien lajirunsauteen ja yhteisökoostumukseen vaikuttavia tekijöitä 35 vuoristojärvessä ja –lammessa Dolomiiteilla. Paikallisten ympäristömuuttujien vaikutusten lisäksi selvitettiin, onko korkeuden muutoksella vaikutusta piileväyhteisöjen lajirunsauteen tai koostumukseen. Tutkimuksen tuloksia vertailtiin sekä aiempiin samalla alueella tehtyihin tutkimuksiin että subarktisen alueen vesistöjen ympäristöolosuhteisiin sekä piilevälajistoon, ja tutkittiin, eroavatko aineistot merkitsevästi toisistaan. Tutkimuksen aineisto kerättiin heinä-elokuussa 2016 Italian Adamello-Presanellan luonnonpuiston alueelta. Vesi- ja piilevänäytteet kerättiin vesistöistä samaan aikaan. Aineistolle laskettiin spatiaaliset autokorrelaatiokertoimet sekä selvitettiin aineiston multikollineaarisuus Spearmanin korrelaatiokertoimen ja varianssin inflaatiotekjiän avulla. Lajirunsauden vaihtelua analysoitiin yleistetyillä lineaarisilla malleilla. Lajiston vaihtelua analysoitiin redundanssianalyysin avulla. Alpiinista ja subarktista aineistoa vertailtiin ei-parametrisen moniulotteisen skaalauksen ja similariteettianalyysin avulla. Korkeus ja veden pH selittivät parhaiten lajirunsauden vaihtelun tutkimusalueella. Lajiston vaihteluun vaikutti eniten sähkönjohtokyky, veden pH, nitraattipitoisuus sekä korkeus. Subarktisten vesistöjen ympäristöolosuhteet olivat melko samanlaisia Dolomiittien vesistöjen kanssa, mutta erosivat kuitenkin tilastollisesti. Alueiden lajistot erosivat erittäin merkitsevästi toisistaan.. Alueiden välinen ero lajistossa oli suurempi, kun analyysissä käytettiin binomiaalista aineistoa lajien runsausaineiston sijaan. Paikalliset ympäristömuuttujat vaikuttivat tässä tutkimuksessa enemmän lajirunsauden sekä lajiston vaihteluun kuin korkeus merenpinnasta. Veden pH oli yksi merkittävimmistä muuttujista sekä lajirunsauden että lajiston kannalta. Alpiinisen ja subarktisen alueen aineistojen vertailun perusteella vaikuttaa siltä, että vesistön maantieteellisellä sijainnilla on vaikutusta lajistoon riippumatta paikallisista ympäristöolosuhteista.Many historical, spatial and local processes affect the distribution of species on Earth. Because of these processes, some species thrive in a specific environment while others perish. This also holds true for micro-organisms, such as diatoms. Theory of diatoms’ cosmopolitan distribution has been proven to be inaccurate as the distributions of diatoms have been documented to be spatially restricted. Thus, local environmental conditions alone are inadequate for explaining the spatial variation of diatom communities while historical and spatial processes influence diatoms similarly as found for macro-organisms. Diatoms have a significant role in the biogeochemical cycle of substances and as primary producers of ecosystems, so the knowledge of their ecology is crucial. Diatoms are also utilized as bioindicators of water quality and therefore it’s important to have detailed knowledge of their ecological preferences. The aim of this research was to find out which environmental variables affected most the species richness and the community composition of diatoms in 35 mountain lakes and ponds in Italian Dolomites. More specifically, we also addressed whether diatoms show clear elevational patterns in richness and in composition. We compared our results with earlier studies conducted in the same study area as well as with subarctic studies. The data for this research were collected in July-August in 2016 in Adamello-Presanella Nature Park. The water and the diatom samples were collected from the lakes and ponds simultaneously. The degree of spatial autocorrelation was calculated for each environmental variable and multicollinearity was tested with Spearman’s correlation and variance inflation factors. The variation of species richness was analyzed with generalized linear models whereas patterns in species composition was analyzed with redundancy analysis. The alpine and the subarctic datasets were compared with non-metric multidimensional scaling and with analysis of similarities. Elevation and pH were the most important variables explaining the variation of species richness in the research area. The community composition was most affected by conductivity, pH, nitrate content and elevation. The environmental conditions of the subarctic and the alpine lakes were quite similar, yet they differed statistically. The species compositions of the regions differed from each other more strongly than water chemistry. The differences between species compositions were higher, when binomial data was used in the analysis. In this research, the local water chemistry variables, especially that of pH, were more significant drivers for species richness and species composition than the elevation. The comparison of alpine and subarctic datasets indicated that the spatial location of the waters does have an independent effect on the species composition, apart from local environmental variables.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Voutilainen_Inka_gradu.pdf 3.284Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record