Browsing by Subject "putkilokasvit"
Now showing items 1-6 of 6
-
(2023)The ongoing environmental change will cause changes in arctic-alpine environment affecting both abiotic and biotic processes and the distribution of arctic-alpine vegetation that has adapted to the cold environment. Former studies on the distribution of arctic-alpine vegetation have been conducted more from a macroclimatic point of view neglecting the microclimate perspective. Microclimate refers to radiation, temperature, humidity, and wind conditions near the Earth’s surface. These conditions vary notably in the topographically heterogenous mountain tundra. The effect of the microclimatic factors is particularly important when investigating low-growing arctic-alpine vegetation as the microclimatic variables can be expected to describe the climatic conditions of the biotically active layer better than the macroclimatic variables. The purpose of this thesis is to study how the microclimatic conditions vary across different biotopes within mountain tundra and to examine which microclimatic variables best explain the local distribution of the arctic-alpine vegetation. The microclimatic variation in the different biotopes of the mountain tundra was studied by examining the statistical key figures of air and soil temperature and soil moisture measurements. Species distributions modelling was used to examine the distribution of arctic-alpine vascular plants and species correspondence to the microclimate variables as well as the importance of those variables on the species distributions. The research material consists of the microclimate and species data collected on the field as well as data based on topography and remote sensing. The data for the study were collected around Rastigaisa mountain in northern Norway. The explanatory variables used in the species distribution modelling included freezing degree day (FDD), growing degree day, radiation, soil moisture, topographic position index and information on the snow cover persistence. Species distribution modelling was performed using generalized boosted regression. From the modelling results the relative importance of the predictor variables as well as the predicted distributions of the species were interpreted. Microclimate factors varied between biotopes. The biggest variation in air temperature was observed at mountain tundra heath. Soil moisture had a levelling effect on the minimum temperatures and the FDD’s. The species distribution modelling results show that snow and moisture variable have a significant impact on the distribution of the arctic-alpine vegetation. Snow controls both temperature and moisture conditions and hence affects the stress that vegetation undergoes as well as the supply of nutrients.
-
(2020)Kaupunkien rakennetut puistot voivat olla lajirikkaita paikkoja ja jopa monimuotoisuuden keskittymiä kaupunkimaisemassa. Tutkin lopputyössäni Helsingin rakennettujen puistojen putkilokasvien, lintujen ja jäkälien lajistolliseen monimuotoisuuteen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi tarkastelen ilmanlaadusta kertovien indikaattorijäkälien esiintyvyyttä tutkimuspuistoissa. Aiempien tutkimusten perusteella tärkeimpiä puistojen lajistolliseen monimuotoisuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat esimerkiksi puiston koko, puiston sisäinen habitaattien monimuotoisuus ja puiston kytkeytyneisyys muihin viheralueisiin. Puistojen monimuotoisuustutkimuksissa paljon käytettyjä teorioita ovat mm. gradienttiparadigma ja saarieliömaantieteellinen teoria. Tutkimukseen valittiin 12 puistoa kolmelta kaupunkivyöhykkeeltä: kantakaupungista, välikaupungista ja esikaupungista. Vyöhykejaon taustalla on ajatus kaupungistumisen voimistumisesta ja viheralueiden kytkeytyneisyyden heikkenemisestä kohti kaupungin keskusta siirryttäessä. Puistojen valintaan ja aineiston keruun menetelmiin vaikutti EU-rahoitteinen, puistojen biokulttuurista monimuotoisuutta tutkiva GREEN SURGE -hanke. Tutkimuskysymykseni ovat: Kasvaako putkilokasvien, lintujen ja jäkälien lajimäärä puiston koon kasvaessa? Vaikuttaako habitaattien monimuotoisuus putkilokasvien lajirikkauteen, Shannonin diversiteetti-indeksin avulla laskettuun putkilokasvien lajistolliseen monimuotoisuuteen tai alkuperäislajien osuuteen putkilokasvien kokonaislajimäärästä? Vaikuttaako putkilokasvien lajirikkaus tai puuvartisten kasvien lajimäärä lintujen lajirikkauteen? Esiintyykö tutkimuspuistoissa ilman laadusta kertovia indikaattorijäkäliä? Onko kaupunkivyöhykkeiden välillä eroa putkilokasvien, lintujen tai jäkälien lajimäärissä? Entä alkuperäisten kasvilajien osuuksissa tai yksi- kaksi- ja monivuotisten putkilokasvien esiintyvyydessä? Onko kaupunkivyöhykkeiden välillä eroa herkkien ja erittäin herkkien indikaattorijäkälien esiintyvyydessä? Tutkin näitä kysymyksiä kvantitatiivisesti korrelaatioanalyysin ja yksisuuntaisen varianssianalyysin avulla. Tutkimuspuistoista löytyi 171 putkilokasvilajia, mikä on noin 16 % kaikista Helsingin putkilokasvilajeista. Näiden joukossa oli mm. kuusi saraa (Carex), joita pidetään kaupunkipakoisina lajeina. Habitaattien monimuotoisuus nosti putkilokasvien lajimäärää ja vaikutti positiivisesti myös Shannonin indeksin avulla laskettuun putkilokasvien lajirikkauteen sekä alkuperäislajien osuuteen putkilokasvien kokonaislajimäärästä. Nämä tulokset olivat tilastollisesti merkittäviä. Alkuperäislajien, tulokaslajien ja viljelykarkulaisten osuudessa ei ollut eroja kaupunkivyöhykkeiden välillä, mikä kertoo siitä, että Helsingissä kasvaa alkuperäisiä kasvilajeja hyvinkin lähellä kaupungin keskustaa. Suuremmissa puistoissa on yleensä enemmän lajeja kuin pienemmissä puistoissa. Tässä tutkielmassa se piti paikkansa erityisesti lintujen kohdalla. Lintujen lajimäärän ja puiston pinta-alan välille löytyi tilastollisesti merkittävä yhteys. Toinen lintujen lajirikkauteen vaikuttava tekijä oli puuvartisten kasvien lajimäärä. Tutkimuspuistojen puista ja pensaista hyvin pieni osuus on alkuperäislajeja, joten myös koristelajit saattavat vaikuttaa lintujen monimuotoisuuteen positiivisesti. Lintujen lajimäärä oli korkein kantakaupungissa, kun taas putkilokasvien ja jäkälien lajirikkaus oli korkein esikaupungissa. Kaupunkivyöhykkeiden väliset erot eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkittäviä. Ilmanlaadusta kertovia herkkiä ja erittäin herkkiä indikaattorilajeja esiintyi eniten esikaupungin ja vähiten kantakaupungin puistoissa. Puistojen välinen vaihtelu indikaattorijäkälien esiintyvyydessä oli kuitenkin suurempaa kuin kaupunkivyöhykkeiden välistä vaihtelua suurempaa.
-
(2020)Maatalousympäristön kasvillisuuden monimuotoisuus on vähentynyt maatalouden muuttuessa intensiivisemmäksi. Tämä on vaikuttanut heikentävästi myös muun eliöstön monimuotoisuuteen. Tästä syystä on tärkeää selvittää keinoja kasvillisuuden monimuotoisuuden suojelemiseksi. Maatalousluonnon monimuotoisuuden lisääminen auttaa vahvistamaan ekosysteemipalveluita, mikä puolestaan vähentää maanviljelyn ympäristökuormitusta ja riippuvuutta teknis-kemiallisista tuotantopanoksista, jolloin viljelyn ekologinen kestävyys paranee. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, miten nykyiset maatalouden ympäristökorvaustoimenpiteet vaikuttavat kasvillisuuden monimuotoisuuteen kuten kasvilajirikkauteen ja harvinaistuneisiin, suojelun kannalta tärkeisiin lajeihin. Tein tutkielmani kirjallisuuskatsauksena käyttäen apuna Luonnonvarakeskuksen ja Suomen ympäristökeskuksen MYTTEHO-hankkeen tutkimusraportissa olevaa maatalouden ympäristökorvaustoimenpidelistaa. Kyseisessä hankkeessa arvioitiin vuosina 2017–2020 yleisesti ympäristötoimenpiteiden ympäristö- ja kustannustehokkuutta, ja mukana oli myös asiantuntija-arvio toimenpiteiden monimuotoisuusvaikutuksista. Lisäksi selvitin ulkomaisten raporttien sekä tutkimusartikkeleiden avulla muualla Euroopassa käytössä olevia toimenpiteitä, joiden perusteella tein kehitysehdotuksia Suomen ympäristökorvausjärjestelmään. Maatalouden ympäristökorvaustoimenpiteiden vaikutus kasvillisuuden monimuotoisuuteen vaihteli neutraalista positiiviseen. Eniten kasvillisuuden monimuotoisuutta ja harvinaistuneiden kasvilajien määrää lisäsivät monimuotoisuuden ja maiseman hoitosopimukseen kuuluvat toimenpiteet. Myös monimuotoisuuspellot, monivuotiset ympäristönurmet ja kosteikon hoito lisäsivät hyvin kasvillisuuden diversiteettiä. Pinta-alaltaan ja rahoitukseltaan suurimpia toimenpiteitä olivat lietelannan sijoittaminen peltoon, kerääjäkasvit ja luonnonhoitopeltonurmi. Edellä mainituista toimenpiteistä luonnonhoitopelloilla oli merkitystä putkilokasvien monimuotoisuudelle, kun taas kahden muun toimenpiteen, erityisesti lietelannan sijoittamisen, vaikutukset monimuotoisuuteen olivat vähäisiä. Ympäristökorvaustoimenpiteet tukivat muun muassa vähemmän kilpailukykyisiä kasvilajeja, niittykasveja sekä siemenpankista taimettuvia lajeja. Suurimmassa osassa toimenpiteitä tämän tutkielman arvio vaikutuksista kasvillisuuden monimuotoisuuteen oli sama kuin MYTTEHO-hankkeen asiantuntija-arvioissa. Toimenpiteiden sisällä putkilokasvien monimuotoisuuteen on mahdollista vaikuttaa hoitotoimilla. Kasvillisuuden monimuotoisuutta lisäävät esimerkiksi laidunnus, lohkon suuri koko ja kasvuston pitkäikäisyys. Toimenpiteiden hyödyllisyyttä voidaan lisätä myös vähentämällä torjunta-aineiden ja lannoitteiden käyttöä korvausalueilla, mikäli niiden käyttö on sallittua, sekä niiden läheisyydessä. Muualla Euroopassa käytössä olevista ympäristökorvaustoimenpiteistä Suomessa harkittaviksi ehdotetaan kiviaitojen kunnostusta, haitallisten vieraslajien leviämisen rajoittamista sekä kylvettyjä kukkakaistoja nykyistä joustavammin ja viljelijöitä houkuttelevammin säännöin. Näillä kaikilla olisi potentiaalia edistää kasvillisuuden monimuotoisuutta myös Suomessa. Monesta ympäristökorvaustoimenpiteestä ei ole tutkimusta, tai sitä on hyvin vähän. Lisätutkimusta tarvitaan, jotta voidaan paremmin arvioida toimenpiteiden vaikutuksia kasvillisuuden monimuotoisuuteen.
-
(2023)Bioklimaattinen mallinnus on keskeinen biogeografinen menetelmä, jolla tutkitaan lajilevinneisyyden ja ilmaston välistä yhteyttä. Tutkimuksessa tarkasteltiin, kuinka hyvin lämpö- ja kosteusolosuhteita kuvaavat bioklimaattiset muuttujat selittivät tundran putkilokasvilajien levinneisyyttä kahdella mittakaavatasolla ja mitkä muuttujat olivat suhteellisesti tärkeimpiä eri lajeille. Lisäksi tarkasteltiin muuttujien alueellista vaihtelua. Biogeografinen tutkimus on erityisen tärkeää tundralla – esimerkiksi Suomen tunturipaljakan putkilokasvilajeista 16 % on uhanalaisia, ja tämän luvun odotetaan kasvavan ilmaston lämpenemisen myötä. Tutkimus sijoittui Mallatuntureiden ja Ailakkavaaran alueille Luoteis-Lappiin. Mallinnettavia putkilokasvilajeja oli 26, joista kahdeksan on arktis-alpiinisia ja muut boreaalisia. Bioklimaattisia muuttujia johdettiin kahdesta ilmastoaineistoista: hienon mittakaavan mikroilmastoaineistosta sekä mesomittakaavan sääasemien mittauksista interpoloidusta aineistosta, joka kuvaa makroilmastollisia olosuhteita. Bioklimaattisten muuttujien alueellista vaihtelua tutkittiin karttatarkastelun avulla ja aineistojen erojen tilastollista merkitsevyyttä arvioitiin tilastollisin tunnusluvuin. Malleja rakennettiin kolmella menetelmällä: yleistetyt lineaariset ja addittiviset mallit sekä yleistetyt luokittelupuut. Mikroilmastomallien muuttujia olivat kasvukauden lämpöolosuhteita kuvaava tehoisa lämpösumma, talven olosuhteita kuvaava helmikuun minimilämpötila ja kesän kosteusolosuhteita kuvaava heinäkuun maaperän kosteus. Makroilmastomalleissa oli muuttujina lämpösumma, helmikuun minimilämpötila ja kesän sademäärä. Mallien suorituskykyä arvioitiin AUC-arvojen avulla ja muuttujien tärkeydet selvitettiin yleistetyt luokittelupuut -menetelmällä. Hienon mittakaavan bioklimaattiset muuttujat kuvasivat selkeästi tarkemmin lämpö- ja kosteusolosuhteiden alueellista vaihtelua lyhyillä etäisyyksillä kuin karkeamman mittakaavan muuttujat. Eri mittakaavojen muuttujien erot olivat myös tilastollisesti merkitseviä. Vaikka bioklimaattisten mallien suorituskyky oli keskimäärin heikko, mikroilmastomallien AUC 0,69 oli korkeampi kuin makroilmastomallien AUC 0,63. Ero suorituskyvyssä oli siis tilastollisesti merkitsevä. Mikroilmastomallit selittivät paremmin yksittäisten putkilokasvilajien levinneisyyttä kuin makroilmastomallit, sillä suorituskyvyltään hyviä tai erinomaisia malleja oli enemmän. Alle puolelle lajeista suhteellisesti tärkein bioklimaattinen muuttuja oli sama eri mittakaavoilla. Tehoisa lämpösumma oli tärkein muuttuja useimmille arktis-alpiinisille ja boreaalisille lajeille karkeammassa mittakaavassa, kun taas heinäkuun keskimääräinen maaperän kosteus oli tärkein muuttuja useimmille arktis-alpiinisille lajeille hienossa mittakaavassa. Tehoisa lämpösumma oli tärkein muuttuja useimmille boreaalisille lajeille myös hienossa mittakaavassa. Tutkimuksen perusteella tundran mikro- ja makroilmastolliset lämpö- ja kosteusolosuhteet eroavat merkittävästi toisistaan, millä on merkitystä esimerkiksi lajien suojelusuunnittelua kehitettäessä ilmaston lämmetessä. On tärkeää huomioida, millaisia ilmasto-olosuhteita bioklimaattisten mallien aineistot kuvaavat, kun tutkitaan tundran putkilokasvilajien suhdetta ympäristöönsä hienossa mittakaavassa.
-
(2023)Suot ovat etenkin boreaalisella kasvillisuusvyöhykkeellä olennainen osa hiilenkiertoa. Vaikka kaikkia soiden hiilen kiertoon vaikuttavia tekijöitä ei tunneta, tiedetään, että boreaalisten soiden kasvillisuuden fenologia säätelee osaltaan hiilenkiertoa. Jotta hiilen kiertoa boreaalisilla soilla pystyttäisiin mallintamaan aiempaa tarkemmin, tulisi meidän tuntea soiden kasvillisuuden fenologiaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Tämän tutkielman tarkoituksena oli selvittää boreaalisen minerotrofisen suon putkilokasvillisuuden fenologian vuosien välistä vaihtelua ja siihen vaikuttavia säätekijöitä. Tutkimuskysymyksinä toimivat: 1. onko suokasvillisuuden fenologiassa havaittavissa systemaattista muutosta ja 2. miten säteily, lämpötila ja sadanta vaikuttavat fenologian vuosittaiseen vaihteluun. Näihin kysymyksiin pyrittiin vastaamaan vuosina 2004–2007 ja 2014–2021 kerätyn lehtialaindeksi- ja sääaineiston avulla. Fenologiaa tutkittiin kolmen lehtialaindeksin parametrin avulla: LAI:n maksimin arvon, LAI:n maksimin ajankohdan ja lehtialakauden pituuden avulla. Näitä parametrejä verrattiin säätekijöihin, eli kuukausittaisiin lämpötila-, sadanta- ja PAR-summiin sekä kosteusindekseihin, ja kasvukauden alkupäivään. Aineistoa analysoitiin epälineaarisella sekamallianalyysillä. Tulosten mukaan LAI:n maksimin arvo ja lehtialakausi vaihtelevat vuosien välillä, ja LAI:n maksimin arvo ja lehtialakauden pituus vaikuttavat kasvaneen 2004–2021. LAI:n maksimin arvoon vaikutti positiivisesti huhtikuun sadanta ja PAR-säteily, edellisen kasvu- kauden syyskuun PAR-säteily ja kasvukauden alkupäivä. LAI:n maksimin ajankohtaan säätekijöillä ei kuitenkaan ollut vaikutusta. Lehtialakauden pituuteen vaikutti positiivisesti huhtikuun PAR, huhtikuun kosteusindeksi ja toukokuun lämpötila ja negatiivisesti syyskuun kosteusindeksi. Fenologiaan vaikuttavat siis kevään ja syksyn olosuhteet, ja etenkin sadanta sekä sadannan ja lämpötilan suhde on olennainen tekijä. Tulevaisuudessa lämpötilan nousun lisäksi sadannan on ennustettu lisääntyvän ilmastonmuutoksen myötä, millä saattaa olla vaikutusta fenologiaan. LAI:n maksimin arvon kasvu ja lehtialakauden pidentyminen saattaisikin jatkua vielä tulevaisuudessa. Lisää tutkimusta kuitenkin tarvitaan etenkin säätekijöiden ajoituksen vaikutuksista fenologiaan sään ääriilmiöiden lisääntyessä. Tutkielman tuloksia voidaan hyödyntää boreaalisen minerotrofisen suon kasvillisuuden ja sitä kautta hiilen kierron mallinnuksessa. Jotta tuloksia voitaisiin yleistää, tarvittaisiin useampia koealoja. Olisi myös olennaista tutkia fenologian vaihtelua ja siihen vaikuttavia tekijöitä muissakin ekosysteemeissä.
-
(2023)Grasslands occur on every continent except Antarctica and are a key part of agricultural and urban landscapes in many parts of the world. In Finland, many of the grassland species are threatened nowadays. Fragmentation, worsening quality and shrinking area of habitats are the biggest threats to grassland species. Many grassland plants, however, can be found in urban habitats such as road verges, different meadows and rocky outcrops. Suitable urban habitats could be important for these species if the degradation of their habitats continues elsewhere. Indicator species could provide information about the ecological quality of urban habitats and thus the suitability for grassland specialists. My aim for this thesis was to determine how indicator species can be used to assess the ecological quality of urban grasslands by answering the following research questions: 1. Does habitat type affect the abundance and occurrence of known quality indicator species of semi-natural grasslands? 2. Which species are characteristic to different urban grassland habitat types? 3. How different sites relate to each other in terms of vegetation? 4. How do the measures used to answer the other three questions compare together? I collected vegetation data from 28 study sites in the cities of Espoo, Helsinki and Vantaa, southern Finland. In addition, a dataset consisting of 116 sites from these cities, collected by another person, was included here. The study sites were divided into eight habitat types: dry and mesic landscape grasslands, dry and mesic road verges, dry and mesic valuable grasslands, rocky outcrops and valuable rocky outcrops. From all study sites, I collected a list of plant species observed within a standardized time frame by doing an on-site vegetation inventory. In addition, I observed the frequencies of plant species within 1 x 1 m vegetation quadrats. I used one-way ANOVA and Tukey-Kramer test as well as Welch’s ANOVA and Games-Howell test to study the effect of habitat type on abundance and occurrence of semi-natural grassland indicator species. I used IndVal to identify which species are indicators for the habitat types and their combinations. I used NMDS to study the grouping of different habitat types and their species. Habitat type affects the abundances and occurrences of semi-natural grassland indicator species in urban settings and these species can be used in evaluation of the ecological quality of urban grasslands. Indicator species produced from observed data seem to have a limited potential in evaluating the ecological quality of urban grasslands, but they provide a good method for classifying urban grassland habitats, especially valuable rocky outcrops and valuable grasslands. Study sites do form groups according to their vegetation, but these groups do not entirely follow the habitat type division used in the study. With right standardization for the use, indicator species can be a valuable tool in assessing the ecological quality of urban grasslands.
Now showing items 1-6 of 6