Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Plit, Inka (2008)
    Parental investment (PI) tarkoittaa erityisesti emon päätöstä panostaa resursseja nykyisiin jälkeläisiinsä tulevien kustannuksella. Kyseessä on optimointiongelma, jossa panostuksen pitäisi olla suurin silloin, kun saavutettavissa oleva kelpoisuushyöty on kustannuksiin nähden paras mahdollinen. Aktiivinen pesänpuolustuskäyttäytyminen on yksi tärkeimpiä PI:n muotoja. Sen on katsottu nostavan poikasten selviytymistodennäköisyyttä, mutta sisältävän toisaalta riskin emon loukkaantumisesta, eli pahimmassa tapauksessa sekä nykyisten että kaikkien tulevien jälkeläisten menettämisestä. Pesänpuolustuksen aktiivisuus kertoo siis emojen riskinottohalukkuudesta. Siihen vaikuttavista tekijöistä on esitetty lukuisia hypoteeseja, mutta yleistykset perustuvat lähinnä varpuslintututkimuksiin. Petolinnut eroavat varpuslinnuista monin tavoin – esimerkiksi sukupuolten välinen kokodimorfia on petolinnuilla suuri – ja petolintututkimusten tulokset eroavat usein muilla lajiryhmillä tehdyistä tutkimuksista. Tämän vuoksi pesänpuolustuskäyttäytymistä on syytä tutkia laajemmin muillakin lajeilla. Tutkin atrappikokeiden avulla kanahaukkanaaraiden (Accipiter gentilis) pesänpuolustuskäyttäytymistä pesäpoikasaikana eteläisellä Pohjanmaalla kesällä 2005. Huomioin pesänpuolustukseen mahdollisesti vaikuttavina tekijöinä poikueen iän, poikueen kunnon, pesinnän ajoittumisen, reviirin laadun, atrapin tyypin sekä koiraan läsnäolon. Brood value -hypoteesin mukaan nykyisiin jälkeläisiin kannattaa panostaa eniten silloin, kun niiden suhteellinen lisääntymisarvo on suuri. Vulnerability-hypoteesi taas ennustaa, että puolustuksen on oltava sitä aktiivisempaa, mitä suuremmassa vaarassa poikaset ovat. Uudempi harm to offspring -hypoteesi puolestaan laskee, että mitä kiireellisemmin emon on päästävä takaisin pesälle huolehtimaan poikasistaan, sitä aktiivisempaa pesänpuolustuksen pitäisi olla. Analysoin aineiston tilastollisesti ordinaaliregressio-menetelmällä, ja parhaaksi valittu malli selitti noin puolet puolustusaktiivisuudessa havaitusta vaihtelusta. Aktiivisuus ei noussut poikasten iän mukana, mikä on vastoin useimpia muita tutkimustuloksia. Havainto voi johtua brood value ja harm to offspring -hypoteesien mukaisten ennusteiden päinvastaisesta ja siten toisensa kumoavasta vaikutuksesta. Heikkokuntoisia poikueita puolustettiin aktiivisemmin kuin hyväkuntoisia, mikä tukee harm to offspring -hypoteesia, mutta myöhäisten poikueiden aikaisia aktiivisempaa puolustamista on vaikea selittää. Reviirin laatu ei vaikuttanut käyttäytymiseen. Vulnerability-hypoteesin mukaisesti sekä emoille että poikasille vaarallinen huuhkaja-atrappi aiheutti voimakkaammat reaktiot kuin kanahaukka-atrappi, eli pedon vaarallisuus poikasille oli tärkeämpää kuin pedon vaarallisuus emolle. Naaras oli päävastuussa pesänpuolustuksesta. Tämä ei luultavasti ole kuitenkaan käänteisen kokodimorfian syy tai seuraus, vaan työnjako johtuu siitä, että naaras viettää paljon enemmän aikaa pesällä. Koiraan läsnäolo ei vaikuttanut naaraan käyttäytymiseen. Pesänpuolustusaktiivisuus oli yleisesti ottaen melko matalaa, mutta emojen käytös vaihteli paljon yksilöllisesti. Eläinten yksilölliset käyttäytymiserot ovat viime vuosina nousseet aktiiviseksi tutkimuskohteeksi, ja on syytä epäillä, että myös tämän tutkimuksen tuloksiin vaikuttivat erot emolintujen persoonallisuudessa. Voi jopa olla, että poikueen ominaisuudet eivät suoraan vaikuta emojen käytökseen, vaan emojen yksilöllinen persoonallisuus vaikuttaa poikueen ominaisuuksiin ja sitä kautta PI:n tasoon. Mikään yksittäinen hypoteesi ei selvästi pysty selittämään kaikkia tuloksia, vaan emojen päätöksenteossa painottuvat eri tekijät eri painoarvoilla tilanteesta riippuen. Mahdollisissa jatkotutkimuksissa olisi pyrittävä selvittämään erityisesti persoonallisuuserojen vaikutusta PI:n optimointiin yleensä.
  • Haveri, Markus (2011)
    Istutetut kalat selviävät luonnonoloissa usein huomattavasti luonnossa kasvaneita lajikumppaneitaan heikommin. Laitosten kasvatusaltaissa kasvavilla kaloilla ei ole ennen istutusta tarvetta oppia luonnossa välttämättömiä taitoja. Jos istutuskalat ovat sukupolvi sukupolven jälkeen laitoskalojen jälkeläisiä, voi myös kalojen perimä laitostua, kun perimään kertyy luonnossa selviytymisen kannalta haitallisia ja laitosoloissa hyödyllisiä ominaisuuksia. Suomessa hyvä esimerkkilaji istutuskaloista ja niiden ongelmista on lohi (Salmo salar). Yksi istutusten tuloksellisuudelle merkityksellisistä kalojen taidoista on pedonvälttämiskäyttäytyminen eli se, kuinka hyvin kalat välttävät saaliiksi jäämistä. Sekä laitosoloissa kasvamisen että perimän laitostumisen on todettu voivan muuttaa kalojen pedonvälttämiskäyttäytymiseen liittyviä käyttäytymispiirteitä. On myös saatu näyttöä perimältään laitostuneiden kalojen luonnonkantaisia kaloja suuremmasta riskistä jäädä petojen saaliiksi. Luonnonkalojen ja laitoskalojen väliset erot sopeutuvuudessa luonnonoloihin ovat poikineet runsaasti tutkimuksia, joissa on selvitetty, miten laitoskalojen pedonvälttämiskäyttäytyminen saataisiin muistuttamaan enemmän luonnonkalojen käyttäytymistä. Tärkeimpiä samankaltaistamiskeinoja ovat laitosten kasvatusaltaiden muuttaminen virikkeellisiksi eli enemmän luonnonoloja vastaaviksi ja laitoskalojen kouluttaminen ennen istutusta. Tutkin kokeissani perimän laitostumisen, virikkeellisen kasvatusympäristön ja klassisen ehdollistamisen vaikutuksia yksivuotiaiden lohenpoikasten pedonvälttämiskäyttäytymiseen. Käytössäni oli Simojoen populaation lohenpoikasia neljästä eri kanta-kasvatusympäristö-käsittelystä: perinteisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja luonnonkannan kaloja, virikkeellisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja luonnonkannan kaloja, perinteisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja laitostuneen kannan kaloja ja virikkeellisissä kasvatusaltaissa kasvatettuja laitostuneen kannan kaloja. Ensimmäisessä kokeessani vertailin eri käsittelyjen kalojen poistumisnopeutta ns. lähtölaatikosta sekä uintikäyttäytymistä kaukalossa, jossa ne eivät olleet aiemmin olleet. Toisessa kokeessa tarkkailin, miten ns. hälyaine vaikutti rohkeuskokeessa olleiden kalojen käyttäytymiseen, kun niitä uitettiin uudestaan samoissa kaukaloissa. Kolmannessa kokeessa ehdollistin molempien laitoskantaisten käsittelyjen kaloja hauen hajulle hälyaineen avulla. Ehdollistamisen jälkeen tarkkailin, kuinka poikaset käyttäytyvät kaukaloissa, joihin johdettiin hauen hajua. Tein myös selviytymiskokeen, jossa vapautin saman ehdollistamiskäsittelyn läpikäyneitä kaloja altaisiin, joissa hauet saivat saalistaa poikasia ja joihin oli kasattu poikasille suojapaikaksi kiviröykkiö. Odotin luonnonkantaisten, virikkeellisesti kasvatettujen ja ehdollistettujen kalojen olevan muita varovaisempia ja hauilta paremmin selviytyviä. Virikkeellinen kasvatus lisäsi monella käyttäytymismuuttujalla mitattuna kalojen varovaisuutta tai arkuutta. Joillain muuttujilla mitattuna virikkeellisyys vaikutti varovaisuutta tai arkuutta lisäten vain luonnonkantaisiin kaloihin Siten myös kalan kannalla oli merkitystä. Yhdessä käyttäytymismuuttujassa kannalla oli lisäksi kasvatusympäristöstä riippumatonkin vaikutus. Hälyaine vaikutti kaloihin lähinnä niiden liikkumista vähentäen. Ehdollistamisen vaikutus kaukalomuuttujiin riippui kasvatusympäristöstä: ehdollistaminen lisäsi virikkeellisissä oloissa kasvatettujen ja vähensi tavallisissa altaissa kasvatettujen uimista. Ehdollistamisella tai kasvatusympäristöllä ei ollut vaikutusta kalojen selviytymiseen haukien saalistukselta. Tulokset herättivät myös mahdollisia uusia tutkimuskysymyksiä. Tulosten perusteella voin sanoa, että kasvatuksessa käytetyt yksinkertaiset ja edulliset virikkeet ja ehdollistamismenetelmät voivat vaikuttaa kalojen käyttäytymiseen muuttamalla sitä varovaisemmaksi ja sopeutuvammaksi eli mahdollisesti joiltain osin luonnonmukaisemmaksi tai luonnossa selviytymistä auttavaksi. Erot virikkeellisen kasvatuksen vaikutuksissa luonnonkantaisiin ja laitoskantaisiin kaloihin voivat kertoa siitä, kuinka tärkeää oli, että kokeissa oli mukana molempien kantojen kaloja. Tulosten soveltamismahdollisuudet ovat lupaavat, koska tämä oli yksi ensimmäisistä koejärjestelyistä, joissa virikkeellistettyjen kasvatusaltaiden kalatiheydet olivat samaa luokkaa kuin kalankasvatuslaitoksissa tavallisesti käytetyt tiheydet.
  • Kääriä, Petra (2012)
    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.
  • Marttila, Liina (2019)
    Osallistumisella ja vuorovaikutuksella on tärkeä rooli nykypäivän suunnittelussa. Vuonna 2000 voimaan astuneen uuden maankäyttö- ja rakennuslain myötä viimeisen kahden vuosikymmenen aikana osallistumisen merkitys suunnittelussa on korostunut. Riittävien osallistumismahdollisuuksien tarjoaminen erityisesti kaupunkiluontoa koskevissa kaavahankkeissa on tärkeää – kaupunkiluonto ja viheralueet ovat merkityksellisiä osallisille ja halu osallistua niitä koskeviin suunnitteluhankkeisiin on usein suuri. Osallistumiseen perinteisesti käytettyjä menetelmiä on kuitenkin kritisoitu niiden tehottomuudesta tavoittaa hiljaisempia ihmisryhmiä ja vastata osallisten tarpeisiin. Yhteiskunnan muutoksen ja teknologian kehityksen myötä onkin herännyt tarve kehittää uusia osallistumismenetelmiä, joihin lukeutuvat myös karttapohjaiset osallistumismenetelmät. Karttapohjaiset osallistumismenetelmät, tai karttakyselyt, lukeutuvat yleisnimityksellä PPGIS (public participation geoinformatic system) tunnettuihin paikkatietojärjestelmiä hyödyntäviin osallistumismenetelmiin. Karttapohjaisten osallistumismenetelmien avulla suunnitteluhankkeen osalliset voivat luoda uutta paikkasidonnaista tietoa merkitsemällä ideoitaan, havaintojaan ja kommenttejaan suoraan kartalle. Karttapohjaisten osallistumismenetelmien etuihin kuuluu muun muassa se, etteivät ne sido vastaamista tiettyyn aikaan ja paikkaan ja siten kannustavat matalan kynnyksen osallistumiseen. Karttapohjaiset osallistumismenetelmät soveltuvat myös käytettäväksi kaupunkiluonnon suunnittelussa. Alueiden merkityksellisyyden ja aktiivisen virkistyskäytön vuoksi kaupunkilaiset omaavat usein niistä runsaasti kokemusperäistä tietoa, jonka keräämiseen karttapohjaiset osallistumismenetelmät tarjoavat tehokkaan keinon. Karttapohjaisten osallistumismenetelmien vaikuttavuutta kaupunkiluonnon suunnittelussa tutkittiin viiden tutkimushaastattelun avulla. Tutkimukseen valittiin viisi päättynyttä tai pian päättyvää kaavahanketta, joissa oli hyödynnetty karttapohjaisia osallistumismenetelmiä: Helsingin yleiskaava 2050, Urban Helsinki -kollektiivin varjoyleiskaava Pro Helsinki 2.0, Mikkelin kantakaupungin osayleiskaava 2040, Teivaan kylpylähotellin asemakaava ja Rovaniemen ja ItäLapin maakuntakaava. Jokaiseen haastatteluun osallistui 2–3 henkilöä, jotka olivat osallistuneet joko karttakyselyn toteutukseen tai sen tuloksien huomioimiseen lopullisessa kaavassa. Tutkimushaastattelujen avulla haluttiin vastata seuraaviin tutkimuskysymyksiin: (1) Onko karttapohjaisilla osallistumismenetelmillä vaikutusta kaupunkiluonnon suunnittelussa? (2) Onko karttapohjaisilla osallistumismenetelmillä enemmän vaikutusta kuin perinteisillä osallistumismenetelmillä? (3) Millä edellytyksillä karttapohjaisten osallistumismenetelmien käyttö on tehokasta ja vaikuttavaa? Haastateltavat olivat pääosin tyytyväisiä karttapohjaisten osallistumismenetelmien käyttöön ja kaikki olivat halukkaita käyttämään niitä myös tulevissa kaavahankkeissa. Kyseisten menetelmien vaikuttavuuden ja käytön tehokkuuden havaittiin olevan hyvin tapauskohtaista. Tutkimushaastatteluissa kuultiin sekä onnistuneita että epäonnistuneita esimerkkejä karttakyselyiden vaikuttavuudesta – karttapohjaisilla osallistumismenetelmillä voidaan siten todeta olevan potentiaalista vaikuttavuutta kaupunkiluonnon suunnittelussa. Suurin osa haastateltavista oli kuitenkin sitä mieltä, että monet karttakyselyissä esille tulleista asioista tulivat esille myös muiden osallistumismenetelmien kautta. Vaikka karttakyselyt tarjosivat haastateltavien mukaan myös ainutlaatuista tietoa, niin tekivät myös muut osallistumismenetelmät. Haastateltavat eivät siten kokeneet karttapohjaisilla osallistumismenetelmillä olleen merkittävästi enemmän vaikutusta kuin perinteisillä osallistumismenetelmillä. Kaikki käytössä olleet osallistumismenetelmät koettiin kuitenkin tärkeiksi ja niiden uskottiin täydentävän toisiaan. Haastateltavat kertoivat myös kohtaamistaan haasteista karttakyselyiden käytössä. Haastateltavien kuvailemat haasteet olivat hyvin samankaltaisia ja kolmanteen tutkimuskysymykseen vastattiinkin näiden haasteiden pohjalta muodostettujen kuuden ohjenuoran avulla, joita noudattamalla suunnittelijoilla on paremmat edellytykset toteuttaa onnistunutta ja vaikuttavaa osallistumista karttakyselyiden avulla. Ohjenuorat ovat seuraavat: (1) valitse ajankohta huolella, (2) varaa riittävästi resursseja, (3) suunnittele huolella, (4) panosta tiedottamiseen, (5) maksimoi hyödynnettävyys ja (6) asenne ratkaisee. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että karttapohjaiset osallistumismenetelmät soveltuvat muiden käyttökohteiden ohella hyvin myös kaupunkiluonnon suunnitteluun. Kyseisen menetelmän vaikuttavuus on riippuvainen monesta asiasta ja vuorovaikutusta suunnittelevien tulisi perehtyä aiheeseen huolellisesti mahdollisimman onnistuneen lopputuloksen saavuttamiseksi. Karttapohjaisia osallistumismenetelmiä ja niiden vaikuttavuutta tulisi tutkia myös lisää tulevaisuudessa. Erityisesti suunnittelijoille kohdistettu opas karttapohjaisten osallistumismenetelmien käytöstä olisi hyödyllinen kyseisen menetelmän onnistuneen käytön takaamiseksi.
  • Ikonen, Liisa (2019)
    Tutkin tässä pro gradu -tutkielmassani eräiden suomalaisten ruohovartisten kasvilajien ja biohiilen vaikutuksia huleveden määrään ja laatuun. Tutkimuksessa järjestettiin koekasteluita, joiden avulla oli tarkoitus selvittää kasvilajien kykyä vähentää huleveden määrää ja poistaa siitä ravinteita sekä biohiilen vaikutusta huleveden määrään ja laatuun. Kasvillisuuden ja biohiilen vaikutusta on tutkittu aikaisemminkin, mutta erityisesti tiettyihin kasvilajeihin liittyviä tutkimuksia ei ole tehty Suomessa. Tutkimus on osa Luonnonvarakeskuksen Hulevesialueiden kasvit ja kasvualustat (HuleKas) -projektia. Kaupungistuminen lisää talojen, parkkipaikkojen ja teiden rakentamista. Tämä kasvattaa läpäisemättömien pintojen määrää, ja se puolestaan estää veden imeytymisen maan läpi. Kaupungeissa ongelma on ratkaistu rakentamalla hulevesiviemäriverkostoja, mutta erityisesti muuttuva ilmasto lisää sateiden ja sitä kautta huleveden määrää. Rankkasateilla kaupunkien hulevesiviemärit osoittautuvat usein riittämättömiksi. Lisäksi hulevesi huuhtoo epäpuhtaudet kaduilta, ja hulevesi onkin todettu yhdeksi tärkeimmistä hajakuormituksen aiheuttajista. Nyttemmin on kehitetty perinteisten sadevettä pois johtavien viemäriverkostojen rinnalle ekologisempia ja kestävämpiä ratkaisuja. Hulevesi pyritään käsittelemään sen syntysijoilla, ja tähän voidaan päästä rakentamalla erilaisia hulevesirakenteita, kuten hulevesipainanteet tai sadepuutarhat. Hulevesirakenteiden tärkeimmät osat ovat kasvualusta ja kasvillisuus. Hyvällä kasvualustavalinnalla voidaan pidättää mm. fosforin yhdisteitä ja kuparia, kun taas nitraatin pidättyminen vaatii rakennetta peittävää kasvillisuutta ja hapettomia olosuhteita. Kasvillisuuden avulla voidaan myös hidastaa huippuvirtaamia, pidättää kiintoainesta ja poistaa metalleja ja ravinteita hulevedestä. Myös kasvualustan mikrobeilla on tärkeä merkitys ravinteiden sitojina. Tutkimusasetelmani oli astiakoe. Astioihin oli istutettu seitsemää suomalaista luonnon kasvilajia, nurmea ja kontrollina toimivat kasvittomat astiat. Osaan astioista oli lisätty biohiiltä. Tutkimusjakson aikana järjestettiin kolme koekastelua, joissa liuoslannoitteilla lisättyä tekohulevettä kaadettiin jokaiseen astiaan sama määrä. Tämän jälkeen kirjattiin ylös tietyin aikavälein, paljonko vettä astiasta on valunut ulos. Tutkielman aineisto koostuu kahdesta osasta. Ensimmäinen osa muodostuu koekasteluiden valuntatiedoista ja kolmas osa koekasteluiden vesinäytteiden laboratorioanalyyseistä. Parhaita kokonaistypenpidättäjiä olivat viiltosara, jänönsara, korpikaisla, luhtakastikka ja rantatyräkki. Kokonaisfosforin pidätyksessä puolestaan erottuivat viiltosara, korpikaisla, ja rantatyräkki. Kaikki kasvikäsittelyt alensivat tekohuleveden kokonaisfosforin konsentraatiota. Biohiili paransi kaikkien edellä mainittujen kasvilajien ravinteenpidätyskykyä. Myös mikrobitoiminnan merkitys ravinteiden sidonnassa on tärkeä. Eniten vettä koekastelussa käyttivät viiltosara, luhtakastikka sekä jänönsara. Jänönsaran suorituskyky on kiistanalainen johtuen epätasaisesta kastelusta kolmannen jakson aikana. Jaksojen aikaisessa veden käytössä tehokkaina veden käyttäjinä nousevat esiin viiltosara, jänönsara, korpikaisla, luhtakastikka ja rantatyräkki. Kaikki kasvikäsittelyt tuottivat vähemmän valuntaa, kuin kontrolli. Biohiilen avulla voidaan hidastaa valunnan alkamista ja kertymistä.
  • Suonio, Taina (2020)
    Based on scientific literature and empirical data, the aim of this study was to find out, how different policy instruments concerning vegetated roofs are used internationally, i.e. how different norms, laws, regulations and incentives, are applied in design, construction and maintenance of vegetaged roofs. The specific objective was to obtain scientific, country- or city-specific information of the functionality or effectiveness of policy instruments used in urban planning. The purpose of the thematic interviews was to survey the attitudes of the key actors involved in policy-making concerning vegetated roofs in the City of Helsinki to the policy instruments used in other countries and their applicability in Helsinki. The ultimate goal of the study was to find out which instruments could be applied in Finland and, on the other hand, which instruments would not be suitable for use in Finland. The study combined different methods and data to form data triangulation. Based on the results, the cities’ administrative policy instruments, such as a vegetated roof policy and urban planning, play a significant role in the proliferation of vegetated roofs. Financial instruments and policies (e.g. direct financial support) and informational policy instruments (e.g. increasing general awareness, knowledge and know-how) go hand in hand with administrative policy instruments. The decision of the cities to build vegetated roofs on their own premises and properties, and thus to set an example, was important. The results indicate that a toolbox of various policy instruments could be recommended for Finnish cities, to guarantee construction of vegetated roofs with various functionalities, such as promoting biodiversity, managing storm waters nd offering recreation for citizens. Further research should be carried out to find out how the prevalence of vegetated roofs has increased in Finland, and which policy instruments have been the drivers. It would be particularly interesting to study how successful building projects have increased the credibility of vegetated roofs among architects, building contractors and decision-makers. It would also be important to find out whether a line of study specialising in vegetated roofs, or a vegetated roof training and information centre established among cities, could be used as one policy instrument. A vegetated roof map template covering all the cities of Finland, in which existing vegetated roofs were presented, would serve as an easy and inexpensive informational policy instrument.
  • Nissinen, Marjo (2018)
    Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000) is a plant pathogen which causes bacterial speck in the host plants, especially tomato. The genome sequence of Pst DC3000 was resolved in 2003 by Buell et al. and since then it has served as an important model organism in plant pathology. Pst DC3000 secretes proteins through so-called type III pathway (T3SS). The secreted proteins, called Hrp (Hypersensitive response and pathogenicity) or Hop (Hrp outer protein), are considered as main virulence determinants of the bacterium. Aim of the study was to find out the suitability of the phage Mu DNA transposition complex to generate a transposon insertion mutant library for Gram-negative phytopathogen. Then further screen the mutant library for Hop effector protein knock-out mutants and evaluate their virulence in Lycopersicon esculentum cv. Moneymaker tomato plants. The thesis was part of a research project that characterized virulence determinants of Gram-negative phytopathogenic bacteria, including their gene regulation and effects on the plant-bacterium interaction. Pst DC3000 transposon insertion mutant library was generated by electroporation of phage Mu DNA transposition complex and a nested PCR method was used for screening the library. Three hop transposon insertion mutants were found, and those strains were extracted from the library. The three mutant strains where then used to infect tomato plants. Virulence was evaluated through phenotypic lesions and bacterial endophytic growth. Some of the results were different from the previous studies. The ability of HopM1 mutant to form lesions was weakened and it´s endophytic growth was slowed down. In previous studies the ability to form lesions was also weakened, but the endophytic growth was not affected until avrE gene was also deleted. HopM1 deletion alone did not have an effect to bacterial growth. In HopAO1 mutant the virulence was not affected. In other studies, HopAO1 deletion weakened bacterial growth in Arabidopsis and tobacco plants, but in tomato it has not been tested. HopD1 mutant was avirulent in this study. In previous studies HopD1 was essential for Pst DC3000 bacteria in defeating plants effector-triggered immunity (ETI), but hopD1 deletion alone did not make the bacteria avirulent. Pst DC3000 has 28 different effector proteins so usually one effector protein mutation does not affect its virulence. Hence the next step of the study was to make double mutants for Hop proteins, and this included deletion of the antibiotic marker by Cre-lox mechanism, which was started in this study.
  • Autio, Mirka (2015)
    Phosphorus is traditionally considered to be the primary nutrient limiting primary production in lakes. More recent studies show that sometimes nitrogen can be the limiting nutrient for phytoplankton production in temperate lakes. This study investigated whether the nitrogen has a major role along with phosphorus in the primary production of lakes. In addition, it was studied if the limiting nutrient changes during the growing season and does the residence time of the lake affect the level of nutrient limitation. The subject lakes were Ormajärvi, Suolijärvi, Lehee, Pyhäjärvi and Iso-Roine, which are the headwater lakes of the Kokemäenjoki in Kanta-Häme. The lakes were sampled for bioassays once a month from June to September in 2004 and in May 2005, a total of five times. There were four treatments: control, lake water + P, lake water + N, lake water + P + N. For each treatment there were five replicates. There was one concentration level for each nutrient treatment. The nutrient concentration of treatments depended on the nutrient content of the lakes. To determine the combined effect of nutrients both of them were added at the same time. Nitrogen treatment solution was prepared from potassium nitrate and phosphorus treatment solution from potassium dihydrogen phosphate. Bioassays were conducted as a pure culture of Pseudokirchneriella subcapitata Prinz -algae. Zooplankton was removed from the lake water samples, which were then sampled for nutrient analysis. The water samples were autoclaved and filtered prior to the bioassays. Bioassays were carried out in Erlenmeyer flasks containing 60 ml of lake water, the nutrient solutions and 0.5 ml pure culture of P. subcapitata. Algae were grown in continuous illumination until the exponential growth stopped. Algal growth was monitored by taking samples of a few ml from the flasks roughly every other day. Algae in samples were counted by a microscope in Lund chambers. The actual variables were the maximum number of cells or yield and the growth rate. The limiting nutrient was found out by comparing the yield and the growth rate of different nutrient treatments to the control. The results of the bioassays were tested statistically with non-parametric Kruskal-Wallis H-test. Algal bioassays expressed only phosphorus limitation. Phosphorus limited the yield in the bioassays of Suolijärvi in August 2004 and May 2005. In Lehee and Pyhäjärvi phosphorus limited growth rate in May 2005. There was neither nitrogen limitation nor co-limitation in any of the bioassays. So the limiting nutrient didn't change during the growing season. Phosphorus treatments inhibited the growth of algae from time to time in 2004 in Ormajärvi, Suolijärvi, Pyhäjärvi and Lehee. In May 2005 there was no inhibition. Nutrient limitation was stronger in lakes with a long retention time. These bioassays indicate that reducing phosphorus loading would control eutrophication of this chain of lakes. The phosphorus treatments couldn t cause the inhibition. The cause of inhibition originated most likely from the drainage area due to heavy rains in summer 2004. It could be, for example, zinc or arsenic.
  • Sarajärvi, Aija (2021)
    Climate change is one of the biggest global threats. Food production is one of the most significant sources of greenhouse gas emissions. It has been estimated that food systems account for 19 – 29 % of anthropogenic greenhouse gas emissions. Many studies have shown that products of animal origin cause more environmentally harmful emissions than plant-based products. In order to reach the 1,5 degree target, diets need to become more sustainable and more plant-based. The life cycle of food is being studied more today to identify their climate and environmental impact. The purpose of this study was to determine life cycle assessment of a plant-based protein product. The life cycle assessment started with the initial production and ended with the finished product in the factory. The study did not take into account the transport of products to stores and consumer activities. The study examined six different scenarios, which were e.g. dealing with the conversion of mixed electricity to wind power and the impact of the new alternative packaging on the results. The study was made by openLCA and the databases used Ecoinvent 3 and AGRIBYLASE 3.0. Life cycle assessment was examined using the ReCiPe 2016 Midpoint (H). The impact categories were global warming, land use, water consumption and freshwater eutrophication. According to this study, converting mixed electricity to wind power can reduce greenhouse gas emissions by 49 – 50 %. Converting electricity to wind also significantly reduces land use, water consumption and freshwater eutrophication. Greenhouse gas emissions and phosphorous emissions of plant-based protein are lower than animal origin products. Packaging materials accounted for 7 to 13 % of greenhouse gas emissions. Based on this study, it is recommended to change the primary electric source to wind power.
  • Auranen, Janne (2020)
    Maaperä tuottaa elintärkeitä ekosysteemipalveluita, joista yksi tärkeimmistä on sen kyky sitoa hiiltä ja ravinteita. Maaperän merkitys korostuu etenkin kaupunkiympäristöissä, joissa muun muassa tiivistyvän rakentamisen vuoksi viheralueiden osuus kaupungin pinta-alasta vähenee. Maaperäprosessit, kuten orgaanisen aineksen hajoaminen sekä varastoituminen ja juurituotanto vaikuttavat oleellisesti maaperän hiilibudjettiin. Eri kasvityypit tuottavat erilaista kariketta esimerkiksi hajoamisnopeuden suhteen, jolloin niillä on myös erilaiset vaikutukset maaperän hiilibudjettiin. Karikkeiden hajoamisnopeuteen ja varastoitumiseen vaikuttavat myös abioottiset tekijät, kuten lämpötila ja kosteus. Hajoamisnopeuteen ja varastoitumiseen vaikuttavat tekijät lienevät siksi erilaisia eri ilmastovyöhykkeillä (biomi). Tutkimus toteutettiin osana laajempaa PARKTRAITS-tutkimushanketta kolmessa eri biomissa sijaitsevassa kaupungissa: boreaalisen biomin Lahdessa (Suomi), lauhkean biomin Baltimoressa (USA) ja trooppisen biomin Singaporessa. Kustakin kaupungista valittiin kymmenen samankaltaisesti hoidettua, suunnilleen saman kokoista ja samalla etäisyydellä kaupungin keskustasta sijaitsevaa kaupunkipuistoa, joista viisi oli nuoria puistoja (7-15 vuotiaita) ja viisi vanhoja puistoja (50 – 200 vuotiaita). Kunkin kaupungin kussakin puistossa tuli esiintyä kolmea eri kasvityyppiä karikkeen laadun eli hajoamisnopeuden perusteella: vaikeasti/hitaasti hajotettavaa kariketta tuottavaa puu, helposti hajotettavaa kariketta tuottava puu ja nurmi (erittäin nopeasti hajotettava karike). Puistojen lisäksi jokaisen kaupungin reuna-alueilta valittiin viisi hoitamatonta metsäaluetta kontrollimetsiksi (50 – 200 vuotiaita), joiden tuli sisältää kasvityyppeinä samat puulajit kuin tutkituissa kaupunkipuistoisa, mutta ei nurmea. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää: 1) onko kasvityypillä vaikutusta maaperän ominaisuuksiin eri biomeissa ja niiden eri habitaattityypeissä, (metsä, nuori- ja iäkäs puisto), sekä 2) voivatko erot kasvityyppien aiheuttamissa maaperäprosesseissa (karikkeen hajotusnopeudessa ja/tai juurituotannon määrässä) selittää mahdollisia eroja. Tutkimuksessa otettiin maaperänäytteitä maan perusominaisuuksien selvittämiseksi ja samalla perustettiin noin kuuden kuukauden kestoisia karikepussikokeita karikkeiden hajotusnopeuden selvittämiseksi sekä juurisukkakokeita arvioimaan eri habitaattien juurituotantoa. Tutkimukseni osoitti, että globaalitasolla maaperän eloperäisen aineksen määrä kytkeytyy karikkeen hajoamisnopeuteen: trooppisen biomin eloperäisen materiaalin määrät olivat vähäisiä hajotusnopeuden ollessa suuri, kun boreaalisella biomilla hidasta hajotusta ilmensi korkea maan eloperäisen aineen pitoisuus. Habitaattitasolla kontrollimetsissä kasvityyppi vaikutti maaperän eloperäisten ainesten pitoisuuksiin, mutta kaupunkipuistoissa vaikutusta ei ilmennyt tai se oli vähäinen. Puiden kyky muokata maaperän ominaisuuksia ja prosesseja oli kaupunkipuistoissa globaalisti heikompi kuin luonnon ekosysteemeissä, mikä todennäköisesti johtui puistoihin kohdistuvista alituisista ihmisperäisistä häiriöistä kuten lehtikarikkeen haravoinnista. Tutkimuksessa selvisi, että kaupunkipuistoissa maaperän orgaanisen aineksen, hiilen ja typen dynamiikkaan vaikutti ilmasto-olosuhteet, juurituotanto ja puistojen häiriötekijät biomista riippuen; kasvityypin vaikutus ko. muuttujiin ei ollut yksiselitteinen. Habitaattitasolla nuorten puistojen maaperän ominaisuudet olivat samankaltaisia tropiikista pohjoiseen, minkä arveltiin johtuvan globaalisti samanlaisista puistojen perustamismenetelmistä. Puistojen vanhetessa niiden maaperän ominaisuudet erosivat biomien välillä. Puistojen maaperällä on – biomista riippumatta - potentiaalia toimia tehokkaampana hiilinieluna, mikäli puistojen lehtikarikkeen haravointia ja muita maaperään kohdistuvia häiriötekijöitä vähennetään.
  • Simpanen, Suvi-Marja (2017)
    Viherkattojen määrä on kasvanut räjähdysmäisesti eri puolilla maailmaa viime vuosina niiden jatkuvan tutkimisen myötä. Monet kaupungit haluavatkin lisätä viherkattojen määrää ja rakentamiselle on tarjolla erilaisia tukia sekä helpotuksia. Viherkattoja rakentaessa ongelmaksi muodostuu usein viherkaton aiheuttama lisäpaino, jota saneerauskohteiden rakenteet eivät välttämättä kestä. Ratkaisuksi voi nousta sammalkatto, joka voi olla perinteisiä viherkattoja ohuempi ja siten kevyempi. Sammalet ovat putkilokasveihin verrattuna kevyempiä ja ne kestävät myös paremmin kuivuutta. Sammalkattoja ei ole kuitenkaan tutkittu tarpeeksi, jotta niitä voitaisiin suunnitella ja rakentaa uusiin kohteisiin. Tämän tutkimuksen kohteena toimi Meilahden liikuntakeskuksen sammalkatto, jossa sammalten kasvua tutkitaan eri paksuisilla ja erityyppisillä kasvualustoilla. Tutkielman tarkoituksena oli selvittää, minkä tyyppinen kasvualusta edistää parhaiten sammalten kasvua koekatolla. Materiaali koostui sammalkatolta otetuista kuvista, joita muokattiin myöhemmin Photoshop -kuvankäsittelyohjelmalla sammalpeitteisyyden selvittämiseksi. Tutkimus aloitettiin syksyllä 2015 ja saatiin päätökseen syksyllä 2016. Tutkimuksen aikana osa katosta kärsi pahasti kevään 2016 kuivasta jaksosta sekä rankkasateista. Ohuimmat koealat huuhtoutuivat pois katolta, mutta paksuimmilla koealueilla sammaleet kehittyivät tasaisesti. Maaseoksista erityisesti kivituhkaa sisältävät seokset edistivät sammalten kehitystä, kun taas hiekan sekaisesta kuoresta/turpeesta koostuneilla kasvualustoilla peitteisyys pieneni. Pääkäsittelyiden, eli kasvualustan koostumuksen ja paksuuden, lisäksi tarkasteltiin myös taustalla vaikuttavia tekijöitä, kuten katon ilmansuuntaa sekä näytealan sijaintia suhteessa korkeuteen, mitkä vaikuttivat omalta osaltaan sammalpeitteisyyteen. Sammalkattojen jatkotutkimusten tarve on suuri. Tietoa tarvitaan enemmän erityisesti kasvualustasta sekä eri lajien soveltuvuudesta katolle. Tämän tutkimuksen tulokset antavat suuntaa katolle soveltuvasta kasvualustan paksuudesta sekä koostumuksesta, mutta tutkimus tulisi toistaa useammalla katolla sekä uusilla maaseoksilla.
  • Sademies, Jenni (2018)
    In my thesis I analyzed the ongoing discussion about the relationship between economic growth and the environment by the means of content analysis and discourse analysis. As the continuously growing use of natural resources has a connection to many environmental problems, the functioning of the economy is essential when discussing the alternative solutions to environmental problems. I wanted to investigate what the discussion about the relationship between economic growth and the environment includes, and what kind of phenomenon is economic growth represented as. Theoretical frameworks I used were the environmental discourse analyses of Hajer (1995) and Dryzek (2005). I also paid attention to the organizations behind the discourses by classifying the writers due to the organization they represented. The material I used were texts published in the Internet, with no limitations concerning the form of the publication or the publisher. The only limiting factors I used, were the search terms. The material was taken from a database called “Economy and the Environment” (translation from Finnish), and it was not originally collected for this thesis, but for any scientific or educational purposes. I analyzed three discourses in the discussion concerning the relationship of economic growth and the environment: “Belief in growth”, “Green growth” and “Growth critique”. In Belief in growth, economic growth was an intrinsic goal. Pursuit for higher material standard of living was unquestionably a good thing. Belief in growth seemed to be the discourse especially for business interest groups. There were quite many academic writers too, but the academics were not mainly writing in belief in growth discourse, but were also presented in great numbers among the writers of all three discourses. In Green growth discourse economic growth was not an intrinsic goal, but was considered necessary for financing the welfare state. There were hopes that technological development, ecoefficiency and a transformation towards service and information economy would lessen the adverse environmental effects of economic growth. Technology had a major role in Green growth, and it was even seen as a major force itself, solving environmental problems without any role from the users. Amongst the writers of Green growth, Officials and members of the political Green party of Finland were presented in large numbers. In Growth critique discourse endless economic growth was seen impossible on a finite planet, and the ongoing strive for economic growth was seen to cause environmental and social problems. The discourse wanted to change our economic system, so that the pursuit for growth could be abandoned. Abandoning the pursuit for growth was seen also as a question of global equality: the rich countries were hoped to abandon the pursuit for growth, so that the developing countries would have resources left for growth. Compared to other discourses, amongst the writers of Growth critique, NGO’s, social movements, and civilians were presented in large numbers. The discussion about the relationship of economic growth and the environment constituted as a whole in such a way that in the discourses there were expressed opinions about other discourses and their writers. On the other hand, the discussion included many disconnecting elements. This was for example due to the underlying perceptions of environmental problems, and the nature itself, which differed clearly among the three discourses. This finding is convergent with the discourse analyses of Hajer and Dryzek. In Belief in growth environmental problems were local, and mostly described as pollution, which can be removed with the means of cleaning technology. Nature, in this discourse, was a collection of elements which can be used and organized by humans how ever needed. Also in Green growth environmental problems were mostly described as pollution, but the existence of other kinds of environmental problems were recognized as well. In this discourse the global scale existed, as there was a lot of discussion about climate change. In Growth critique environmental problems were seen as one big global crisis, caused by the excessive use of natural resources by humanity. In both, Green growth and Growth critique, nature was seen as a system of which humans are strongly dependent on. The weakest points in the discussion were related to the use of concepts of economics and environmental sciences, and weakly justifiable arguments. In Growth critique, some complicated concepts of economics and environmental sciences were used, which seemed to be poorly understood by the writers of other discourses. Green growth seemed to be suffering of a lack of historical perspective, especially considering the discussion about ecoefficiency, where strong presumptions about the significance of ecoefficiency in reducing the adverse effects of economic growth were made without any historical perspective. In Belief in growth there was incoherence with the concept of economic growth, and means and ends got mixed in the discussion about economic growth and wellbeing. In both Green growth and Belief in growth there were very weakly justified arguments about hopes for information technology and services creating immaterial economy. Interesting topics for future research in Finnish environmental discourse would be the discourse of Green politics, discussion about immaterial economy and the weaknesses in the arguments related to ecoefficiency.
  • Turunen, Iina (2023)
    Finland is committed to sustainable development work, which is guided by the global UN sustainable development action program Agenda2030. The program aims in broad sustainable development work and recognizes cities as key actors in achieving the goals. In Finland, the Commitment2050 online database serves as a tool for achieving the goals of sustainable development. In the website, different actors, including cities and municipalities, commits to operational commitments which require concrete action that promotes sustainability. The purpose of this work is to examine what kind of sustainable development commitments cities and municipalities have made on the “Commitment2050” -website. The thesis aims to create an overall picture of the operational commitments of cities and municipalities. In addition, the thesis highlights what kind of follow-up has been done regarding the commitments and how the actors have evaluated the implementation of the goals of their commitments. The study examined a total of 209 commitments made by cities and municipalities from between the years 2013 and 2022. Monitoring commitments is important so assessment of sustainability implementation can be made. Surprisingly, the study found that a significant proportion of commitments had done no follow-up at all. The actors who had done the monitoring had assessed the fulfillment of the objectives in a very diverse way, which made it difficult to draw conclusions. Thus, deeper knowledge is needed on the commitments implementation.
  • Tuomimaa, Julia (2020)
    Climate change has exacerbated extreme weather events. According to climate scenarios, temperatures will rise and heat periods will become more common also in Finland. These heat periods worsen the urban heat island phenomenon which is known to have negative impacts on human well-being. The impacts of the urban heat island phenomenon can be reduced through careful urban planning, adaptation policies and economic investments. Adaptation to climate change can be monitored through indicators but research and development on adaptation indicators has been largely absent. The development of adaptation monitoring indicators is particularly important in order to ensure the long-term success of the city's adaptation efforts and whether adaptation is moving towards the desired goals. This thesis asks the following research question with the help of a literature review, a focus group discussion and a questionnaire: what kind of indicators can be used to monitor and evaluate adaptation to the urban heat island phenomenon in Helsinki? With the help of the literature review and New York Climate Change Panels framework “the seven steps to indicator selection”, 17 preliminary indicators were developed which were divided into six themes accounting the diverse nature of the urban heat island and its impacts. The indicators were specified in a focus group discussion which had six attendees from environment-, the technical-, social- and health sectors. After the group discussion, the indicators were further modified with the help of a questionnaire answered by ten municipal employees, mainly from the environmental, technical and social and health sectors. On average, respondents found each indicator useful, five indicators were found to be really useful on average, and three indicators were found to be useless among a couple of respondents. After the survey, 11 indicators were modified and one indicator was removed. The end result was 16 indicators for monitoring adaptation to the urban heat island phenomenon divided into the following themes: social vulnerability, state of environment, infrastructure, green-blue infrastructure, policy actions and communication. The development of indicators does not as such contribute to the development of urban adaptation to a desired level, but it is nevertheless an important step in the process of developing adaptation monitoring in the city of Helsinki. This work provides tools for the city to develop their adaptation monitoring strategy which should be systematic and comparable. If the city wants to develop its adaptation monitoring, it is essential to document decisions and programs to explore sufficient coverage. Decisions and programs should be compared against identified adaptation commitments, targets and needs. As a conclusion, this thesis is important step towards more diverse and effective adaptation monitoring. This thesis takes adaptation monitoring forward, developing ways to put adaptation monitoring into practice.
  • Iivonen, Anna-Pauliina (2018)
    Recently, our group reported that mutations in KCNQ1, a potassium channel gene usually linked to long QT syndrome, cause growth hormone deficiency and maternally inherited gingival fibromatosis. Expression of the mutated KCNQ1 with KCNE2 subunit was shown to reduce pituitary hormone secretion in functional experiments in the original study. The aim of this thesis was to investigate if germline mutations in KCNQ1 and KCNE2, a gene encoding an auxiliary potassium channel subunit, could also play a role in the opposite phenomenon, growth hormone excess. Growth hormone (GH) excess causes acromegaly, a condition that is typically due to a GH secreting pituitary adenoma. I screened KCNQ1 and KCNE2 for germline mutations in 45 acromegaly patients by Sanger sequencing and predicted effects of the mutations on protein function by in silico tools. Only deep intronic and synonymous polymorphisms were detected in KCNQ1. These findings were likely insignificant based on the in silico predictions and the variants’ frequencies in the general population. In KCNE2, a heterozygous c.22A>G, p.(Thr8Ala) mutation with an unknown significance was found in two patients. It was present in the general population with a frequency of 0.0038. In conclusion, no evidence of KCNQ1 or KCNE2 mutations being associated with growth hormone excess was found. Mutation screenings of larger patient series and additional functional experiments are needed to shed more light on the roles of KCNQ1 related genes in growth hormone secretion.
  • Mutanen, Justus (2015)
    The International Biology Olympiad is a yearly science competition; hundreds of high school students from over 60 countries take part in it. In Finland, the students are chosen by the national biology competition and the national Olympiad training camp. The research subject of this study is Finnish training for International Biology Olympiad (IBO). About ten high school students who are interested in biology take part at each training camp. Science competitions, such as IBO and training camps, are classified as non-formal or out-of-school science education. Since there is very little scientific knowledge about non-formal biology education, especially about science competitions, the theoretical framework of this study consists of non-formal science education, the relevance of science education and the development of interest. In this study, design research methodology with three research cycles was applied to develop the course. In the study, both theoretical and empirical problem analyses were used. There were two main research questions: 1) What are the needs for the development of the training camp? 2) What kind of training is relevant for the participants? The first research question was elaborated by examining a) what kind of topics of interest the participants have, b) how the participants expect the training to be relevant for them, c) what kind of relevance the previous participants experienced, and d) what kind of effects the previous training camps had on the participants interest in biology and career choice. The features of relevant biology Olympiad training were searched in the second research question. The data was collected from pre-camp and post-camp questionnaires, post-camp interviews and a questionnaire sent for the previous camp participants. The qualitative data was analyzed by content analysis and quantitative data from the questionnaires was analyzed by statistical methods. The main results were following: 1) The biggest needs for development were diversifying the contents and balancing the workload of the camp. The participants of the training camps were interested mostly about medicine and human biology -related topics and cell and molecular biology. In addition, it was found out that the previous participants considered biology education to be individually, vocationally and societally relevant for them. According to them, the training camps were especially individually relevant and had some effects on the career choice. 2) The new training camp for biology Olympiad is especially individually relevant for the participants but it has also some vocational relevance. In the science Olympiad training, special attention should be directed towards developing vocational and societal relevance. A new model for Biology Olympiad training camps was developed based on the collected research data. The individual dimension can be improved by i) diversifying the contents of the camps, ii) including inquiry-based learning modules and by iii) taking a student-centered approach to the development process. The vocational and societal dimensions of relevance can be targeted by iv) allowing the teachers of the participants to take part at camps. The vocational dimension of relevance can be enhanced v) by organizing visits to research laboratories and companies and vi) by enabling the participants to meet university students. The results of this study can be applied to not only to Science Olympiad training but also to non-formal biology education. This research provides models for developing out-of-school biology education and its relevance. This is the first design research study about Biology Olympiad training and it opens up discussion about the relevance of science competitions and Science Olympiad training.
  • Luoto, Senni (2021)
    Kalvojännitteen syntyyn ja sen muutoksiin liittyvät prosessit mielletään usein haastaviksi aiheiksi oppia ja opettaa. Aiheen opetuksesta ja oppimisesta lukiossa ei juurikaan ole tehty tutkimusta, mutta aiemmat tutkimukset yliopisto-opiskelijoilla ovat osoittaneet, että haasteita esiintyy erityisesti lepokalvojännitteen muodostumisen ymmärtämisessä. Aihetta käsitellään suomalaisissa lukiossa pääasiassa ihmisen biologian kontekstissa vapaavalintaisella kurssilla 4 (LOPS 2015) tai 5 (LOPS 2019) ja aihe onkin yksi ihmisen biologian kurssin keskeisistä sisällöistä oppia ja ymmärtää. Kalvojännitteen synty ja sen muutokset on kuvattu suomenkielisissä lukion biologian oppikirjoissa usein yksinkertais-tetusti ja ajoittain virheellisesti. Tämä saattaa johtaa virhekäsitysten syntymiseen, jolloin opiskeltavaa aihetta ei opita riittävällä tasolla. Siksi tämän maisterintutkielman tavoitteena on selvittää, miten solukalvon sähköistä aktiivisuutta opetetaan suomenkielisissä lukioissa ja millaisia virhekäsityksiä opiskelijoilla aiheesta esiintyy. Näiden tulosten pohjal-ta luodaan kehittämistuotos eli opetusmateriaali biologian aineenopettajien käyttöön, jolla voidaan tukea solukalvon sähköisen aktiivisuuden opetusta ja oppimista. Tutkimusmenetelmänä tutkimuksessa käytettiin kehittämistutkimusta, jossa yhdisteltiin teoreettisen ja empiirisen ongelma-analyysin periaatteita. Teoreettisen ongelma-analyysin kautta pyrittiin kartoittamaan lukio-opetuksen kannalta solukalvon sähköiseen toimintaan liittyvät keskeisimmät seikat, joihin monet virhekäsitykset liittyvät, sekä tarkastelemaan niitä eri näkökulmista. Tämä toteutettiin aiemman tutkimuskirjallisuuden avulla. Empiirisessä ongelma-analyysissä tarkasteltiin sekä lukion biologian oppikirjoja (N=3) että kevään 2021 biologian ylioppilaskoevastauksia (N=400) hermosolun aktiopotentiaalin kulkuun liittyen. Molempia aineistoja analysoitiin laadullisen sisällönanalyysin periaatteiden mukaisesti. Teoreettisesta ja empiirisestä ongelma-analyysistä saatujen tulosten perusteella kehitettiin opetusmateriaalin ensimmäinen versio. Opetusmateriaali luetutettiin läpi maisterintutkielman ohjaajilla ja opetusmateriaalia kehitettiin heiltä saatujen kommenttien perusteella. Jatkokehittämisen tuloksena syntyi opetusmateriaalin toinen ja virallinen versio. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että solukalvon sähköinen aktiivisuus on haastava aihe sekä opetuksen että oppimi-sen näkökulmasta. Lukion biologian oppikirjoissa esiintyi epätarkkoja kohtia solukalvon sähköiseen aktiivisuuteen liit-tyen ja nämä epätarkkuudet näkyivät opiskelijoiden ylioppilaskokeen vastauksissa yleisinä virhekäsityksinä. Erityisesti esiin nousi virheellinen käsitys natrium-kaliumpumpun ioneja ”palauttavasta” vaikutuksesta aktiopotentiaalin jälkeen. Toinen yleinen virhekäsitys oli, että uusi aktiopotentiaali on mahdollinen vasta kun kalvojännite on hyperpolarisaation jälkeen palautunut lepotilaan. Tulosten perusteella voidaan todeta, että ainakin osa opiskelijoiden virhekäsityksistä on lähtöisin oppikirjoista eikä näitä virhekäsityksiä ole pystytty korjaamaan opettajan toimesta opetustilanteessa. Ylioppi-laskokeessa tehtävään vastanneista opiskelijoista 11,3 % ei osannut vastata tehtävän ensimmäiseen kysymykseen ollenkaan. Vastauksista, joissa opiskelija oli vähintään välttävällä tasolla onnistunut vastaamaan kysymykseen (N=381), 92,4 % sisälsi yhden tai useamman virhekäsityksen. Virhekäsitysten karsimiseksi paras keino on estää niiden syntyminen. Siksi tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että lukion uuden opetussuunnitelman biologian oppikirjat tulisi päivittää sellaisiksi, että virheellistä käsitystä ei pääse syntymään. Tämä ei kuitenkaan pelkästään riitä, vaan myös lukion biologian opettajien tulisi luopua vanhoista opetusdioistaan ja varmistaa, että he opettavat aihetta nykytiedon valossa oikein. Tässä apuna toimii tämän tutkimuksen osana kehitetty opetusmateriaali solukalvon sähköisestä aktiivisuudesta hermosolun aktiopotentiaalin kontekstissa. Jotta opetusmateriaalin toimivuutta ja opiskelijoiden käsitteellistä muutosta voidaan arvioida, jatkotutkimukset ai-heesta ovat tarpeellisia.
  • Sarpo, Maija (2008)
    Yhteiskunnalliset liikkeet ovat merkittävä osa poliittista järjestelmäämme. Niillä on kuitenkin usein vajavaiset poliittiset vaikutusmahdollisuudet ja niukat resurssit. Yksi liikkeiden tärkeimmistä poliittisen painostuksen keinoista on mobilisoituvan ihmisjoukon määrä. Tutkimuksessa tarkasteltiin yhden kansalaisliikkeen kautta tämän instrumentin käyttöä ja hallintaa liikkeissä. Tutkimuskohteena oli Itä-Uudellamaalla vuodesta 2006 lähtien toiminut uraanikaivosten vastainen kansalaisliike Uraaniton.org. Tutkimuksessa tarkasteltiin Uraaniton.org:n osallistumista ympäristöongelman määrittelyprosessiin sekä arvioitiin määrittelyn vaikutusta kannatuksen saamiseen ja toiminnan mobilisoitumiseen. Tutkimuksen empiirinen aineisto muodostui Uraaniton.org-kansalaisliikkeen aktiivisten toimijoiden haastatteluista ja liikkeen jäsenten tuottamista teksteistä. Aineisto analysoitiin kvalitatiivisin menetelmin. Teoreettisena viitekehyksenä tutkimuksessa käytettiin kehystämistä. Yhteiskunnallisten liikkeiden tutkimuksen yhteydessä kehystämisellä tarkoitetaan sellaista merkitysten antoa ja tulkintaa tapahtumista ja olosuhteista, jolla pyritään keräämään yleisön kannatusta ja mobilisoimaan potentiaalisia toimijoita sekä asettamaan vastustajien kehystäminen kyseenalaiseksi ja vaikeuttamaan vastapuolen mobilisaatiota. Uraaniton.org-kansalaisliike määritteli Itä-Uudenmaan uraanikaivoshankkeen kansalaisten oikeuksia loukkaavaksi yhteiskunnalliseksi ongelmaksi. Liike koki hankkeen epäoikeudenmukaiseksi, sillä kamppailussa olivat vastakkain ulkomaisen suuryrityksen oikeus harjoittaa liiketoimintaa ja paikallisten ihmisten oikeus turvalliseen ja terveelliseen elinympäristöön. Valtion virkamiesten nähtiin ajavan kaivosyhtiön etuja ja toimivan siten epäoikeudenmukaisesti. Uraaniton.org nosti ilmiön puheenaiheeksi ja käynnisti ongelman määrittelyprosessin. Liike loi konkreettiset puitteet protestille ja yhdisti toimintaan valmiit kansalaiset. Kehystämisellään Uraaniton.org onnistui muodostamaan Itä-Uudellemaalle yhtenäisen protestirintaman. Kohdistamalla toimintansa ainoastaan Itä-Uudenmaan uraanikaivoshankkeen vastustamiseen liike löysi hyvin heterogeeniselle joukolle pienimmän yhteisen nimittäjän, johon kaikkien oli mahdollista samaistua. Uraaniton.org saavutti päätavoitteensa: Itä-Uudenmaan uraanivaltaushakemukset hylättiin. Osana valtakunnallista uraanikaivosten vastaista kansalaisliikehdintää Uraaniton.org vaikutti kaivoslain uudistamiseen, muovasi uraanikaivoksista käytävää keskustelua ja osoitti kaivosyhtiöille, että ainakaan ilman vastarintaa Suomeen ei uraanin etsintää kaivata.
  • Ketola, Katri (2015)
    Darwinian selection can be measured and investigated from gene sequences. A certain gene form favored by positive selection will become more common in the population. Detecting strong positive selection is rare, but it has been found to affect genes involved in immune defense and perception of odorants. Genes under positive selection have a possible role in speciation or adaptation. This is why chemical communication, being based on the sense of smell, is an interesting topic for measuring natural selection and positive selection in particular. Social insects, such as ants, are model organisms for chemical communication. They use chemical communication not only for finding nutrition and detecting intruders, but also in coordinating the activities of several thousands of colony members. Insects perceive odorant signal molecules with their antennae. Odorant binding proteins (OBP) and chemosensory proteins (CSP) bind and transport odorant molecules through the sensillar lymph. OBPs and CSPs are also suspected to have a role in selecting odorants. This work focuses on two OBP genes and two CSP genes to study natural selection. All of these genes are conserved among all ant species. Three of these genes, OBP1, CSP1 and CSP7, are strongly expressed in the antennae suggesting that they function in chemical communication. CSP7 also has a known function in nest mate recognition in ants and OBP1 is known to bind a queen pheromone in the honeybee. The data includes gene sequences from 7 Formica ant species (270 sequences in total). The main goals of the research were to find out 1) the extent of variation between and within closely related ant species, 2) which evolutionary forces, natural selection or random drift, are behind the variation and 3) are there systematic differences between the two social forms of ants suggesting that these genes would affect the social structure of an ant colony. The variation in the sequence data was visualized by phylogenetic, principal coordinate and fixed differences analyses. Differences between populations were studied by FST values. The evolutionary forces shaping chemical communication genes within the species and populations, were studied by McDonald-Kreitman test, Tajima s D, Fu and Li test and MFDM test. The data shows that two of the species, F. cinerea and F. exsecta, significantly differ from the other five ant species, the F. rufa group species, and that the F. rufa group species don t significantly differ from each other based on these genes and this data. This could be due to their recent speciation or crossing between the species leading to hybrids in the data. The results of the evolutionary analyses are inconsistent. However, CSP7 has the strongest indication of selection based on all of the tests. Possible selection and sequence variation was detected at a predicted transcription factor binding site in F. cinerea. This indicates that selection might affect the regulation of CSP7. In the future it would be interesting to check the true transcription factor binding sites experimentally.
  • Silfverberg, Paula (2022)
    Toimiva vesihuolto on yhteiskunnalle elintärkeä. Tärkeimpinä vesihuollon tavoitteina on puhdistaa juomavesi ja vähentää jätevedestä aiheutuvaa ympäristökuormitusta. Kemianteollisuudella on keskeinen rooli tuottaa kemikaaleja vesihuollon käyttöön. Vedenpuhdistus on yksi osa kemikaalien arvoketjua, jossa useat eri toimijat osallistuvat kemikaalien raaka-aineiden valmistukseen, kemikaalien tuottoon, kuljetukseen ja käyttöön, sekä jätteiden loppusijoitukseen. Kemikaalien arvoketjulla on vaikutuksia ympäristöön. Vedenpuhdistuskemikaalien arvoketjua ei ole tutkittu kemikaalien valmistajien ja ostajien välisessä suhteessa. Tutkimuksessani selvitin, kuinka biodiversiteetti näkyy vedenpuhdistuskemikaalien arvoketjun päätöksenteossa ja miten se vaikuttaa kemikaalien ostopäätöksiin. Biodiversiteetti takaa ihmistoimintaakin ylläpitävien ekosysteemipalveluiden toiminnan, kuten veden kiertokulun. Merkittävimpiä uhkia biodiversiteetille ovat vieraslajit, ilmastonmuutos, ravinnekuormitus, ympäristömyrkyt ja roskaantuminen, elinympäristöjen muutokset ja luonnonvarojen liikakäyttö. Kestävillä ratkaisuilla arvoketjun eri toimijat voivat vaikuttaa biodiversiteettiin positiivisesti. Tutkimuksessa haastattelin kuutta vedenpuhdistuslaitoksissa ja kemikaaleja valmistavassa yhtiössä työskentelevää osto- ja myyntipuolen asiantuntijaa puolistrukturoiduilla asiantuntijahaastatteluilla. Lisäksi tarkastelin yhtiöiden vastuullisuusraportteja. Analysoin aineistoa teema-analyysin keinoin. Keskeisimpänä tuloksena havaitsin, että vesikemikaalien arvoketjussa päätettäessä kemikaalien ostamisesta ja myymisestä, toimijat asettavat kemikaalien hinnan ja toimitusvarmuuden ympäristöasioiden edelle. Biodiversiteettiä pidetään tärkeänä, mutta ostopäätöksiin se ei vielä vaikuta. Kemikaalien kehittämiseen ja hankintoihin tarvitaan lisää tietoa biodiversiteettivaikutuksista läpi koko kemikaalien arvoketjun.