Browsing by Title

Tässä maisterintutkielmassa tutkin romanialaisen taloustieteilijän Nicholas Georgescu-Roegenin (1904–1994) vaikutusta ekologisen taloustieteen koulukunnan muodostumiseen. Laadullisen sisällönanalyysin keinoin tutkin Georgescu-Roegenin avainajatuksia kahdeksan tekstin (artikkeleita, luentoja ja postuumisti julkaistu käsikirjoitus vuosilta 1970–1989) valossa ja vertaan niitä ekologisen taloustieteen ominaispiirteisiin. Teen myös katsauksen Georgescu-Roegenia käsittelevään kirjallisuuteen ekologisen taloustieteen kentällä. Näin saan kaksi näkökulmaa hänen intellektuaaliseen vaikutukseensa. Kirjallisuuskatsauksen perusteella arvioin myös Georgescu-Roegenin sosiaalista vaikutusta ekologisen taloustieteen syntyvaiheilla. Kaiken kaikkiaan selvitän Georgescu-Roegenin avainajatuksia ekologisen taloustieteen kannalta ja hänen roolejaan koulukunnan varhaisessa kehityksessä. Georgescu-Roegenin keskeiset ajatukset jäsentyvät työssäni 24 teeman alle, jotka vuorostaan muodostavat viisi kattoteemaa. Ensimmäinen kattoteema, entropia ja luonnontieteet, kuvaa Georgescu-Roegenin ajattelun läpäisevää biofyysistä maailmankuvaa, jota ilman hänen johtopäätöksiään ei voi syvällisesti ymmärtää. Toinen kattoteema, ihmiskunnan historia ja tulevaisuus, kattaa hänen käsityksensä ihmisestä ja ihmiskunnasta sekä erityisesti siitä auttamattoman kestämättömästä tilanteesta, johon entropian laki hänen mukaansa ihmiskunnan sitoo. Kolmas kattoteema, varsinainen taloustiede, käsittelee Georgescu-Roegenin käsityksiä taloustieteen filosofisesta perustasta, sen teoreettisista ja käsitteellisistä ongelmista sekä eräitä teknisempiä ja matemaattisempia erityiskysymyksiä. Neljäs ja viides kattoteema muodostuvat pääasiassa jo aiemmissa kattoteemoissa esiin tuoduista ajatuksista uudelleen järjesteltyinä: kritiikki kokoaa Georgescu-Roegenin kritiikkiä erityisesti muita tutkimussuuntauksia kohtaan sen kohteen mukaan järjestettynä, ja ratkaisut puolestaan esittelee hänen ratkaisuehdotuksiaan niin taloustieteen kuin koko ihmiskunnankin tasolla. Ekologisen taloustieteen kannalta Georgescu-Roegenin keskeisimmät ajatukset koskevat erityisesti ensimmäistä ja kolmatta kattoteemaa. Aineen, energian ja entropian lain suuri merkitys taloudellisessa prosessissa sekä Georgescu-Roegenin uudelta taloustieteeltä edellyttämät eettinen normatiivisuus ja poikkitieteellisyys ovat ekologisen taloustieteen peruspilareita. Ekologinen taloustiede vastaa monilta osin niihin kritiikkeihin, joita Georgescu-Roegen oman aikansa taloustieteen suuntauksiin kohdisti. Hänen sosiaalis-intellektuaalinen merkityksensä voidaan tiivistää viiteen rooliin: varhainen tiennäyttäjä ja kriitikko; varhainen kokoaja ja teoreetikko; vaikuttava, mutta hankala mentori; kuuseen kurkottava erakko ja kiistelty klassikko. Mahdollisia jatkokysymyksiä samalta suunnalta voisivat olla esimerkiksi Georgescu-Roegenin pääteoksen, The Entropy Law and the Economic Processin (1971), klassikkoaseman tarkastelu tai samantyyppinen vaikutusanalyysi muista ekologisen taloustieteen varhaisista uranuurtajista. Myös ekologisen taloustieteen käytännön tutkimustodellisuuden suhde sen ääneenlausuttuihin periaatteisiin ansaitsisi lähempää tarkastelua. Entropian lakia olisi kiinnostavaa tutkia taloustieteen näkökulmasta joko analysoimalla aiheesta käytyä runsasta keskustelua tai pureutumalla entropian käsitteen antroposentrisyyden ja objektiivisuuden väliseen jännitteeseen.

Nitrogen fixation by Sphagnum mosses in a boreal fen ecosystem Emmi Tuokko Master’s Programme in Ecology and Evolutionary Biology Faculty of Biological and Environmental Sciences University of Helsinki May 2022 Faculty: Faculty of Biological and Environmental Sciences Degree programme: Master’s Programme in Ecology and Evolutionary Biology Study track: Ecology and Evolutionary Biology Author: Emmi Tuokko Title: Nitrogen fixation by Sphagnum mosses in a boreal fen ecosystem Level: Master’s thesis Month and year: May 2022 Number of pages: 34 pages + 4 appendix pages Keywords: nitrogen fixation, Sphagnum, boreal fen, acetylene reduction, diazotroph Supervisor: Dr. Juha Mikola Where deposited: HELDA – Digital Repository of the University of Helsinki Abstract: Ecosystems in the North are heavily constrained by nitrogen (N) and the main pathway of N for plants is biological N2 fixation by Sphagnum mosses. Mosses fix N with either free-living, associated or symbiotic diazotrophs and convert it to a plant-accessible form. This way N2 fixation contributes significantly to the level of photosynthesis and carbon sequestration that these ecosystems can maintain. However, diazotrophs are exposed to large fluctuations in abiotic factors and earlier findings have suggested that to affect the rate of N2 fixed. Only a few studies have focused on boreal Sphagnum-dominated fens and thus, I wanted to figure out what environmental factors control N2 fixation activity in this habitat type. Most of the N2 fixing bacteria are heterotrophs but also methanotrophs have been shown to participate in N2 fixation. Therefore, I tested if methane (CH4) flux was connected to N2 fixation activity. As N is a necessary nutrient for plants, I also wanted to see whether the variation in N2 fixation can explain the variation in plant growth and productivity and on the other hand, if the productivity can explain the rate of N2 fixation by providing more energy. To test these interactions, we established the acetylene reduction assay (ARA) on a fen in Northern Finland to measure, how much N2 is fixed. We also recorded environmental factors (soil moisture, soil temperature, air temperature, relative humidity and radiation), measured CO2 and CH4 fluxes and calculated vascular plant coverage and Sphagnum growth from 20 study plots. I expected to find a correlation especially between soil moisture and N2 fixation because earlier studies have shown it to control the fixation activity the most. I found out that leaf area index (LAI) of vascular plants was explained by N2 fixation. This is a significant finding because it has not been proved before. It supports the earlier findings about the connection between N2 fixation and vascular plant photosynthesis. I also discovered that radiation (PAR) and potential gross primary production (GPP1200) explained the variation in N2 fixation in the first measurement. This shows the dependency of N2 fixation on the energy that photosynthesis provides. Contrary to my predictions, none of the other factors explained N2 fixation or were explained by N2 fixation. Further studies about moss-associated N2 fixation are needed especially in the light of future changes in climate and N deposition. Tiedekunta: Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta Koulutusohjelma: Ekologian ja evoluutiobiologian maisteriohjelma Opintosuunta: Ekologia ja evoluutiobiologia Tekijä: Emmi Tuokko Työn nimi: Rahkasammalten typensidonta boreaalisessa suoekosysteemissä Työn laji: Maisterin tutkielma Kuukausi ja vuosi: 5/2022 Sivumäärä: 34 sivua + 4 sivua liitteitä Avainsanat: typensidonta, rahkasammal, boreaalinen, suo, ARA, diatsotrofi Ohjaaja: Dr. Juha Mikola Säilytyspaikka: HELDA - Helsingin yliopiston digitaalinen arkisto Tiivistelmä: Pohjoisen ekosysteemit ovat erittäin typpirajoitteisia, ja kasvit saavat suurimman osan typestä rahkasammalten biologisen typensidonnan kautta. Sammalet sitovat typpeä joko vapaana elävien tai symbionttisten diatsotrofien välityksellä ja muuttavat typen kasvien käytettävissä olevaan muotoon. Tätä kautta typensidonta vaikuttaa merkittävästi koko ekosysteemin fotosynteesin ja hiilensidonnan tasoon. Diatsotrofit ovat kuitenkin alttiita abioottisten tekijöiden suurelle vaihtelulle, ja aikaisemmat tutkimukset ovat todenneet sen vaikuttavan typensidonnan tasoon. Vain harvat näistä tutkimuksista ovat keskittyneet boreaalisiin minerotrofisiin soihin, joilla rahkasammalet dominoivat, joten halusin selvittää, mitkä ympäristötekijät kontrolloivat typensidonnan aktiivisuutta tällaisessa elinympäristössä. Suurin osa typpeä sitovista bakteereista on heterotrofeja, mutta myös metanotrofien on osoitettu osallistuvan typensidontaan. Sen vuoksi halusin tutkia, onko metaanivuo yhteydessä typensidonnan tasoon. Typen ollessa välttämätön ravinne kasveille halusin myös nähdä, voiko vaihtelu typensidonnan tasossa selittää kasvien kasvua ja tuottavuutta, ja toisaalta, voiko tuottavuus selittää typensidonnan vaihtelua tarjoamalla sille lisää energiaa. Testataksemme näitä yhteyksiä mittasimme typensidontaa asetyleenin pelkistysmenetelmällä Halssiaavalla Sodankylässä. Mittasimme myös ympäristötekijöitä (maan kosteus, maan lämpötila, ilman lämpötila, suhteellinen kosteus, säteily), hiilidioksidi- ja metaanivuota, putkilokasvien peittävyyttä ja rahkasammalten kasvua 20 tutkimusruudulta. Odotin löytäväni korrelaation erityisesti typensidonnan ja maan kosteuden väliltä, sillä aikaisemmat tutkimukset ovat todenneet kosteuden olevan merkittävin typensidontaa säätelevä tekijä. Sain selville, että typensidonta selitti ruutujen välistä vaihtelua putkilokasvien lehtipinta-alassa. Tämä on tärkeä löydös, sillä yhteyttä ei olla todistettu aiemmin. Tulos tukee aiempia löydöksiä typensidonnan ja putkilokasvien fotosynteesin yhteydestä toisiinsa. Ensimmäisten mittausten tulokset osoittivat, että säteily ja potentiaalinen bruttoperustuotanto selittivät typensidontaa. Tämä todistaa typensidonnan riippuvuuden fotosynteesin tarjoamaan energiaan. Vastoin odotuksiani muut tekijät eivät selittäneet typensidontaa, eikä typensidonta selittänyt niitä. Lisätutkimukset sammalten typensidonnasta ovat tarpeen erityisesti ilmastonmuutoksen ja lisääntyvän typpilaskeuman valossa.

Global biodiversity continues to decline. Recent reports of decline in insect abundance and biomass are concerning, given the crucial roles insects play in multiple ecosystem processes, such as pollination, nutrient cycling and as a food resource for higher trophic levels. Based on the current state of the literature, it appears that total insect abundance and biomass are in decline, but there is considerable variation in trajectories in different regions and taxa. Many studies report on either aggregated community abundance or biomass, but few have examined how closely these two variables are correlated. For example, declining trends in large-bodied species could have disproportionately large effects on total biomass, even if total abundance remained stable. This, in turn, could have substantial consequences for predators dependent on insect biomass for food. Whether studying total abundance or biomass, long-term monitoring data are essential for robust estimation of temporal trends. In my thesis, I investigated trends in macro-moth abundance and biomass using data from the Finnish moth monitoring scheme (Nocturna) over a period of 24 years (1993-2016). My main objectives were to explore whether total abundance and biomass have changed over the timeframe examined, and to estimate the degree of correlation between the two variables in these data. As is typical for monitoring programs, only counts of moth individuals have been recorded. In order to obtain information on biomass, I created a predictive model for converting the recorded abundance counts to dry biomass based on species mean wingspan and body robustness. I weighed museum collection specimens of common moth species of variable sizes, and used these data for fitting the model. Additionally, I also investigated how local weather (thermal and precipitation) conditions during the growing season and winter relate to interannual variation in total abundance. Finally, I analysed potentially informative species traits (e.g., wingspan, voltinism, overwintering stage) in relation to population trends of individual species, because such associations could be underlying change in total abundance or biomass. There was no long-term change in total macro-moth abundance or biomass over the 24-year monitoring period. Abundance and biomass were very highly correlated (r > 0.9). In terms of interannual variation, total moth abundance and biomass showed a distinctive pattern suggestive of periodicity, with peaks at approximately 10-year intervals. Local weather conditions were very weakly associated with annual change rates of total abundance, leaving the interannual pattern unexplained. Lichen-feeding and multivoltinism (multiple generations per year) were positively related to population trends, supporting earlier findings. Especially relevant to potential trends in biomass, wingspan showed no relationship with positive or negative trends, which is in line with the high correlation between abundance and biomass in this dataset. My results imply that the total abundance and biomass trends in boreal Europe diverge from those commonly reported from temperate Europe. Further research is required to shed light on factors underlying total insect abundance and biomass trends. The method I developed for converting moth abundance to biomass is applicable to similar work elsewhere.

This master’s thesis focuses on the relationship immigrants have with urban nature and the possible link between spending time in nature and integration. The research questions focus on the experiences immigrants have with urban nature, the meaning and value they give to it as well as its possible effects on their integration. Five individual, semi-structured interviews were conducted in order to answer these questions. The transcribed interview material was analysed using a thematic analysis method. The results of this analysis showed six themes, divided into two domains: reasons for spending time in nature and factors affecting nature behaviour. Interviews demonstrated nature’s positive effects on overall well-being and thus also integration, even though interviewees were not themselves very aware of this connection. However, all described that their ways of spending time in nature had changed between their home country and Finland. Many also demonstrated a “nature-lover” identity: nature had been important to them already from early childhood. Nature’s role in immigrant integration has been proved in various studies, yet its applications remain limited, and the existing knowledge is fragmented. Few studies concentrate on the ways individuals can take advantage of nature-related activities in their own integration. This thesis shows that spending time in nature and doing different nature-related activities can prove useful in integration but seems to relate more to the person’s individual identity rather than their ethnicity or immigration status.

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) has been shown to be associated with hyperglycemia, insulin resistance, hyperinsulinemia and impaired insulin secretion from pancreatic β-cells leading to micro- and macro-vascular complications including multiorgan failures. At the cellular level, the mechanism of insulin resistance is associated with complex PI3K-Akt mediated insulin signaling pathway. Moreover, lipid phosphatase SHIP2 (Src homology 2 domain containing inositol 5-phosphatase 2) plays a vital role as a negative regulator of the insulin signaling pathway downstream of PI3K by hydrolyzing phosphatidylinositol- 3,4,5-trisphosphate (PIP3) into phosphatidylinositol- 3,4- biphosphate (PIP2). Scientific reports have shown that inhibition of SHIP2 activity might improve Akt phosphorylation and thus PI3K-Akt mediated insulin signaling pathway. Considering this, I am interested in the SHIP2 inhibitors with drug like properties such as improved solubility, pharmacokinetic and bioavailability properties with little to no contraindications. In the present thesis, I have attempted to detect indirectly the capacity of 8 novel small molecule SHIP2 inhibitors, #160, #161, #162, #163, #167B, #170A, #171, #172 for their ability to phosphorylate Akt kinase in L6 myotubes using immunoblotting as a tool and compared data using graphical representation to pick up the best candidate. Two inhibitors, #163 and #170A were further chosen for alamarBlue® cytotoxicity assay. Treatment with #163 did not display direct cytotoxic effects on the myotubes. The viability of myotubes was not affected at low concentrations of #170A, but it started to reduce at concentrations >200 µM. In my study, I came up with #163 and #170A as the best lead candidates for further analysis. In future, more trials need to be performed with these inhibitors. Moreover, there are several other novel small molecule SHIP2 inhibitors identified from chemical library that need to be tested. Briefly, in this thesis, I have first time reported 8 novel small molecule SHIP2 inhibitors which could be a significant step in the discovery of new T2DM drugs for more efficient, cost effective and safe treatment of the disease with least contraindications.

Nuclei isolation is a method used e.g. as a part of chromatin structure research. DNA structure can be examined in its 3D form from isolated nuclei because DNA is still wrapped around the histone proteins. Examining the chromatin structure can offer information e.g. about gene expression and how it is regulated. Isolating nuclei from plant cells demand more optimization compared to animal cells because of the cell wall, chloroplasts and secondary metabolites. The presence of organellar DNA can hamper the later DNA analysis. Secondary metabolites can hinder the actual isolation process. Finding the suitable isolation protocol for species of interest may need careful optimization of different aspects. Different species can differ from each other based on the structural and biochemical characteristics and because of this the same protocol may not ensure as good results for them. Different tissue types of the same species may have also differences in their biochemical and structural characteristics. In this thesis work, three different isolation protocols were used for three plant species; Pinus sylvestris, Betula pendula and Arabidopsis thaliana. The purpose of the work was to compare the results from each nuclei isolation protocol. Optimization of isolation protocol for P. sylvestris and B. pendula would help the isolation process for later research. Thesis work was done to get guidance for this optimization. Samples handled with different protocols were different from each other based on the sample concentration (particles/mL) and the average size of isolated particles. Chloroplast contamination was tested with chloroplast specific primers with PCR. None of the samples were free from chloroplasts.

Suomen merialueella esiintyvien harmaahylkeen (Halichoerus grypus) ja norpan (Phoca hispida botnica) ravinnosta on vähän julkaistua tietoa. Tehdyt ruotsalaiset ravintotutkimukset ovat keskittyneet varsinaiselle Itämerelle ja Pohjanlahdelle sekä venäläiset tutkimukset Suomenlahdelle. Nämä tutkimukset eivät kuitenkaan koske varsinaisesti Suomen merialueita. Tämän työn tarkoituksena oli selvittää nuorten harmaahylkeiden ja norppien ravintoa Suomen merialueilla Suomenlahdella, Lounaissaaristossa sekä Merenkurkussa ja Perämerellä. Tarkastelin lajien, sukupuolten ja merialueiden välisiä eroja ravinnossa. Tietoa hylkeiden ravinnosta tarvitaan ennen kaikkea selvitettäessä hylkeiden merkitystä Itämeren kalakantojen hyödyntäjänä. Samalla saadaan taustatietoa hylkeiden aiheuttamien kalastusvahinkojen arvioimiseksi. Suojelun kannalta on tärkeää tietää esimerkiksi, ryöväävätkö nuoret hylkeet kalanpyydyksiä vai takertuvatko ja menehtyvätkö ne niihin sattumalta. Käytössäni oli osa Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen keräämää, pakastettua hylkeiden ruoansulatuskanava-aineistoa vuosilta 1986-1999. Se käsitti alle kolmevuotiaina kalanpyydyksiin kuolleita hylkeitä, yhteensä 150 harmaahyljettä ja 62 norppaa, jotka kaikki oli todettu hyväkuntoisiksi. Etsin näiden yksilöiden mahalaukuista ja suolistoista ensisijaisesti kalojen muodoltaan lajityypilliset tasapainokivet eli otoliitit, jotka kulkeutuvat tunnistettavina koko ruoansulatuskanavan läpi. Tulokset osoittivat, että suoliston sisällön analysoinnin mukaanottaminen yleisesti käytetyn maha-analyysin lisäksi kannattaa, koska sen avulla saadaan lisätietoa käytetystä ravinnosta. Sukupuolten välillä ei havaittu tilastollisesti (x2) merkitseviä eroja ravinnossa tärkeimpien kalalajien osalta. Siksi eri sukupuolten aineistot yhdistettiin. Tarkastelutapana käytin suhteellisia frekvenssejä ja esiintymisfrekvenssejä. Harmaahylkeen ravintoa voitiin tarkastella merialueittain, mutta norpan ravintoa aineiston pienuuden vuoksi vain Suomenlahden osalta. Silakka oli suosituin kalalaji molemmilla hyljelajeilla. Ravinto käsitti silakan lisäksi pääasiassa pieniä parvi- ja pohjakaloja, kuten esimerkiksi kuoretta (Osmerus eperlanus) ja kivinilkkaa (Zoarces viviparus). Norpan ravinnossa korostui lisäksi voimakkaasti kolmipiikin osuus; ainoastaan tämän saaliskalan osuudessa hyljelajien välillä oli tilastollisesti merkitsevä ero (x2 p < 0,001). Harmaahylkeen ravinto koostui eri merialueilla pääasiassa samoista lajeista, mutta lajisuhteet vaihtelivat merialueiden ominaispiirteistä johtuen. Ravintovalikoiman laajuutta ja tasaisuutta tutkin Shannonin entropialla (H', J'). Ravinnon vaihtelu harmaahylkeellä oli hieman suurempaa kuin norpalla (H'= 2,065, H'= 1,964), mutta ei aivan yhtä tasaisesti jakautunutta (J'= 0,729, J'= 0,766). Tarkastelin lisäksi aineistoa pyydyskohtaisesti Suomenlahdella ja Lounaissaaristossa lohipyydysten ja muiden pyydysten osalta sekä Merenkurkussa ja Perämerellä silakkapyydysten ja muiden pyydysten osalta, jotta nähtäisiin onko hylje syönyt kyseisen pyydyksen kalaa. Merenkurkun ja Perämeren aineisto viittasi siihen, että hylkeet ovat voineet olla ennen kuolinhetkeään syömässä silakkapyydyksistä. Päätulos kuitenkin osoitti, että alle vuoden ikäisten hylkeiden ravinnossa ei esiintynyt taimenta eikä lohta. Lohipyydystarkasteluhavainnot osoittavat myös, että nuoret hylkeet eivät olleet kuolinhetkellään syömässä kaloja lohiverkoista. Ne ovat mitä ilmeisemmin törmänneet ja hukkuneet niihin pyydystäessään pieniä parvi- ja pohjakaloja, mikä on nuorten hylkeiden suojelun kannalta erittäin tärkeä havainto. Tämä työ on osa laajempaa julkaistavaa tutkimusta, jossa tarkastellaan myös yli kolmevuotiaiden yksilöiden ravintoa.

PURPOSE AND GOALS Microalgae are unicellular eukaryotic organisms capable of photosynthesis. They harvest sunlight and efficiently take up carbon dioxide and nutrients such as nitrogen and phosphorus from their environment and use them for their growth. Due to these properties, their rapid growth and ability to survive in a variety of environments, microalgae have potential in biotechnological applications that promote nutrient recovery and recycling, water purification and the carbon neutral production of biochemicals and possibly biofuels. The purpose of this study was to investigate the suitability of a side stream water originating from the production of baker’s yeast (yeastwater) for the cultivation of a species of microalga called Euglena gracilis. The study aimed to determine the capacity of this water to support growth and protein production of E. gracilis as well as the capacity of E. gracilis to remove nutrients from the water. The effect of filtration of the water on these parameters was also studied. Yeastwater contains an organic molecule called betaine in relatively high concentrations. Betaine has previously been shown to boost the production of the important vitamin cobalamin in bacteria. The study aimed to determine the effect of betaine on the growth of E. gracilis and on the production of cobalamin in the algal-bacterial symbiosis. METHODS E. gracilis was cultured in laboratory scale photobioreactors. Its growth, protein production and nutrient uptake capacity was determined. Baker’s yeast production side stream water diluted with MQ-water was used as the growth medium either in filtered or unfiltered form. A control treatment was prepared where no microalgal inoculate was added to the photobioreactor. The same microalga was also grown in a synthetic nutrient medium with and without betaine. The uptake of betaine and biomass concentrations of cobalamin were determined. For the determination of microalgal growth, dry weight determination and flow cytometry analysis were used. Protein production was determined on the basis of total nitrogen concentration in the biomass. Spectrophotometric measuring kits were used for the determination of nutrient concentrations. Liquid chromatography techniques were used for the determination of betaine and cobalamin concentrations. RESULTS Significant microalgal growth was observed in filtered yeastwater, while growth in unfiltered yeastwater was very low. Nitrogen removal was higher in presence of E. gracilis compared to the control treatment. Protein production in yeastwater was comparable to that of microalgae grown in synthetic medium. E. gracilis grew much better in the synthetic media supplemented with betaine than without the addition. Betaine enrichment had no effect on cobalamin production. Cobalamin was produced in unfiltered yeastwater both with and without the presence of E. gracilis. CONCLUSIONS Unfiltered yeastwater does not support growth of E. gracilis possibly due to its high turbidity. Filtered yeastwater, on the other hand can support the production of E. gracilis biomass. E. gracilis can be used to reduce nitrogen concentrations in yeastwater. Yeastwater can support cobalamin production by bacteria, but this phenomenon did not benefit from the presence of the microalga. The effect of betaine on microalgal growth warrants further study to determine whether it is related to the accumulation of intracellular nutrients, storage compounds or to some other phenomenon. Yeastwater is a promising nutrient feedstock for microalgal biomass production. However, the role of filtration and possibility of using other methods for turbidity reduction needs to be further studied.

Maatalousympäristö on muuttunut voimakkaasti ihmistoiminnan vaikutuksesta. Viime vuosikymmeninä on havahduttu monien maatalousympäristönlajien taantumiseen ja uhanalaistumiseen maailmanlaajuisesti. Monimuotoisuus on vähentynyt ja tehostunut maataloustuotanto aiheuttaa monia uhkia peltolinnustolle. Vaikka monia syitä on tunnistettu peltolintujen ahdingon aiheuttajiksi, niin yksittäisten lajien vähenemisen taustalla olevia syitä ei usein tunneta riittävän tarkasti. Elinympäristöjen laadun heikkenemisen ja katoamisen, keinolannoitteiden käytön sekä kasvinsuojeluaineiden tiedetään vähentävän peltolintujen kantoja. Torjunta-aineiden haitallisuus myös muille kuin niiden varsinaisille kohde-eliöille on ollut tiedossa pitkään. Tehoaineista on kehitetty vähemmän myrkyllisiä, mutta niiden kertyminen ja leviäminen pelloilta elinympäristöön ja muihin eliöihin aiheuttaa ongelmia. 1990-luvulla tuhohyönteisten torjuntaan kehitettiin neonikotinoideja, joiden käyttö yleistyi nopeasti maailmanlaajuisesti. Suomessa neonikotinoideja on käytetty pääasiassa siementen käsittelyyn peittaamalla, eli siemenen pinnoittamiseen torjunta-aineella. Neonikotinoidipeittausta on käytetty öljykasveilla ja sokerijuurikkaalla. Ulkomaisissa tutkimuksissa on todettu näiden torjunta-aineiden aiheuttavan haittoja muillekin eliöryhmille kuin torjuttaville tuhohyönteisille. Tuloksia on saatu myös niiden yhteydestä peltolintujen taantumiseen. Suomessa asiaa ei ole tutkittu peltolinnuilla, mutta on todisteita, että neonikotinoideja löytyy linnuista. Linnut ovat hyviä indikaattorilajeja maatalousympäristössä tapahtuville muutoksille. Yksi voimakkaimmin taantuneista lajeista on avoimessa peltomaisemassa ruokaileva ja pesivä peltosirkku Emberiza hortulana. Sen uhanalaisuusluokitus Suomessa on nostettu äärimmäisen uhanalaiseksi, ja sen kanta on pienentynyt myös muualla Euroopassa. Lähitulevaisuudessa sen on ennustettu kuolevan Pohjois-Euroopassa sukupuuttoon, ellei tunnisteta kannankehitykseen vaikuttavia syitä. Tässä tutkimuksessa selvitetään öljykasvien ja sokerijuurikkaan peittauksessa käytettyjen neonikotinoidien yhteyttä peltosirkun kannankehitykseen. Tavoitteena on lisätä tietoa peltolintujen kantoihin vaikuttavista tekijöistä. Aineisto on kerätty peltolintulaskentojen yhteydessä kattavasti peltosirkun esiintymisalueilta eri puolilta Suomea vuosina 2000-2018. Peltosirkkureviirejä havaittiin yhteensä 4430, jotka jaettiin tutkimuksessa neljään maantieteelliseen alueeseen: 1) Pohjanmaa, 2) Etelä-Häme, 3) Lounais-Suomi ja 4) Uusimaa. Paikkatietoaineistossa muodostettiin 277 kpl peltosirkulle ominaista lauluryhmää eli osapopulaatiota, ja tutkittiin lajille tärkeiden elinympäristömuuttujien mahdollisia vaikutuksia lajin reviirimääriin. Elinympäristömuuttujia olivat pienpiirteisten maisemaelementtien määrä (tien-, ojan- ja joenpientareet), viljelykasviryhmien monimuotoisuus, rakennusten määrä, maantieteellinen alue, peltoalan osuus maisematasolla, keväällä kasvipeitteettömän peltoalan osuus sekä edelliskesän lämpötila ja sademäärä. Kiinnostuksen kohteena olivat erityisesti edellisenä kesänä viljeltyjen, neonikotinoideilla peitatuksi olettujen öljykasvien ja sokerijuurikkaan määrät. Näiden tekijöiden vaikutusta peltosirkun reviireihin selvitettiin R-ohjelmiston avulla sovittamalla aineistoon yhdeksän erilaista yleistettyä lineaarista sekamallia. Malleista valittiin neljä parasta, jotka keskiarvoistettiin luonnollisen keskiarvon menetelmällä. Peltosirkun reviirien määrää selittäviksi tekijöiksi saatiin viljelyalan osuus maisemassa, maantieteellinen alue, jokien pituus, lämpötila, vuosi sekä neonikotinoideilla peitattujen kasvien osuus. Mallilla laskettiin ennusteet kolmella eri peitattujen kasvien osuuksilla (matala, keskimääräinen tai korkea) jokaiselle neljälle osa-alueelle. Peitattujen kasvien (öljykasvit ja sokerijuurikas) osuudella ja peltosirkun reviirien määrällä on heikko negatiivinen korrelaatio jokaisella maantieteellisellä osa-alueella. Alueiden reviirimäärät muuttuivat synkronisesti eri peittaustasoilla. Tämän tutkielman tulosten perusteella öljykasvien ja sokerijuurikkaan viljelyllä on heikko yhteys peltosirkun reviirimääriin. Aineiston perusteella ei voi aukottomasti todeta, että syynä olisivat yksinomaan neonikotinoidit. Tiedetään, että ne aiheuttavat peltosirkun kaltaisille lajeille oireita, jotka voisivat selittää huonoa poikastuottoa, tai että yksilöt eivät selviä muuttomatkaltaan. Tulos nostaa esiin saman tärkeän asian, joka on todettu aiemminkin peltosirkun ja monen muun taantuvan lajin kohdalla. Emme tunne lajin käyttäytymistä ja populaatiobiologiaa riittävän hyvin, jotta voisimme nopeilla toimenpiteillä maatalousympäristössä kääntää kannankehityksen suunnan. Peltosirkun pesimämenestykseen liittyviä syitä tulisi tutkia lisää. Torjunta-ainejäämien tutkiminen voisi selittää peltosirkun kohdalla huonoa pesimätulosta. Tällaiselle tutkimukselle olisi tilausta laajemminkin, sillä tietoa kasvinsuojeluaineiden yhteisvaikutuksesta maatalousympäristön eliölajeihin ei ole.

In my Master's Thesis I discuss consumption from the perspective of ecological and social sustainability. The environmental space concept is the framework for this study. The environmental space concept was developed in the beginning of the 1990's. It is a space that can be defined with different indicators and within which it is possible to live a decent and socially acceptable life and at the same time consume natural resources in a sustainable way. In this research the upper limit of environmental space is defined as the sustainable level of natural resource use calculated as material footprint and the lower limit as decent minimum reference budgets that illustrate the level of consumption allowing a household to fulfil all basic needs and to participate in society. The material of the study was collected by questionnaires and interviews on the consumption and lifestyle of the participating households. The households interviewed were all single and living on disability pension or basic unemployment allowance. The natural resource consumption of the households was calculated as material footprint. The material footprint is based on the MIPS concept (Material Input per Service Unit) that considers the whole life cycle of products and activities. The participants were also asked to report their income and consumption expenditures. We were also discussing about consumption, the social pressure to consume and use of natural resources. The results show that the low-income households have an average material footprint exceeding the ecologically sustainable level (18 100 kg per year), although the material footprint is lower than average (40 500 kg per year). They also indicate that a sustainable level of resource use cannot be achieved solely by individual choices but the society must improve the changes in the supply of products, services and infrastructure, enabling households to consume in a more sustainable way. The income level of the households remains below the level of the decent minimum reference budgets. The participating households experienced poverty as lack of possibility to consume and recognized the prevailing social pressure to consume. Consuming was characterized by pursuit of status and social comparison between people. The change in prevailing consumer culture is an essential part on the way towards sustainable society, because the amount of consumption grows as long as welfare is measured through consumption. The connection between consumption and natural resource use remained unclear to many of the households and attitudes towards nature alternated between the households. Those households that had been low-income for their whole life, hadn't thought about the sufficiency of natural resources. Their more ecological way of living than average is rather compulsory than their own choice. The rise in their income level would lead to increasing consumption, as households would want to raise their standard of living by moving to a bigger house and travelling. When we notice the limits of the Planet, we should pay more attention to the upper limit of the environmental space to those, who consume the most.