Browsing by discipline "Environmental Ecology"

Pohjoismaissa syntypaikkalajitellun biojätteen kompostointi suurissa kompostointilaitoksissa on yleistynyt merkittävästi 2000-luvun aikana. Viime vuosina biojätteiden ja muiden orgaanisten jätteiden käsittelyssä on alettu suosimaan yhä enemmän mädätysprosessia sekä mädätyksen ja kompostoinnin yhdistävää osavirtamädätysprosessia. Mädätysprosessin avulla orgaanisten jätteiden sisältämästä energiasta pystytään tuottamaan biokaasua ja siitä edelleen uusiutuvaa energiaa. Tämän tutkimuksen lähtökohtana oli tarkastella biohiilen lisäyksen vaikutuksia kompostointiprosessiin, jossa yhdistyvät mädätys ja kompostointi. Aiempien tutkimusten perusteella biohiilen lisäyksellä on todettu olevan positiivisia vaikutuksia erilaisten orgaanisten jätteiden kompostointiprosessiin. Aiemmat tutkimukset on suurimmaksi osaksi tehty pienemmässä mittakaavassa ja ne ovat keskittyneet enemmän maatalousjätteiden kompostointiin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko verrattain pienellä biohiilen lisäyksellä nopeuttaa orgaanisen aineksen hajoamista sekä parantaa typen pidättymistä kompostimassassa erilliskerätyn biojätteen osavirtamädätysprosessin kompostointivaiheessa. Tutkimuksen kokeellinen osuus koostui laboratoriomittakaavan kompostointikokeesta sekä laitosmittakaavan kompostointikokeesta Ämmässuon jätteenkäsittelykeskuksessa. Laboratoriomittakaavan kokeiden tarkoituksena oli saada tietoa eri biohiilipitoisuuksien vaikutuksesta kompostointiprosessiin ja toistomäärien kautta saada tuloksille tieteellistä pätevyyttä. Laboratoriokokeissa saatuja tuloksia sovellettiin laitosmittakaavan kokeissa. Tuloksia pyritään tarkastelemaan mikrobiologisen prosessin lisäksi osana jätehuoltoa ja sen kehittämistä. Tulosten perusteella biohiilen lisäyksellä oli myönteinen vaikutus kompostointiprosessiin osavirtamädätysprosessin kompostointivaiheessa. Laboratoriokokeissa biohiilen lisäyksellä oli merkitsevä vaikutus orgaanisen aineksen hajoamiseen ja siten kompostimassan mikrobiaktiivisuuteen. Vaikka laitosmittakaavan kokeessa biohiilen lisäys ei vaikuttanut orgaanisen aineksen hajoamiseen tilastollisesti merkitsevästi, voidaan kokonaisuutena arvioida, että biohiililisäsi kompostien mikrobiaktiivisuutta. Biohiilellä havaittiin merkitsevä vaikutus kompostien stabiloitumisnopeuteen ja ammoniumtypen pidättymiseen kokeen lopputilanteessa. Verrattain pienet biohiilipitoisuudet eivät vaikuttaneet haihtuneen ammoniakin määrään eivätkä kokonaistyppihäviöön kompostoinnin alkuvaiheessa. Biohiilikompostien stabiloitumisnopeudella ja mikrobiaktiivisuuden lisääntymisellä on kompostoinnin ympäristövaikutusten vähentämisen lisäksi kompostointilaitoksille myös taloudellinen merkitys, koska niiden avulla pystytään mahdollisesti säästämään tuotantokustannuksissa sekä säästämään kompostien jälkikypsytykseen tarvittavaa tilaa tai vastaavasti lisäämään kompostointilaitosten kapasiteettia. Tulevaisuudessa biohiili on teoriassa mahdollista saada osaksi orgaanisten jätteiden käsittelykokonaisuutta. Jäteperäisten biohiilten käytöllä voi tulevaisuudessa olla mahdollista parantaa resurssien kestävää käyttöä ja alueellisia kierrätysmääriä.

This interdisciplinary study seeks to raise awareness of and generate interest in projects that combine science and art. A number of such projects are discussed and analyzed with the help of the concept 'Ecovention'. The concept is operationalized to include works of art that ecologically restore, reclaim, and remediate damaged ecosystems by physical actions and inventions. They transform the ecosystem and often slowly disappear into the environment, contributing to the overall wellbeing of the ecosystem. These works of art are long-lasting and site-specific. They are built outdoors by using material that is already available in the ecosystem or by bringing in environmental-friendly material into the ecosystem. The central research question for the study is as follows: How significantly does environmental art affect the local ecosystem when the starting point is ecological restoration? This is a qualitative study. The data for the study consist of interviews with experts together with analyses of the historical, cultural, and ecological background material for two Finnish environmental artworks. The two artworks are Agnes Denes's Puuvuori (Tree Mountain - A Living Time Capsule, 1996) and Jackie Brookner's Veden taika (The Magic of Water, 2007- 2010). These works of art were chosen because of the availability of historical and natural scientific research data about how they were planned and how they were constructed. The availability of this kind of data related to environmental art is rare in Finland. The Magic of Water consists of three floating islands in Salo. They are situated in a lagoon that was formerly used as a clarification pool at the Salo Municipal Sewage Treatment Facility. The artwork has succeeded in supplying a peaceful nesting habitat for the birdlife in the area. It has been shown that a colony of black-headed gulls (Larus ridibundus) is a new species nesting in the islands. The Magic of Water did not provide a significant improvement of the water quality by phytoremediation since the islands are relatively small in relation to the area of the lagoon. Tree Mountain - A Living Time Capsule is to be found in Pinsiönkangas, at the most important groundwater area in Ylöjärvi. The artwork reclaims a former gravel pit. Tree Mountain is a 28 meter tall hill in an area of elliptical shape that spans nine hectares. 10,600 pine tree saplings (Pinus sylvestris) and about 40,000 cubic meters of soil from the area was used to build the artwork. Tree Mountain is nowadays owned by the town of Ylöjärvi and Pinsiönkangas is principally a conservation area. The Tree Mountain - A Living Time Capsule is argued to fit well in the regionally precious ridgescenary since the work of art has enough of biological values. Most likely the building of the artwork has had a preventive effect on possible ecological harm and it has made the community take responsibility for taking care of the reclaimed environment in the long term. In the face of high-quality ecological restoration plans it is important to approach the restoration of ecosystems from a holistic perspective. The artist s vision of how an ecosystem can be restored adds a surplus value to ecological restoration work since also the aesthetic and ideological dimensions are reconstructed. The probable positive view of the community towards the restored ecosystem can promote not only the attendance by the community to that particular area in the future, but it can also promote the attendance of a community to other areas as well.

Mikrolevien käyttöä biodieselin raaka-aineena on viime vuosina tutkittu paljon niiden ollessa hiilineutraali vaihtoehto fossiilista alkuperää oleville uusiutumattomille polttoaineille. Tämän lisäksi ne ovat myös ekologisesti ja eettisesti kannattava uusiutuvan energianlähde ja tukevat pyrkimystä kohti energiaomavaraisuuden saavuttamista. Mikrolevien todellista mikso- ja heterotrofiaa on tutkittu toistaiseksi vähän eikä niiden hyödyntämän hiilen määrästä ole tarjolla tutkimustietoa. Mikroleväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn selvittäminen mahdollistaa kantojen kustannustehokkaamman kasvatuksen, koska mikso- ja heterotrofiaan kykenevät kannat voivat hyödyntää kasvussaan heikompia valaistusolosuhteita korvaamalla ne osittain tai täysin orgaanisilla hiilen lähteillä. Miksotrofisten leväkantojen käytöllä voidaan myös saavuttaa kasvatuksissa korkeampi solusaanto sekä solujen korkeampi lipidipitoisuus. Heterotrofisten kantojen käytöllä voidaan taas kiertää monia mikrolevien kasvatukseen liittyviä ongelmia. Toteutin tutkimukseni kolmella mikroleväkannalla: Selenastrum sp., Chlorella pyrenoidosa ja Euglena gracilis. Tein aluksi kasvatuskokeita, joissa kasvatin kaikkia leväkantoja auto-, mikso- ja heterotrofisissa olosuhteissa. Selenastrum sp. – ja Chlorella pyrenoidosa – kannan kasvatuksissa käytin epäorgaanista COMBO – kasvatusliuosta. Euglena gracilis – kannalla käytin epäorgaanista AF6 – kasvatusliuosta. Tutkin leväkantojen potentiaalista kykyä mikso- ja heterotrofiaan glukoosin ja asetaatin lisäyksen avulla. Seurasin leväkantojen kasvua solumäärän kehityksen kautta. Kasvatuskokeiden perusteella tein päätöksen ottaa kaikki käyttämäni leväkannat mukaan varsinaisiin mikso- ja heterotrofiakyvyn mittauksiin sekä käyttää ainoastaan glukoosia orgaanisen hiilen lähteenä, sillä leväkannat menestyivät heikosti asetaattikasvatuksissa. Mikso- ja heterotrofiakyvyn mittaamiseen käytin 14C-menetelmää. Kaikkien leväkantojen kyky hyödyntää asetaattia (pitoisuus 5 g l-1) oli yleisesti heikompi verrattuna niiden kykyyn hyödyntää glukoosia (pitoisuus 5 g l-1). Kasvatuskokeissa Selenastrum sp. – kannalla vaihtelu oli eri käsittelyiden välillä solumäärän kehityksen ja kasvunopeuden suhteen suurinta. Euglena gracilis – kannalla vaihtelu solusaannon kehityksen ja kasvunopeuden välillä oli pienintä kasvatusten välillä. Selenastrum sp. – kannan miksotrofisesti ottama hiilen määrä oli suurin muihin miksotrofisesti kasvatettuihin leväkantoihin verrattuna. Heterotrofisesti otetun hiilen määrä oli suurin Euglena gracilis – kannalla. Tutkimukseni merkittävin tulos on käyttämieni leväkantojen todellisen mikso- ja heterotrofiakyvyn todistaminen. Laajemmat lisätutkimukset leväkantojen todellisesta mikso- ja heterotrofiasta ovat kuitenkin tarpeen muun muassa mikroleväbiomassan käyttösovellusten kehittämisen ja käyttöönoton sekä vesiekosysteemien hiilenkierron tuntemisen kannalta.

Haitalliset vieraslajit aiheuttavat muutoksia luonnon monimuotoisuuteen, ekosysteemien toimintaan sekä niiden tarjoamiin ekosysteemipalveluihin vaikuttamalla esimerkiksi elinympäristöihin, ravintoketjuihin ja kilpailuasetelmiin. Haitalliset vieraskasvit voivat syrjäyttää alkuperäisiä kasveja kilpaillessaan niiden kanssa tilasta ja resursseista. Lisäksi vieraskasvit voivat heikentää paikallisten lajien elinmahdollisuuksia muokkaamalla ekosysteemejä niille sopimattomiksi. Komealupiini (Lupinus polyphyllus) on yksi yleisimmistä vieraskasveista Suomessa. Tämä kansallisesti haitalliseksi vieraslajiksi luokiteltu kasvi on levinnyt jo vuosikymmenien ajan erityisesti tienpientareilla ja joutomailla. Kasvustojen ikääntyminen voi muuttaa vieraskasvin vaikutuksia elinympäristönsä alkuperäiseen kasvillisuuteen, mutta komealupiinin kohdalla ikääntymisen vaikutuksista ei ole tietoa. Tämän pro gradu -tutkielman tavoitteena oli selvittää eri-ikäisten komealupiinikasvustojen vaikutuksia alkuperäiseen kasvillisuuteen sekä yhteisötasolla että eri lajiryhmissä. Tutkin myös kasvuston ikääntymisen vaikutusta komealupiinin peittävyyteen. Kartoitin putkilokasvilajistoa Päijät-Hämeen alueella 19 tutkimuskohteessa, jotka olivat maaperältään hiekkaisia tai soraisia. Tutkimuskohteet jaettiin komealupiinikasvuston iän mukaan kolmeen luokkaan: 1) nuoret (alle 6 v vanhat), 2) keski-ikäiset (noin 10 v) ja 3) vanhat (yli 13 v). Eri-ikäisten kohteiden kasviyhteisöjä vertaamalla tutkittiin komealupiinikasvuston ikääntymistä ja sen vaikutuksia muuhun kasviyhteisöön. Komealupiinin vaikutusten yleistämiseksi esiintyneet putkilokasvilajit luokiteltiin kymmeneen ryhmään suotuisten elinympäristöjen sekä elinympäristöjen ravinteikkuuden ja kosteuden mukaan. Aineiston analysointiin käytettiin ei-metristä moniulotteista skaalausta (NMDS) sekä yleistettyjä lineaarisia sekamalleja (GLMM). Komealupiinilla ei ollut huomattavaa vaikutusta kasviyhteisöjen rakenteeseen tai lajimääriin. Komealupiini vähensi kuitenkin kuivien elinympäristöjen lajien sekä generalistien peittävyyksiä. Komealupiinin peittävyys ei vähentynyt kasvuston ikääntyessä. Komealupiini ei vaikuttanut kovin voimakkaasti elinympäristöönsä, mikä johtui todennäköisesti siitä, että komealupiinin peittävyydet olivat melko vähäisiä (keskimäärin 35 % ± SD 12). Tämän tutkimuksen perusteella komealupiinin vaikutukset tälläisessä kuivassa elinympäristössä eivät ole kovin voimakkaat, mikäli sen peittävyys on vähäinen. Luultavasti komealupiinin haitallisuus liittyykin juuri sen kykyyn muodostaa tiheitä kasvustoja. Komealupiinin torjunnassa olisikin tehokkainta keskittyä niihin alueisiin, joissa komealupiini muodostaa tiheitä kasvustoja. Toisaalta huomiota tulisi kiinnittää myös paikkoihin, joissa kasvaa etenkin uhanalaisia kuivien elinympäristöjen lajeja sekä lajeja, jotka pärjäävät heikosti lajienvälisessä kilpailussa.

Erään toimintansa lopettaneen vaneritehtaan tukkien hautomoaltaan pohjasedimentti oli aiempien tutkimusten mukaan pilaantunut voimakkaasti mineraaliöljyllä, jonka arveltiin olevan peräisin tukkinosturin hydrauliikkaöljystä. Sedimenttinäytteiden kromatogrammit eivät kuitenkaan vastanneet täysin minkään tunnetun öljystandardin profiilia. Siksi epäiltiin, että sedimentin sisältämät luonnonaineet, kuten puun uuteaineet, häiritsevät öljyanalyysiä. Tutkimuksen tavoitteena oli tunnistaa alustavasti sedimentin sisältämiä hiilivetyjä kemiallisten analyysien ja biotestien avulla ja siten selvittää, mistä hiilivedyt olivat peräisin. Hypoteesina oli, että hiilivedyt olivat biogeenisiä yhdisteitä. Tutkimusta varten hautomoaltaasta otettiin kaksi sedimenttinäytettä ja lisäksi kuorinäyte sedimentin päällä olleesta kuorikerroksesta sekä maaperänäyte tukkinosturin juurelta. Näytteiden sisältämiä yhdisteitä ja niiden toksisuutta tutkittiin vaikutusperustaisen analyysin avulla, joka yhdistää fraktioinnin, kemialliset analyysit ja biotestit. Lisäksi analysoitiin dieseliä ja lisäaineetonta voiteluöljyä sisältävä tuore mineraaliöljynäyte. Sen avulla selvitettiin, mihin fraktioihin öljyhiilivedyt menevät, miten öljyhiilivedyt käyttäytyvät vaikutusperustaisessa analyysissä ja miten suuren toksisuuden ne aiheuttavat tutkittaviin sedimentti-, kuori- ja maaperänäytteisiin verrattuna. Näytteet analysoitiin SFS-EN ISO 16703 mukaisella öljyanalyysilla, jotta tuloksia voitiin vertailla aiempiin tuloksiin. Vaikutusperustaista analyysia varten näytteet fraktioitiin viiteen fraktioon, joiden lisäksi analysoitiin kokonaisnäytteet. Alustava tunnistus tehtiin non-target analytiikalla. Akuutin toksisuuden testieliöinä käytettiin Aliivibrio fischeri -valobakteeria ja Daphnia magna -vesikirppua. Alustavan tunnistuksen mukaan näytteet sisälsivät hartsihappoja, niiden muuntumistuotteita sekä muita puun uuteaineita. Toksisimmat fraktiot sisälsivät alkyylifenantreeneihin kuuluvaa reteeniä. Näytteiden ei sen sijaan havaittu sisältävän mineraaliöljyä. Tutkimuksen tulokset osoittivat vaikutusperustaisen analyysin toimivuuden monimutkaisen sedimenttinäytteen sisältämien hiilivetyjen alustavassa tunnistamisessa ja toksisuuden selvittämisessä. Tulosten perusteella puun uuteaineet uuttuvat standardin mukaisessa öljyanalyysissä ja käyttäytyvät öljyhiilivetyjen tavoin, jolloin ne voivat nostaa näytteen hiilivetypitoisuutta. Tästä voi seurata turhia kunnostustoimenpiteitä. Standardin mukainen öljyanalyysi ei siksi sovellu näytteille, jotka sisältävät runsaasti orgaanista ainesta. Analyysimenetelmiä tulee kehittää, jotta biogeeniset yhdisteet voidaan luotettavasti tunnistaa orgaanista ainesta sisältävistä näytteistä ja erottaa kvantitatiivisesti öljyhiilivedyistä.

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.

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.

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.

Lehtokotilo (Arianta arbustorum) on yleistynyt eteläisessä ja keskisessä Suomessa 1960-luvulta lähtien. Varsin usein se muodostaa runsaita massaesiintymiä, joista Suomessa kuuluisia ovat mm. Porvoon ja Lahden esiintymät. Lehtokotilo on kaikkiruokainen, mutta varsin usein se viihtyy pihojen ja puutarhojen viljelykasveilla. Tiheissä esiintymissä kotiloiden vaikutus istutuksiin on huomattava. Pro gradu -työni on osa Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen koivutisleprojektia. Koivutisle syntyy grillihiilituotannon sivutuotteena ja se sisältää tuhansia erilaisia yhdisteitä. Koivutisle voidaan erottaa paksumpaan tervaan ja juoksevampaan tisleeseen. Koivutisleen koostumus ei ole vielä selvillä, mutta tisleen vaikutusta tuholaiskarkotteena on kokeiltu useilla eliöillä, mm. etanoilla. Tutkimukseni tarkoitus oli tutkia koivutisleen karkotetehoa lehtokotiloihin. Karkotevaikutuksen lisäksi tutkin myös koivutisleen käytön aiheuttamaa haittaa muille eliöille maa- ja vesiympäristössä. Koivutisleen karkotetehoa tutkittiin tervatisleellä maalattujen aidanteiden avulla. Tutkimuksissa oli mukana kahdenlaisia kotiloaidannekokeita: toisissa rajattiin kotilot aidanteiden sisään, toisissa ulos. Kesän 2004 kokeessa lauta-aidanteiden sisään sijoitettiin 50 kotiloa, jotka laskettiin uudelleen kokeen lopussa. Koe toistettiin laajempana kesällä 2005 käyttäen uudenlaisia muovipleksiaidanteita ja seuraten kotiloiden määrää aidanteissa useamman kerran kokeen aikana. Toisessa kesän 2005 kokeessa aidanteet sijoitettiin alueelle, jossa kotiloita esiintyy runsaasti ja seurattiin niiden liikkumista aidanteisiin kokeen aikana. Kesän 2005 kokeissa tervatisleen joukkoon lisättiin vaseliinia tervan säänkestävyyden parantamiseksi. Tisleen vaikutuksia maaperässä tutkittiin kenttäkokeella sekä kasvittomin ja kasvillisin mikrokosmoksin. Pellolle ruiskutettiin 100 % koivutislettä. Mikrokosmokset puolestaan ruiskutettiin 100 % tai 5 % koivutisleellä. Kenttä- ja mikrokosmoskokeista otettiin näytteet viidesti kokeen aikana. Tällöin maasta erotettiin sukkula- ja änkyrimadot märkäsuppilomenetelmää käyttäen. Madot laskettiin ja määritettiin änkyrimatojen biomassa. Tisleen vaikutusta mikrobeihin tutkittiin mikrobiaktiivisuuden muutoksina. Mikrobiaktiivisuuden määrittämiseen käytettiin CO2-tuottoa mittaavaa respirometriä ja EasyQuant-hiilianalysaattoria. Kokeen lopussa kasvillisista mikrokosmoksista määritettiin myös kasvibiomassa. Koivutisleen vesistövaikutusten tutkimista varten valittiin kuuden vesieliön joukko, jotka altistettiin useammalle tislepitoisuudelle. Koe-eliöinä oli yksi bakteeri, yksi kasvi ja neljä selkärangatonta. Seurattava vasteena oli koe-eliöstä riippuen kuolleisuus, käyttäytymismuutokset tai kasvun inhibitio. Vasteen avulla laskettiin tisleen EC50-pitoisuudet (effect concentration) kullekin koe-eliölle. Tervatisle toimi kotiloita karkottaen. Karkoteteho parani lisättäessä tisleen joukkoon vaseliinia ja taustalla lienee parantunut säänkestävyys. Sadesää heikensi tervatisleen karkotetehoa muuttaen sen värin vaaleanruskeaksi ja mattapintaiseksi. Terva-vaseliiniseos pysyi sen sijaan aina mustana ja kiiltävänä ja sen karkoteteho säilyi sateista huolimatta. Mikrokosmoskokeet osoittavat, että ruohovartiset kasvit kuihtuivat tisleruiskutuksesta, mutta alkoivat toipua jo saman kasvukauden aikana. Tisle ei puolestaan vaikuttanut maassa eläviin änkyrimatoihin, mutta peltomaassa elävät sukkulamadot kärsivät tisleestä jonkin verran. Mikrobiaktiivisuus nousi kasvittomissa 100 % tislekäsittelyissä kokeen alussa, palaten pian samaan tasoon muiden käsittelyiden kanssa. Tällainen hengityskäyrä on tyypillinen energiaresurssin lisäyksen jälkeen kun helposti käytettävä lisäresurssi käytetään nopeasti loppuun ja hengitys palautuu normaalitasolle. Myös aineen toksisuus voi saada aikaan hengityksen kasvun, jolloin puhutaan ns. huohotusilmiöstä. Peltomaassa tisleellä havaittiin olevan myös negatiivinen vaikutus mikrobihengitykseen. Todennäköisesti hengityksen pieneneminen ja tisleen vaikutus sukkulamatoihin oli kuitenkin seurausta juurieritteiden vähenemisestä kasvien kuihtuessa tisleruiskutuksen myötä. Tähän viittaa myös se, että mikrobibiomassa ei muuttunut, vaikka hengitysaktiivisuus laski: resurssipulan myötä mikrobit vaipuivat lepotilaan. Vesieliöt olivat maaperäeliöitä herkempiä, todennäköisesti siksi, että vedessä suurempi osa tisleestä oli liuenneena. Tisle ei kuitenkaan ollut myöskään vesieliöille erityisen haitallista. EC50-pitoisuudet olivat välillä 0,002 - 0,089 % (noin 16-872 mg/L). Koivutisle toimii kotiloiden karkotteena, etenkin muovisessa kotiloaidanteessa, jonka maalaamiseen käytetään tervatisleen ja vaseliinin (2:3) seosta. Vaikka aidanteet eivät pitäneet kotiloita sisällä sataprosenttisesti, pysyivät kotilot hyvin niiden ulkopuolella. Koivutisle voi joissain oloissa ja suurina määrinä olla haitaksi maaperässä ja vesistössä, mutta se voi toimia myös resurssina mikrobeille.

Yksi aikamme suurimmista ongelmista on biodiversiteetin nopea köyhtyminen. Suurin uhka lajiston monimuotoisuuden vähenemiselle ovat elinympäristöjen sirpaloituminen ja katoaminen. Suomessa suurin yksittäinen syy metsälajien harvinaistumiselle ja uhanalaistumiselle, sekä toiseksi yleisin syy lajien katoamiselle, on metsiemme käytön tehostumisen myötä vähentynyt lahopuun määrä ja laatu. Metsiemme noin 20 000–25 000 lajista noin 20–25 % on lahopuusta riippuvaisia saproksyylejä, joista ainakin 523 lajia on uhanalaistunut. Jopa valtapuulajeillamme elävä saproksyylilajisto on vaikeuksissa, sillä kuusella, männyllä ja koivulla, on kullakin yli 100 Suomen punaisella listalla, eli lajien uhanalaisiuusasteelta arvioitavaa lajia. Suomen maapinta-alasta valtaosan kattavissa talousmetsissä fokus on viime vuosikymmeninä ollut puun tuotoksen tehostamisessa. Samaan aikaan kaupunkimetsissä on alettu arvostaa metsien aineettomia hyötyjä, esimerkiksi virkistäytymisympäristönä. Kaupunkimetsien muuttunut käyttö ja kasvava ymmärrys lahopuun tärkeydestä biodiversiteetille mahdollistaakin lahopuun määrän lisäyksen ja siten biodiversiteetin suojelun kaupunkimetsissä. Tässä tutkimuksessa lahopuuston diversiteettiä, eli määrä ja laatua tutkittiin hoidetuissa ja hoitamattomissa kaupunkimetsissä, sekä luonnontilaisen kaltaisissa metsissä. Metsien lahopuujatkumon ja luonnontilaisuuden määrityksessä käytettiin apuna metsien luonnontilaisuudesta indikoivia kääpälajeja. Lahopuuston tilavuus, kappalemäärä ja diversiteetti erosivat merkittävästi eri metsäluokkien välillä. Lahopuuston tilavuus oli pienin hoidetuissa kaupunkimetsissä 12,09 m3/ha, keskiverto hoitamattomissa kaupunkimetsissä 60,50 m3/ha ja suurin luonnontilaisen kaltaisissa metsissä 72,03 m3/ha. Suurin lahopuun tilavuus 181,85 m3/ha mitattiin luonnontilaisen kaltaisessa metsässä ja matalin 1,69 m3/ha hoidetussa kaupunkimetsässä. Lahopuiden ja lahopuukappaleiden määrä oli pienin hoidetuissa kaupunkimetsissä, noin 3 kertaa suurempi hoitamattomissa kaupunkimetsissä ja noin 5 kertaa suurempi luonnontilaisen kaltaisissa metsissä. Luonnontilaisen kaltaisissa metsissä oli hoidettuihin kaupunkimetsiin verrattuna yli 5 kertaa enemmän kuusi-, 8 kertaa enemmän koivu-, ja 6 kertaa enemmän haapalahopuuta, eikä hoidetuissa kaupunkimetsissä ollut lainkaan mäntylahopuuta. Luonnontilaisen kaltaisten metsien lahopuuston diversiteetti oli hoidettuihin kaupunkimetsiin verrattuna kolminkertainen. Lahopuuston diversiteetin ja indikaattorikääpien esiintymien perusteella metsien rakenteellinen ja lajistollinen monimuotoisuus oli huomattavasti korkeampi luonnontilaisen kaltaisissa metsissä kuin kaupunkimetsissä, erityisesti hoidetuissa kaupunkimetsissä