Metsän rakenteen muutokset ja liito-oravan esiintyminen Tampereen kaupunkialueella vuosina 1966–2004

Liito-orava (Pteromys volans) on havumetsävyöhykkeen varttuneissa sekametsissä esiintyvä pieni yöaktiivinen nisäkäs. Suomen liito-oravakannan on arvioitu taantuneen viimeisten vuosikymmenien aikana ja laji on luokiteltu Suomessa vaarantuneeksi. EU:n luontodirektiivissä liito-orava on mainittu erityistä suojelua vaativana lajina, jonka lisääntymis- tai levähdyspaikkoja ei saa hävittää. Liito-oravan suosimat varttuneet kuusivaltaiset sekametsät ovat yleisiä useiden suomalaisten kaupunkien taajama-asutusten tuntumissa. Näihin metsiin kohdistuu suuri kaavoituspaine. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää metsämaiseman rakenteen muutoksen vaikutusta liito-oravaan ja arvioida eroavatko kaupunki- ja metsätalousalueet liito-oravan elinympäristönä. Selvitin Tampereen kaupungin ja Kangasalan kunnan alueella sijaitsevan tutkimusalueen metsärakenteen muutokset vuosina 1966—2004 ja liito-oravaesiintymät vuonna 2004. Tarkoituksena on selvittää miten metsärakenteen muutos on vaikuttanut alueen liito-oravakantaan ja liito-oravien esiintymiseen. Ilmakuvatulkinnalla rajasin 52 km2 kokoisen tutkimusalueen metsät niiden rakenteen perusteella metsäkuvioihin. Keväällä 2004 kartoitettiin tutkimusalueen liito-oravaesiintymiä ja kirjasin metsäkuvioiden tärkeimmät puustotiedot. Luokittelin kaikki metsäkuviot neljään, liito-oravalle soveltuvuuteen perustuvaan luokkaan. Paikkatieto-ohjelmassa annoin kullekin kuvioluokalle eri värin ja lopputuloksena oli monivärinen kartta josta pystyy helposti havaitsemaan liito-oravalle soveltuvat, sopimattomat sekä liikkumiseen soveltuvat alueet. Ilmakuvatulkinnalla tein vastaavia karttoja myös vuosille 1966, 1979, 1987 ja 1995. Metsäkuviotietojen perusteella laskin eri vuosille pirstoutumista kuvaavan läheisyysindeksin. Aiemmin Etelä-Suomesta saatuja liito-orava radiopantatutkimustuloksia ja monivuotisia kartoitustuloksia vertailuaineistona käyttäen tein arvion liito-oravaesiintymien määrän kehityksestä vuosina 1966–2004. Tutkimusalueen liito-oravakartoituksessa löysin 318 papanahavaintopaikkaa. Papanahavainnoista 78 % olivat enintään 500 m päässä lähimmästä ihmisasutuksesta. Tampereen kaupungin alueen havainnoista 73 % sijaitsevat Tampereen kaupungin omistamilla alueilla. Liito-oravalle sopivien metsien pinta-ala on vuosina 1966–2004 laskenut 48,8 %. ja liito-oravalle sopimattomien alueiden pinta-ala on kasvanut 22 %. Liikkumiselle soveltuva metsäpinta-ala on kasvanut 46,3 %. Liito-oravalle sopivien laikkujen keskikoko on laskenut 13,1 hehtaarista 4,7 hehtaariin ja alue on voimakkaasti pirstoutunut. Arvion mukaan Tampereen tutkimusalueen asuttujen liito-orava elinpiirien määrä on laskenut vuosina 1966–2004 yli 59 %. Tutkimusalueen metsiköiden kehitys on ollut vastaava kuin muilla metsätalousalueilla eteläisessä Suomessa. Kaupungin läheisyys ei ole merkittävästi vaikuttanut kehitykseen. Metsänhakkuiden ja asutuksen pirstomassa maisemassa viherkäytävien merkitys korostuu. Kuitenkin suuri osa liito-oravaesiintymistä sijaitsee kaupungin mailla ja jäljellä oleva soveltuvan metsän määrä on niin pieni ja pirstoutunut, että tulevaisuuden kaavoitustoimilla ja metsänkäsittelyllä tulee olemaan suuri vaikutus paikalliseen liito-oravakantaan.

Photosynthesis of ground vegetation in boreal Scots pine forests

Research on carbon uptake in boreal forests has mainly focused on mature trees, even though ground vegetation species are effective assimilators and can substantially contribute to the CO2 uptake of forests. Here, I examine the photosynthesis of the most common species of ground vegetation in a series of differently aged Scots pine stands, and at two clear-cut sites with substantial differences in fertility. In general, the biomass of evergreen species was highest at poor sites and below canopies, whereas grasses and herbs predominated at fertile sites and open areas. Unlike mosses, the measured vascular species showed clear annual cycles in their photosynthetic activity, which increased earlier and decreased later in evergreen vascular species than in deciduous species. However, intraspecific variation and self-shading create differences in the overall level of photosynthesis. Light, temperature history, soil moisture and recent possible frosts could explain the changes in photosynthesis of low shrubs and partially also some changes in deciduous species. Light and the occurrence of rain events explained most of the variation in the photosynthesis of mosses. The photosynthetic production of ground vegetation was first upscaled, using species-specific and mass-based photosynthetic activities and average biomass of the site, and then integrated over the growing season, using changes in environmental factors. Leaf mass-based photosynthesis was highest in deciduous species, resulting in notably higher photosynthetic production at fertile sites than at poor clear-cut sites. The photosynthetic production decreased with stand age, because flora changed towards evergreen species, and light levels diminished below the canopy. In addition, the leaf mass-based photosynthetic activity of some low shrubs declined with the age of the surrounding trees. Different measuring methods led to different momentary rate of photosynthesis. Therefore, the choice of measuring method needs special attention.

Emergenssi tieteessä ja teologiassa : Huomioita Philip Claytonin emergenssiteoriasta

Tässä työssä tarkastellaan emergenssiä luonnontieteellisenä, metafyysisenä ja teologisena käsitteenä, ja erityisesti Philip Claytonin emergenssiteoriaa. Tutkimuskohteena on Philip Claytonin kirja Mind and Emergence From Quantum to Consciousness ja tutkimusmetodina käsitteellinen analyysi. Kun emergenssiä tarkastellaan metafyysisenä teoriana, se on mahdollista nähdä fysikalismille ja dualismille vaihtoehtoisena filosofisena katsantokantana todellisuuteen. Fysikalismi on havaittavaa todellisuutta koskeva näkemys, jonka mukaan kaikki ilmiöt ovat lopulta palautettavissa fysiikkaan ja selitettävissä fysiikan käsittein. Dualismi taas on näkemys, että erityisesti ihmisen mieli ja tietoisuus ovat jotain fysikaaliseen maailmaan nähden täysin erilaista ja siitä riippumatonta. Emergenssiteoriassa maailman nähdään kehittyvänä kokonaisuutena, jossa kompleksisuuden kasvun myötä syntyy jatkuvasti uusia ominaisuuksia. Nämä ominaisuudet eivät ole palautettavissa niihin rakenteisiin, joiden pohjalta ne ovat syntyneet. Niiden syntymistä ei ole mahdollista luonnontieteellisin tai muinkaan menetelmin ennakoida. Emergenssin heikossa muodossa tämä ennakoimattomuus on vain episteeminen, tiedon mahdollisuuksiin liittyvä rajoitus, ja kausaalisia vaikutuksia esiintyy ainoastaan fysikaalisten objektien tasolla. Metafyysinen teoria edellyttää kuitenkin vahvaa emergenssiä, jossa syntyvillä ominaisuuksilla on fysikaalisesta perustastaan riippumatonta kausaalista vaikutusta. Tätä kutsutaan alaspäin -kausaalisuudeksi. Käsitys todellisuudesta on monistinen ja holistinen. Kaikki olemassa oleva on kehittynyt samasta aineksesta, mutta ei ole palautettavissa siihen. Maailmassa on ontologisesti toisistaan poikkeavia todellisuuden tasoja. Todellisuus on enemmän kuin osiensa summa. Emergenssille on tarjottu myös teologisia sovelluksia. Kun fysikalismissa uskonnolliselle uskolle ei jää tilaa ja dualismi on luonnontieteen näkökulmasta ongelmallinen, emergenssistä on etsitty filosofista viitekehystä, jossa luonnontiede ja uskonto olisivat sovitettavissa yhteen. Ensimmäisessä luvussa käsitellään fysikalismia ja dualismia ja erityisesti filosofista ja luonnontieteellistä kritiikkiä, jota niitä vastaan voidaan esittää. Toisessa luvussa tarkastellaan erilaisia mahdollisuuksia määritellä emergenssin käsite ja esitellään erityisesti Philip Claytonin käsityksiä heikosta ja vahvasta emergenssistä, emergenssistä luonnontieteissä sekä ihmismielestä fysikaaliseen maailmaan nähden emergenttinä ilmiönä. Emergenssi mainitaan monien sellaisten ilmiöiden yhteydessä, joita on pyritty tutkimaan kaaosteorian ja kompleksisuuden tutkimuksen keinoin. Työn kolmannessa luvussa pyritään antamaan kuva emergenssin suhteesta näihin teorioihin ja ylipäätään moderniin fysiikkaan. Philip Clayton on luonut emergenssiteorian pohjalta myös teologisen teorian, jossa käsitys Jumalasta luojana ja Jumalan vaikutus maailmassa pyritään sovittamaan yhteen emergentin todellisuuskäsityksen kanssa. Tätä teologista teoriaa esitellään ja arvioidaan työn neljännessä luvussa.

Selective-Area Atomic Layer Deposition

Atomic layer deposition (ALD) is a method to deposit thin films from gaseous precursors to the substrate layer-by-layer so that the film thickness can be tailored with atomic layer accuracy. Film tailoring is even further emphasized with selective-area ALD which enables the film growth to be controlled also on the substrate surface. Selective-area ALD allows the decrease of a process steps in preparing thin film devices. This can be of a great technological importance when the ALD films become into wider use in different applications. Selective-area ALD can be achieved by passivation or activation of a surface. In this work ALD growth was prevented by octadecyltrimethoxysilane, octadecyltrichlorosilane and 1-dodecanethiol SAMs, and by PMMA (polymethyl methacrylate) and PVP (poly(vinyl pyrrolidone) polymer films. SAMs were prepared from vapor phase and by microcontact printing, and polymer films were spin coated. Microcontact printing created patterned SAMs at once. The SAMs prepared from vapor phase and the polymer mask layers were patterned by UV lithography or lift-off process so that after preparation of a continuous mask layer selected areas of them were removed. On these areas the ALD film was deposited selectively. SAMs and polymer films prevented the growth in several ALD processes such as iridium, ruthenium, platinum, TiO2 and polyimide so that the ALD films did grow only on areas without SAM or polymer mask layer. PMMA and PVP films also protected the surface against Al2O3 and ZrO2 growth. Activation of the surface for ALD of ruthenium was achieved by preparing a RuOX layer by microcontact printing. At low temperatures the RuCp2-O2 process nucleated only on this oxidative activation layer but not on bare silicon.

Traditionally Protected Forests´ Role within Transforming Natural Resource Management Regimes in Taita Hills, Kenya

In Taita Hills, south-eastern Kenya, remnants of indigenous mountain rainforests play a crucial role as water towers and socio-cultural sites. They are pressurized due to poverty, shortage of cultivable land and the fading of traditional knowledge. This study examines the traditional ecological knowledge of Taitas and the ways it may be applied within transforming natural resource management regimes. I have analyzed some justifications for and hindrances to ethnodevelopment and participatory forest management in light of recently renewed Kenyan forest policies. Mixed methods were applied by combining an ethnographic approach with participatory GIS. I learned about traditionally protected forests and their ecological and cultural status through a seek out the expert method and with remote sensing data and tools. My informants were: 107 household interviewees, 257 focus group participants, 73 key informants and 87 common informants in participatory mapping. Religious leaders and state officials shared their knowledge for this study. I have gained a better understanding of the traditionally protected forests and sites through examining their ecological characteristics and relation to social dynamics, by evaluating their strengths and hindrances as sites for conservation of cultural and biological diversity. My results show that, these sites are important components of a complex socio-ecological system, which has symbolical status and sacred and mystical elements within it, that contributes to the connectivity of remnant forests in the agroforestry dominated landscape. Altogether, 255 plant species and 220 uses were recognized by the tradition experts, whereas 161 species with 108 beneficial uses were listed by farmers. Out of the traditionally protected forests studied 47 % were on private land and 23% on community land, leaving 9% within state forest reserves. A paradigm shift in conservation is needed; the conservation area approach is not functional for private lands or areas trusted upon communities. The role of traditionally protected forests in community-based forest management is, however, paradoxal, since communal approaches suggests equal participation of people, whereas management of these sites has traditionally been the duty of solely accredited experts in the village. As modernization has gathered pace such experts have become fewer. Sacredness clearly contributes but, it does not equal conservation. Various social, political and economic arrangements further affect the integrity of traditionally protected forests and sites, control of witchcraft being one of them. My results suggest that the Taita have a rich traditional ecological knowledge base, which should be more determinately integrated into the natural resource management planning processes.

Intraspecific variation in brain size and architecture : population divergence and phenotypic plasticity

Brain size and architecture exhibit great evolutionary and ontogenetic variation. Yet, studies on population variation (within a single species) in brain size and architecture, or in brain plasticity induced by ecologically relevant biotic factors have been largely overlooked. Here, I address the following questions: (i) do locally adapted populations differ in brain size and architecture, (ii) can the biotic environment induce brain plasticity, and (iii) do locally adapted populations differ in levels of brain plasticity? In the first two chapters I report large variation in both absolute and relative brain size, as well as in the relative sizes of brain parts, among divergent nine-spined stickleback (Pungitius pungitius) populations. Some traits show habitat-dependent divergence, implying natural selection being responsible for the observed patterns. Namely, marine sticklebacks have relatively larger bulbi olfactorii (chemosensory centre) and telencephala (involved in learning) than pond sticklebacks. Further, I demonstrate the importance of common garden studies in drawing firm evolutionary conclusions. In the following three chapters I show how the social environment and perceived predation risk shapes brain development. In common frog (Rana temporaria) tadpoles, I demonstrate that under the highest per capita predation risk, tadpoles develop smaller brains than in less risky situations, while high tadpole density results in enlarged tectum opticum (visual brain centre). Visual contact with conspecifics induces enlarged tecta optica in nine-spined sticklebacks, whereas when only olfactory cues from conspecifics are available, bulbus olfactorius become enlarged.Perceived predation risk results in smaller hypothalami (complex function) in sticklebacks. Further, group-living has a negative effect on relative brain size in the competition-adapted pond sticklebacks, but not in the predation-adapted marine sticklebacks. Perceived predation risk induces enlargement of bulbus olfactorius in pond sticklebacks, but not in marine sticklebacks who have larger bulbi olfactorii than pond fish regardless of predation. In sum, my studies demonstrate how applying a microevolutionary approach can help us to understand the enormous variation observed in the brains of wild animals a point-of-view which I high-light in the closing review chapter of my thesis.

Monimuotoisuudelle arvokkaat ontot puut kaupunkialueilla – onttojen runkojen esiintymistodennäköisyyteen vaikuttavat tekijät

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää lahosta puuaineesta riippuvaiselle lajistolle tärkeiden onttojen puiden ominaisuuksien vaikutusta pääkaupunkiseudun jalojen puistopuiden onttouden esiintymistodennäköisyyteen. Tutkimuksessa mitattavia ominaisuuksia olivat puiden läpimitta, puulaji, pituus sekä kasvupaikan valoisuus ja metsäisyys. Tutkittavia puulajeja olivat lehmus (Tilia cordata), vaahtera (Acer platanoides), tammi (Quercus robur), saarni (Fraxinus excelsior) ja jalavat (Ulmus glabra ja U. laevis). Tutkimuskohteina olivat pääkaupunkiseudulla sijaitsevat 14 viheraluetta, jotka vaihtelivat metsäisistä puustokeskittymistä valoisiin ja intensiivisesti hoidettuihin puistoihin. Onttouden esiintymisen riippuvuutta muista muuttujista tutkittiin korrelaatioanalyysillä sekä logistisilla regressioanalyyseillä, joissa huomioitiin myös puiden jakaantuminen viheraluiden välillä. Puulajilla ja puun läpimitalla oli vaikutusta onttouden esiintymistodennäköisyyteen. Kasvupaikan valoisuudella oli merkitystä rungon onttoutumisessa ainakin lehmukselle ja vaahteralle. Metsäisyys liittyy valoisuuteen ja näiden muuttujien vaikutus rungon onttoutumistodennäköisyyteen on kietoutunut toisiinsa. Pituudella ei todennäköisesti ollut merkitystä onttoutumiseen. Tulosten perusteella etenkin pääkaupunkiseudun lehmukset sekä vaahterat ovat herkkiä onttoutumaan ja täten ne muodostavat monimuotoisia elinympäristöjä. Valoisuuden ja metsäisyyden vaikutus onttoutumiseen on vahvasti sidoksissa puiden hoitoon ja hoitotoimilla on siis suuri vaikutus onkaloiden syntyyn.

Studies of fungi associated with Tomicus piniperda L. in Finland

The Scots pine bark beetle, Tomicus piniperda is a secondary colonizer of pine and other conifers. It is a native species from Europe and Asia that was recently introduced in North America. Although it is necessary to understand this insect's interactions with other organisms, few studies have focussed on its fungal associates. This study focused on the effect of latitude in the occurrence of fungi associated with T. piniperda. T. piniperda were collected from Pinus sylvestris in Northern (Rovaniemi) and Southern (Hyytiala) Finland. Both endo- and epi- mycota were isolated. The fungi were identified using a combination of morphological features and molecular data. The results revealed a great diversity of fungi species associated with T. piniperda, with a total of 3073 isolates representing 23 species. The most frequently isolated fungi in the bark beetles from Northern Finland were Beauvaria bassiana, Kuraishia sp. and Penicillium sp. whereas P. brevicompactum and Mortierella sp. were mostly observed in the South. Ophiostoma canum and O. minus were also observed. The number of isolates per insect in the north was 2.83 epi- and 2.38 for endo-mycota fungus. In the south, the number of isolates per insect was 4.1 for epi- and 3.5 for endo-mycota. Statistical analysis indicated that there was significant differences in fungal populations associated with the beetles in Southern and Northern Finland. There was however no significant difference between the epi- and endo-mycota fungal populations. The highest richness and diversity of the fungal species was observed in the South. However, the overall fungal diversity index analysis revealed that the mycobiota was undersampled.

Microfinance, Efficiency and Agricultural Production in Bangladesh

The objectives of this study were to make a detailed and systematic empirical analysis of microfinance borrowers and non-borrowers in Bangladesh and also examine how efficiency measures are influenced by the access to agricultural microfinance. In the empirical analysis, this study used both parametric and non-parametric frontier approaches to investigate differences in efficiency estimates between microfinance borrowers and non-borrowers. This thesis, based on five articles, applied data obtained from a survey of 360 farm households from north-central and north-western regions in Bangladesh. The methods used in this investigation involve stochastic frontier (SFA) and data envelopment analysis (DEA) in addition to sample selectivity and limited dependent variable models. In article I, technical efficiency (TE) estimation and identification of its determinants were performed by applying an extended Cobb-Douglas stochastic frontier production function. The results show that farm households had a mean TE of 83% with lower TE scores for the non-borrowers of agricultural microfinance. Addressing institutional policies regarding the consolidation of individual plots into farm units, ensuring access to microfinance, extension education for the farmers with longer farming experience are suggested to improve the TE of the farmers. In article II, the objective was to assess the effects of access to microfinance on household production and cost efficiency (CE) and to determine the efficiency differences between the microfinance participating and non-participating farms. In addition, a non-discretionary DEA model was applied to capture directly the influence of microfinance on farm households production and CE. The results suggested that under both pooled DEA models and non-discretionary DEA models, farmers with access to microfinance were significantly more efficient than their non-borrowing counterparts. Results also revealed that land fragmentation, family size, household wealth, on farm-training and off farm income share are the main determinants of inefficiency after effectively correcting for sample selection bias. In article III, the TE of traditional variety (TV) and high-yielding-variety (HYV) rice producers were estimated in addition to investigating the determinants of adoption rate of HYV rice. Furthermore, the role of TE as a potential determinant to explain the differences of adoption rate of HYV rice among the farmers was assessed. The results indicated that in spite of its much higher yield potential, HYV rice production was associated with lower TE and had a greater variability in yield. It was also found that TE had a significant positive influence on the adoption rates of HYV rice. In article IV, we estimated profit efficiency (PE) and profit-loss between microfinance borrowers and non-borrowers by a sample selection framework, which provided a general framework for testing and taking into account the sample selection in the stochastic (profit) frontier function analysis. After effectively correcting for selectivity bias, the mean PE of the microfinance borrowers and non-borrowers were estimated at 68% and 52% respectively. This suggested that a considerable share of profits were lost due to profit inefficiencies in rice production. The results also demonstrated that access to microfinance contributes significantly to increasing PE and reducing profit-loss per hectare land. In article V, the effects of credit constraints on TE, allocative efficiency (AE) and CE were assessed while adequately controlling for sample selection bias. The confidence intervals were determined by the bootstrap method for both samples. The results indicated that differences in average efficiency scores of credit constrained and unconstrained farms were not statistically significant although the average efficiencies tended to be higher in the group of unconstrained farms. After effectively correcting for selectivity bias, household experience, number of dependents, off-farm income, farm size, access to on farm training and yearly savings were found to be the main determinants of inefficiencies. In general, the results of the study revealed the existence substantial technical, allocative, economic inefficiencies and also considerable profit inefficiencies. The results of the study suggested the need to streamline agricultural microfinance by the microfinance institutions (MFIs), donor agencies and government at all tiers. Moreover, formulating policies that ensure greater access to agricultural microfinance to the smallholder farmers on a sustainable basis in the study areas to enhance productivity and efficiency has been recommended. Key Words: Technical, allocative, economic efficiency, DEA, Non-discretionary DEA, selection bias, bootstrapping, microfinance, Bangladesh.

Kannan, kasvatusympäristön ja ehdollistamisen vaikutus lohenpoikasten pedonvälttämiskäyttäytymiseen

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 saaliksi 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.

Tree mortality, fire scar formation and regeneration 8 years after low-intensity fire in managed Pinus sylvestris stands

Fire is an important driver of the boreal forest ecosystem, and a useful tool for the restoration of degraded forests. However, we lack knowledge on the ecological processes initiated by prescribed fires, and whether they bring about the desired restoration effects. The purpose of this study was to investigate the impacts of low-intensity experimental prescribed fires on four ecological processes in young commercial Scots pine (Pinus sylvestris) stands eight years after the burning. The processes of interest were tree mortality, dead wood creation, regeneration and fire scar formation. These were inventoried in twelve study plots, which were 30 m x 30 m in size. The plots belonged to two different stand age classes: 30-35 years or 45 years old at the time of burning. The study was partly a follow-up of study plots researched by Sidoroff et al. (2007) one year after burning in 2003. Tree mortality increased from 183 stems ha-1 in 2003 to 259 stems ha-1 in 2010, corresponding to 15 % and 21 % of stem number respectively. Most mortality was experienced in the stands of the younger age class, in smaller diameter classes and among species other than Scots pine. By 2010, the average mortality of Scots pine per plot was 18%, but varied greatly ranging from 0% to 63% of stem number. Delayed mortality, i.e. mortality that occurred between 2 and 8 years after fire, seemed to become more important with increasing diameter. The input of dead wood also varied greatly between plots, from none to 72 m3 ha-1, averaging at 12 m3 ha-1. The amount of fire scarred trees per plot ranged from none to 20 %. Four out of twelve plots (43 %) did not have any fire scars. Scars were on average small: 95% of scars were less than 4 cm in width, and 75% less than 40 cm in length. Owing to the light nature of the fire, the remaining overstorey and thick organic layer, regeneration was poor overall. The abundance of pine and other seedlings indicated a viable seed source existed, but the seedlings failed to establish under dense canopy. The number of saplings ranged from 0 to 12 333 stems ha-1. The results of this study indicate that a low intensity fire does not necessarily initiate the ecological processes of tree mortality, dead wood creation and regeneration in the desired scale. Fire scars, which form the basis of fire dating in fire history studies, did not form in all cases.

Phytophthora in Finnish nurseries

Human-mediated movement of plants and plant products is now generally accepted to be the primary mode of introduction of plant pathogens. Species of the genus Phytophthora are commonly spread in this way and have caused severe epidemics in silviculture, horticulture as well as natural systems all over the world. The aims of the study were to gather information on the occurrence of Phytophthora spp. in Finnish nurseries, to produce information for risk assessments for these Phytophthora spp. by determining their host ranges and tolerance of cold temperatures, and to establish molecular means for their detection. Phytophthora cactorum was found to persist in natural waterbodies and results suggest that irrigation water might be a source of inoculum in nurseries. In addition to P. cactorum, isolates from ornamental nursery Rhododendron yielded three species new to Finland: P. ramorum, P. plurivora and P. pini. The only species with quarantine status, P. ramorum, was most adapted to growth in cold temperatures and able to persist in the nursery in spite of an annual sanitation protocol. Phytophthora plurivora and the closely related P. pini had more hosts among Nordic tree and plant species than P. ramorum and P. cactorum, and also had higher infectivity rates. All four species survived two weeks in -5 °C , and thus soil survival of these Phytophthoras in Finland is likely under current climatic conditions. The most common tree species in Finnish nurseries, Picea abies, was highly susceptible to P. plurivora and P. pini in pathogenicity trials. In a histological examination of P. plurivora in P. abies shoot tissues, fast necrotrophic growth was observed in nearly all tissues. The production of propagules in P. abies shoot tissue was only weakly indicated. In this study, a PCR DGGE technique was developed for simultaneous detection and identification of Phytophthora spp. It reliably detected Phytophthora in plant tissues and could discriminate most test species as well as indicate instances of multiple-species infections. It proved to be a useful detection and identification tool either applied alone or in concert with traditional isolation culture techniques. All of the introduced species of Phytophthora had properties that promote a high risk of establishment and spread in Finland. It is probable that more pathogens of this genus will be introduced and become established in Finland and other Nordic countries unless efficient phytosanitary control becomes standard practice in the international plant trade.

Nupoutuskivun vaikutus vasikan hyvinvointiin

Nupouttamisella tarkoitetaan vasikan sarvenaiheiden tuhoamista sarvien kasvun estämiseksi esimerkiksi kuumapolton avulla. Nykyisin lähes kaikki Suomessa syntyvistä vasikoista nupoutetaan turvallisuusnäkökohtien vuoksi. Suomen eläinlääkintölainsäädännön mukaan riittävät tiedot ja taidot toimenpiteen suorittamiseksi omaava henkilö saa nupouttaa alle neliviikkoisen vasikan. Eläinlääkäri voi jättää tilalle pistoksena tai suun kautta annosteltavaa tulehduskipulääkettä nupoutuskivun hoitoa varten. Nupouttamisen on useissa tutkimuksissa todettu aiheuttavan vasikalle kipua, joka ilmenee muun muassa pakenemisyrityksinä toimenpiteen yhteydessä sekä levottomuutena, sosiaalisen käyttäytymisen vähenemisenä, kohonneena sydämen sykkeenä ja stressihormonien tason nousuna nupoutuksen jälkeen. Tähänastisissa tutkimuksissa nupoutuskipua on tutkittu pisimmillään kahden vuorokauden ajan. Koska kuumapoltolla nupouttaminen saa aikaan syvän palovamman, voidaan olettaa vasikan kokevan useiden päivien ajan kipua, joka vaikuttaa hyvinvointia alentavasti. Nupoutuksen vaikutusta vasikoiden makuukäyttäytymiseen tutkittiin viiden päivän ajan nupoutustoimenpiteen jälkeen olettaen, että useamman päivän mittainen tulehduskipulääkekuuri parantaisi vasikoiden hyvinvointia. Tutkimukseen valittiin satunnaisesti kymmenen sonnivasikkaa (keski-ikä 27± 5,6 vrk). Vasikat satunnaistettiin kahteen hoitoryhmään, joista toiset saivat nupoutuspäivänä ja sen jälkeen ketoprofeenivalmistetta suun kautta yhteensä viiden päivän ajan, ja toiset vastaavasti lumelääkettä. Kaikki vasikat nupoutettiin rauhoitettuina ja paikallispuudutettuina kaasukuumenteista nupoutuskolvia käyttäen. Vasikoita videoitiin kuuden vuorokauden ajan, alkaen vuorokausi ennen nupoutusta. Videoaineisto analysoitiin Cowlog -tietokoneohjelmalla. Vasikoita lääkinneet henkilöt sekä videoiden analysoinnin suorittaja eivät tienneet, kumpaan hoitoryhmään kukin vasikka kuului. Koetilanne oli siis kaksoissokkoutettu. Nupoutuspäivää ei otettu huomioon tuloksissa, koska vasikat nupoutettiin rauhoitettuna. Nupoutustoimenpide lyhensi vasikoiden keskimääräistä yhteenlaskettua makuuaikaa vuorokaudessa 1028,2 ± 23,8 minuutista (päivä ennen nupoutusta) 886,1 ± 23,8 minuuttiin (nupoutuspäivää seuraava päivä). Nupoutuspäivää seuraavana päivänä vasikoiden keskimääräinen kokonaismakuuaika oli tilastollisesti merkittävästi lyhyempi verrattuna kaikkiin muihin päiviin (p<0,05). Tuloksissa oli havaittavissa tilastollinen tendenssi, jonka mukaan lumelääkittyjen vasikoiden makuujaksojen lukumäärä vuorokaudessa (22,7±1,6 kertaa) oli tulehduskipulääkittyihin vasikoihin (17,7±1,6 kertaa) verrattuna suurempi koko seurantajakson aikana (p=0,06). Tulehduskipulääkittyjen vasikoiden makuujaksojen keskimääräinen pituus koko seurantajakson aikana oli merkittävästi suurempi (57,3 ± 3,1 minuuttia) kuin lumelääkittyjen vasikoiden (45,0 ± 3,1 minuuttia) (p=0,02). Nupoutus lyhensi kaikkien vasikoiden päivittäistä kokonaismakuuaikaa, mikä viittaa vasikoiden kokeneen akuuttia kipua tulehduskipulääkityksestä huolimatta. Akuutti kipu ja stressi ilmenivät levottomuutena vasikoiden makuukäyttäytymisessä. Riittävä ja laadukas uni on edellytys vasikan kasvulle ja hyvinvoinnille, mikä tekee aiheesta tärkeän myös taloudellisesta näkökulmasta. Tuloksien perusteella voidaan todeta, että nupoutuksen aiheuttama kipu kestää useita päiviä, mutta jatkotutkimuksia tarvitaan kivunhoitovaihtoehtojen osalta sekä kivun kestosta suuremmalla otannalla.

Income inequality in the process of economic development : An empirical approach

This thesis studies the effect of income inequality on economic growth. This is done by analyzing panel data from several countries with both short and long time dimensions of the data. Two of the chapters study the direct effect of inequality on growth, and one chapter also looks at the possible indirect effect of inequality on growth by assessing the effect of inequality on savings. In Chapter two, the effect of inequality on growth is studied by using a panel of 70 countries and a new EHII2008 inequality measure. Chapter contributes on two problems that panel econometric studies on the economic effect of inequality have recently encountered: the comparability problem associated with the commonly used Deininger and Squire s Gini index, and the problem relating to the estimation of group-related elasticities in panel data. In this study, a simple way to 'bypass' vagueness related to the use of parametric methods to estimate group-related parameters is presented. The idea is to estimate the group-related elasticities implicitly using a set of group-related instrumental variables. The estimation results with new data and method indicate that the relationship between income inequality and growth is likely to be non-linear. Chapter three incorporates the EHII2.1 inequality measure and a panel with annual time series observations from 38 countries to test the existence of long-run equilibrium relation(s) between inequality and the level of GDP. Panel unit root tests indicate that both the logarithmic EHII2.1 inequality measure and the logarithmic GDP per capita series are I(1) nonstationary processes. They are also found to be cointegrated of order one, which implies that there is a long-run equilibrium relation between them. The long-run growth elasticity of inequality is found to be negative in the middle-income and rich economies, but the results for poor economies are inconclusive. In the fourth Chapter, macroeconomic data on nine developed economies spanning across four decades starting from the year 1960 is used to study the effect of the changes in the top income share to national and private savings. The income share of the top 1 % of population is used as proxy for the distribution of income. The effect of inequality on private savings is found to be positive in the Nordic and Central-European countries, but for the Anglo-Saxon countries the direction of the effect (positive vs. negative) remains somewhat ambiguous. Inequality is found to have an effect national savings only in the Nordic countries, where it is positive.