Tropical dryland agroforestry on clay soils: : Analysis of systems based on Acacia senegal in the Blue Nile region, Sudan

Acacia senegal, the gum arabic producing tree, is the most important component in traditional dryland agroforestry systems in the Blue Nile region, Sudan. The aim of the present study was to provide new knowledge on the potential use of A. senegal in dryland agroforestry systems on clay soils, as well as information on tree/crop interaction, and on silvicultural and management tools, with consideration on system productivity, nutrient cycling and sustainability. Moreover, the aim was also to clarify the intra-specific variation in the performance of A. senegal and, specifically, the adaptation of trees of different origin to the clay soils of the Blue Nile region. In agroforestry systems established at the beginning of the study, tree and crop growth, water use, gum and crop yields, nutrient cycling and system performance were investigated for a period of four years (1999 to 2002). Trees were grown at 5 x 5 m and 10 x 10 m spacing alone or in mixture with sorghum or sesame; crops were also grown in sole culture. The symbiotic biological N2 fixation by A. senegal was estimated using the 15N natural abundance (δ15N) procedure in eight provenances collected from different environments and soil types of the gum arabic belt and grown in clay soil in the Blue Nile region. Balanites aegyptiaca (a non-legume) was used as a non-N-fixing reference tree species, so as to allow 15N-based estimates of the proportion of the nitrogen in trees derived from the atmosphere. In the planted acacia trees, measurements were made on shoot growth, water-use efficiency (as assessed by the δ13C method) and (starting from the third year) gum production. Carbon isotope ratios were obtained from the leaves and branch wood samples. The agroforestry system design caused no statistically significant variation in water use, but the variation was highly significant between years, and the highest water use occurred in the years with high rainfall. No statistically significant differences were found in sorghum or sesame yields when intercropping and sole crop systems were compared (yield averages were 1.54 and 1.54 ha-1 for sorghum and 0.36 and 0.42 t ha-1 for sesame in the intercropped and mono-crop plots, respectively). Thus, at an early stage of agroforestry system management, A. senegal had no detrimental effect on crop yield, but the pattern of resource capture by trees and crops may change as the system matures. Intercropping resulted in taller trees and larger basal and crown diameters as compared to the development of sole trees. It also resulted in a higher land equivalent ratio. When gum yields were analysed it was found that a significant positive relationship existed between the second gum picking and the total gum yield. The second gum picking seems to be a decisive factor in gum production and could be used as an indicator for the total gum yield in a particular year. In trees, the concentrations of N and P were higher in leaves and roots, whereas the levels of K were higher in stems, branches and roots. Soil organic matter, N, P and K contents were highest in the upper soil stratum. There was some indication that the P content slightly increased in the topsoil as the agroforestry plantations aged. At a stocking of 400 trees ha-1 (5 x 5 m spacing), A. senegal accumulated in the biomass a total of 18, 1.21, 7.8 and 972 kg ha-1of N, P, K and OC, respectively. Trees contributed ca. 217 and 1500 kg ha-1 of K and OC, respectively, to the top 25-cm of soil over the first four years of intercropping. Acacia provenances of clay plain origin showed considerable variation in seed weight. They also had the lowest average seed weight as compared to the sandy soil (western) provenances. At the experimental site in the clay soil region, the clay provenances were distinctly superior to the sand provenances in all traits studied but especially in basal diameter and crown width, thus reflecting their adaptation to the environment. Values of δ13C, indicating water use efficiency, were higher in the sand soil group as compared to the clay one, both in leaves and in branch wood. This suggests that the sand provenances (with an average value of -28.07 ) displayed conservative water use and high drought tolerance. Of the clay provenances, the local one (Bout) displayed a highly negative (-29.31 ) value, which indicates less conservative water use that resulted in high productivity at this particular clay-soil site. Water use thus appeared to correspond to the environmental conditions prevailing at the original locations for these provenances. Results suggest that A. senegal provenances from the clay part of the gum belt are adapted for a faster growth rate and higher biomass and gum productivity as compared to provenances from sand regions. A strong negative relationship was found between the per-tree gum yield and water use efficiency, as indicated by δ13C. The differences in water use and gum production were greater among provenance groups than within them, suggesting that selection among rather than within provenances would result in distinct genetic gain in gum yield. The relative δ15N values ( ) were higher in B. aegyptiaca than in the N2-fixing acacia provenances. The amount of Ndfa increased significantly with age in all provenances, indicating that A. senegal is a potentially efficient nitrogen fixer and has an important role in t agroforestry development. The total above-ground contribution of fixed N to foliage growth in 4-year-old A. senegal trees was highest in the Rahad sand-soil provenance (46.7 kg N ha-1) and lowest in the Mazmoom clay-soil provenance (28.7 kg N ha-1). This study represents the first use of the δ15N method for estimating the N input by A. senegal in the gum belt of Sudan. Key words: Acacia senegal, agroforestry, clay plain, δ13C, δ15N, gum arabic, nutrient cycling, Ndfa, Sorghum bicolor, Sesamum indicum

Hiekkatympösen (Hebeloma cylindrosporum) L-aminohappo-oksidaasi -geenin eristäminen

Pohjoisella havumetsävyöhykkeellä typpi on usein kasvien kasvua rajoittava tekijä. Metsämaan typpivarannot koostuvat pääasiassa orgaaniseen ainekseen sitoutuneista typpiyhdisteistä, erityisesti aminohapoista. Ektomykorritsasienet osallistuvat metsämaassa tapahtuvaan typenkiertoon hajottamalla orgaanisia typpiyhdisteitä ja kuljettamalla niitä kasvien käytettäväksi. Sienisolun sisällä tapahtuvasta aminohappojen mineralisaatiosta tiedetään toistaiseksi melko vähän. Aminohappo-oksidaasit katalysoivat aminohappojen mineralisaatiota. Eräissä ektomykorritsaa muodostavien kantasienten suvuissa on osoitettu L-aminohappo-oksidaaseja (LAO). Toistaiseksi LAO-geeniä ei tunneta kantasienistä. Työssä kuvattiin ensimmäistä kertaa LAO-geeni kantasienistä. Hiekkatympösen LAO1- geenin cDNA:n 5´ ja 3´ päiden emäsjärjestykset määritettiin RACE-PCR -menetelmällä, josta saatujen sekvenssien perusteella suunniteltiin alukkeet koko geenin cDNA:n ja genomisen DNA:n monistamiseksi. Genomisen DNA ja cDNA -sekvenssien perusteella määritettiin hiekkatympösen LAO1-geenin rakenne. Hiekkatympösen LAO1-geeni koostuu viidestä eksonista ja neljästä intronista. Hiekkatympösen LAO1-geenin yläpuoliselta alueelta löydettiin typpimetabolian säätelyyn osallistuvan proteiinin sitoutumiskohta. LAO1-geeniä edeltävä geenin osittainen genominen DNA-sekvenssi määritettiin. Kangaslohisienen genomissa LAO1-geeniä edeltävä geeni oli ennustettu pyruvaattidekarboksylaasiksi. Lisäksi työssä määritettiin hiekkatympösen toisen LAOhomologin cDNA:n osittainen emäsjärjestys. Työssä tunnistettiin myös toisen kantasienen, kangaslohisienen, LAO-geeni. LAO-geeniksi tunnistettu kangaslohisienen geenimalli oli aiemmin ennustettu NCBI:n tietokannassa toiminnaltaan tuntemattomaksi proteiiniksi. Proteiinien sukupuun perusteella hiekkatympösen ja kangaslohisienen LAO:n kantamuoto on kahdentunut. Työstä saatu tutkimustulos tuo täysin uutta tietoa molekyylibiologian tasolla ektomykorritsasienten aminohappojen katabolisista reaktioista. Aminohappojen mineralisaation seurauksen muodostuneet ammoniumionit saattavat olla merkittävä typen lähde myös maan muille mikrobeille ja kasveille. On mahdollista, että ektomykorritsasienten LAO-entsyymi on yksi merkittävä tekijä metsämaan typenkierrossa.

Dracocephalum moldavica L. and Melissa officinalis L. : Chemistry and Bioactivities Relevant in Alzheimer’s Disease Therapy

Oksidatiivisen stressin eli liiallisen reaktiivisten happiyhdisteiden määrän soluissa on jo pitkään arveltu olevan tärkeä Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen vaikuttava tekijä. Tämän vuoksi kiinnostus erilaisten antioksidanttien (yhdisteitä, jotka neutraloivat näitä happiradikaaleja soluissa) mahdollisia terapeuttisia ominaisuuksia Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu laajalti. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu löytämään antioksidanttia, joka olisi hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Tämän vuoksi on tärkeää pyrkiä löytämään uusia antioksidanttien lähteitä sekä tutkia niistä löytyviä aktiivisia yhdisteitä. Kiinnostus luonnon antioksidantteja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime aikoina. Huomio on kiinnittynyt erityisesti aromaattisista sekä lääkekasveista löytyviin antioksidantteihin. Lamiaceae- perheeseen kuuluvia tuoksuampiaisyrttiä (Dracocephalum moldavica L.) ja sitruunamelissaa (Melissa officinalis L.) on käytetty Iranissa pitkään sekä ruoanlaitossa että lääkinnässä, minkä vuoksi näiden kasvien uutteiden antioksidanttisisältöä päätettiin analysoida käyttäen useaa erilaista in vitro- menetelmää. Näissä kokeissa ilmeni, että uutteilla oli useita antioksidanttisia vaikutuksia. Näistä antioksidanttisista vaikutuksista vastaavia yhdisteitä pyrittiin tunnistamaan käyttäen HPLC-PDA- tekniikkaa, minkä seurauksena niiden havaittiin sisältävän erilaisia polyfenoleita, kuten hydroksyloituneita bentsoeeni- ja cinnamamidihapon johdannaisia sekä flavonoideja. Kummankin kasvin uutteissa runsaimmin esiintynyt yhdiste oli rosmariinihappo. Sitruunamelissaa (M. officinalis) on käytetty antiikin ajoista alkaen kognitiivisten toimintojen häiriöiden hoidossa. Perustuen tietoon kasvin käytöstä perinteisessä lääkinnässä, sen tehoa Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu viime aikoina kliinisin kokein. Sitruunamelissan todettiinkin olevan hyödyksi lievää ja keskivaikeaa Alzheimeimerin tautia sairastavien potilaiden hoidossa. Väitöskirjan osanan olevasta kooste-artikkelista käy ilmi, että tutkimalla lääkekasvien ominaisuuksia voidaan saada arvokkaita suuntaa-antavia vihjeitä Alzheimerin taudin lääkehoidon kehittämiseen. Tämän perusteella päätettiinkin testatata myös sitruunamelissauutteen kykyä estää asetyylikoliiniesteraasin (AChE) toimintaa, koska tämän entsyymin toiminna estämisen tiedetään olevan hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Uute kykeni estämään AChE:n toimintaa, minkä vuoksi uutteen sisältämiä komponentteja päätettiin tutkia terkemmin. Uute jaettiin erilaisiin fraktioihin käyttäen HPLC-menetelmää, minkä jälkeen testattiin jokaisen fraktion kykyä inhiboida AchE. Suurin osa fraktioista kykeni inhiboimaan AChE:n toimintaa selkeästi tehokkaammin, kuin raakauute. Kaikista tehokkainta fraktiota analysoitiin tarkemmin sen aktiivisten yhdisteiden tunnistamiseksi, minkä seurauksena sen sisältämät yhdisteet tunnistettiin cis ja trans-rosmariinihapoiksi. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen yhdisteiden hyödyllisyyttä Alzheimerin taudin hoidossa tulisi seuraavaksi tutkia erilaisissa in vivo-malleissa. Lisäksi jäljellä olevien fraktioiden kemiallinen koostumus tulisi selvittää sekä antioksidanttiaktiivisuuden ja AChE:n toiminnan inhiboinnin välistä mahdollista yhteyttä tulisi tutkia tarkemmin. Tämä tutkimus osoittaa tuoksuampiasyrtin (D. moldavica) sekä sitruunamelissan (M. officinalis) sisältävän monenlaisia aktiivisia antioksidantteja. Lisäksi sitruunamelissan sisältämät yhdisteet kykenivät estämään asetyylikoliiniesteraasin (AchE) toimintaa. Nämä tulokset tukevat osaltaan väitöskirjan osana olevan kooste-artikkelin johtopäätöksiä, joiden mukaan etnofarmakologinen kasvitutkimus voi osoittautua erittäin hyödylliseksi kehitettäessä uutta lääkehoitoa Alzheimerin tautiin. Lisäksi tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus osoittaakin, että perinteisesti lääkekasvina käytettyä sitruunamelissaa voidaan mahdollisesti hyödyntää uusien Alzheimerin taudin hoitoon käytettävien lääkkeiden kehityksessä.

L'ecfrasis nel Piacere di Gabriele D'Annunzio

Tutkielman aiheena on ekfrasis Gabriele D'Annunzion romaanissa Il Piacere (1889). Lähtökohtana on selvittää, millaisissa muodoissa ekfrasis esiintyy romaanissa sekä miten ekfrasis vaikuttaa teoksen tulkintatradition esille tuomaan tematiikkaan. Pyrkimyksenä on myös selkeyttää ekfrasiksen käsitettä, jonka ongelmana ovat sanaan eri aikakausina liitetyt eri merkitykset. Tärkeimpiä lähdeteoksia ovat James A.W. Heffernanin Museum of Words (1993) ja W.J.T. Mitchellin Picture Theory (1994), Marinella Cantelmon Il Piacere dei leggitori: D'Annunzio e la comunicazione letteraria (1996) sekä John Hollanderin artikkeli "The Poetics of Ekphrasis" (1988). Tutkielman avainkäsitteenä on Heffernanin määritelmä, jonka mukaan ekfrasis on sanallinen esitys kuvallisesta esityksestä. Määritelmää sovellettaessa on otettu huomioon representaatiokäsityksen avautuminen, jolloin vastaanottaja, ympäristö etc. ovat osa esitystä. Korpuksen muodostavat tapahtumaympäristöä, taideteoksia, esineistöä ja henkilöhahmoja kuvaavat ekfrastiset katkelmat. Luokittelussa toimivat alakäsitteinä Valerie Robillardin kuvaileva, attributiivinen ja assosiatiivinen ekfrasis sekä Tamar Yacobin ekfrastinen vertaus. Analyysi osoittaa, että kuvaileva ekfrasis on yleisin, mutta vain kuvitteellisten teosten yhteydessä. Katkelmissa on näkyvissä ekfrasikselle luonteenomainen kerronnallinen impulssi. Ekfrasis osallistuu tunnetun ja uuden elementin vuoropuheluun ankkuroimalla kuvitteelliset taideteokset lukijalle tuttuun ympäristöön, jolloin myös uusi tulee toden kaltaiseksi. Attributiivinen ekfrasis takaa välittömän tunnistettavuuden. Henkilöhahmot, erityisesti keskeiset naishahmot, on määritelty ekfrastisten vertausten kautta. Ekfrasis ilmentää osaltaan naishahmojen vaihdettavuuden tematiikkaa. Kyseessä on myös toiseuden haltuunotto. Kuvallisen viittaussuhteen ansiosta ekfrasis toimii tehokeinona. Tekstuaalisena strategiana ekfrasis luo siteitä tapahtumien välille ja rytmittää teoksen vaiheita. Ekfrastiset katkelmat tarjoavat myös väylän vaihtoehtoiselle tulkinnalle haastamalla tekstin totuuskäsityksen. Kuvallinen ja sanallinen esitys tuovat tekstiin omat merkityksensä, jolloin merkityskenttä laajenee. Il Piacere on intertekstuaalinen kollaasi, jossa kokonaiskuva muodostuu eri elementtien vuorovaikutuksesta. D'Annunzion mielestä kauneus on taiteen ensisijainen tarkoitus, ja ekfrasis retorisena keinona on osa pyrkimystä tavoittaa täydellinen muoto.

Nés sous de bons auspices? Etude qualitative de facteurs contribuant à l'acquisition du bilinguisme par les enfants d'un couple mixte

Pro gradu- tutkielmassani tarkastelen suomi-ranska kaksikielisyyden kehittymistä perheissä, joissa vanhemmilla on eri äidinkieli. Työni tavoitteena on ollut tutkia kuinka eri ympäristötekijät vaikuttavat kaksikielisyyden omaksumiseen ja miten perheiden erilainen panostus vähemmistökielen, ts. kielen joka ei esiinny ympäristössä, oppimiseen näkyy saavutetuissa tuloksissa. Tutkimukseeni osallistui 13 perhettä, joilla on 10-12 vuotiaita, ranskaa ja suomea päivittäin käyttäviä lapsia. Lapsia oli yhteensä 18. Voidakseni tarkastella myös kieliympäristön vaikutusta oppimiseen valittiin perheistä kuusi Suomesta ja seitsemän Ranskasta sekä Sveitsin ranskankieliseltä alueelta. Tutkimusmenetelmiini kuului vanhempien haastattelu perheen sosiolingvististen tekijöiden selville saamiseksi ja lasten kanssa keskustelu suullisen kielitaidon arvioimiseksi. Pääpaino kielitaidon arvioinnissa oli kuitenkin kirjallisella tekstillä, jonka lapset tuottivat molemmilla kielillä tekstittömän kirjan kuvien perusteella. Teksteistä suoritettiin virheanalyysit, joissa eri virheet jaettiin ortografisiin, semanttisiin ja kieliopillisiin virheisiin. Jokaiselle lapselle lasketiin myös keskiarvo, joka osoitti kuinka monta sanaa tekstissä oli jokaista virhettä kohti. Näiden keskiarvojen pohjalta tutkittiin yhteneväisyyksiä virhemäärien sekä perheiden sosiolingvististen tekijöiden kesken. Yhteenvedossa verrattiin myös tuloksia teoriaosassa esitettyihin kielitieteilijöiden tarjoamiin periaatteisiin. Tutkielman perusteella voidaan todeta, että ympäristön vaikutus näytetään usein aliarvioitaneen kaksikielisyyttä koskevissa teoksissa. Hyvään kielitaitoon vähemmistökielessä tarvitaan enemmän kuin yksi kieli - yksi henkilö menetelmä, jossa vanhemmat puhuvat lapselle omaa äidinkieltään. Hyviksi vahvistuskeinoiksi havaittiin varsinkin kaksikielinen koulu sekä useat vierailut toisen vanhemman kotimaahan. Varsinkin perheen nuorimpien lasten vähemmistökielen oppimiseen tulisi panostaa sillä näillä on syntymästään asti mahdollisuus käyttää enemmistökieltä myös vanhempien sisarusten kanssa. Kieliympäristön vaikutuksesta havaittiin, että Suomessa asuvat lapset hallitsivat yleisesti ottaen paremmin vähemmistökielensä kuin Ranskassa asuvat. Tähän pidettiin syynä ranskalais-suomalaisen koulun positiivista vaikutusta kielen oppimiselle sekä ranskankielen arvostettua asemaa Suomessa. Avainsanat: Kaksikielisyys, kieltenoppiminen, bilinguisme, acquisition des langues, couple mixte

J. L. Runebergs samlade skrifter i textkritisk belysning

The Collected Works of J. L. Runeberg from the Viewpoint of Textual Scholarship The theoretical framework of this dissertation builds on textual scholarship. The dissertation explores the history of Runeberg’s publications and his relations with his publishers, from his debut and the first editions, through the editions of collected works published during the course of his life, to the later commercial editions, including the critical edition, published in 1933–2005 by the Svenska Vitterhetssamfundet (The Swedish Society for Belles Lettres) and The Svenska litteratursällskapet i Finland (The Society of Swedish Literature in Finland). The various editions of Runeberg’s collected works are situated in their respective critical traditions, from the 19th century German Ausgabe letzter Hand, to the influence of Anglo-American bibliography on Swedish textual criticism in the late 20th century. By making use of primary material previously not used for research purposes, the author is able to present a new view on Runebergian publishing history, including Runeberg’s fees and his relations with the censor authorities. There are indications that his Finnish publishers could not bear the cost of his sizable fees, that were in proportion neither with the book market in Finland nor with the numbers of copies sold. Apart from a certain body of editions the primary material is comprised of correspondences, publishing contracts, printing house invoices, as well as censor authority records. One of the conclusions drawn is that the early and detailed biography, Biografiska anteckningar om Johan Ludvig Runeberg (Biographical Notes on …) by J. E. Strömborg is not reliable in matters concerning publishing history, and that this work has been used far too uncritically. The history of the critical edition gets a chapter of its own, based on primary material in Swedish and Finnish archives. Finally, the author analyses the critical choices, made primarily in the critical edition, and uses examples from the commercial editions to study the editors’ interventions over time, from the 1850s to the 1920s. The changes to the text are usually small and subtle, but cumulative – and in some cases, crucial for the interpretation of the work. One objective of textual scholarship should be to examine the publishing history of a single work or of an author’s œuvre, and another to pay attention both to changes in a work as such and to the shifts of meaning they might entail.

The structure of Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) stems in relation to wood properties of sawn timber

An important challenge in forest industry is to get the appropriate raw material out from the forests to the wood processing industry. Growth and stem reconstruction simulators are therefore increasingly integrated in industrial conversion simulators, for linking the properties of wooden products to the three-dimensional structure of stems and their growing conditions. Static simulators predict the wood properties from stem dimensions at the end of a growth simulation period, whereas in dynamic approaches, the structural components, e.g. branches, are incremented along with the growth processes. The dynamic approach can be applied to stem reconstruction by predicting the three-dimensional stem structure from external tree variables (i.e. age, height) as a result of growth to the current state. In this study, a dynamic growth simulator, PipeQual, and a stem reconstruction simulator, RetroSTEM, are adapted to Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) to predict the three-dimensional structure of stems (tapers, branchiness, wood basic density) over time such that both simulators can be integrated in a sawing simulator. The parameterisation of the PipeQual and RetroSTEM simulators for Norway spruce relied on the theoretically based description of tree structure developing in the growth process and following certain conservative structural regularities while allowing for plasticity in the crown development. The crown expressed both regularity and plasticity in its development, as the vertical foliage density peaked regularly at about 5 m from the stem apex, varying below that with tree age and dominance position (Study I). Conservative stem structure was characterized in terms of (1) the pipe ratios between foliage mass and branch and stem cross-sectional areas at crown base, (2) the allometric relationship between foliage mass and crown length, (3) mean branch length relative to crown length and (4) form coefficients in branches and stem (Study II). The pipe ratio between branch and stem cross-sectional area at crown base, and mean branch length relative to the crown length may differ in trees before and after canopy closure, but the variation should be further analysed in stands of different ages and densities with varying site fertilities and climates. The predictions of the PipeQual and RetroSTEM simulators were evaluated by comparing the simulated values to measured ones (Study III, IV). Both simulators predicted stem taper and branch diameter at the individual tree level with a small bias. RetroSTEM predictions of wood density were accurate. For focusing on even more accurate predictions of stem diameters and branchiness along the stem, both simulators should be further improved by revising the following aspects in the simulators: the relationship between foliage and stem sapwood area in the upper stem, the error source in branch sizes, the crown base development and the height growth models in RetroSTEM. In Study V, the RetroSTEM simulator was integrated in the InnoSIM sawing simulator, and according to the pilot simulations, this turned out to be an efficient tool for readily producing stand scale information about stem sizes and structure when approximating the available assortments of wood products.

Soil hydrological properties and conditions, site preparation, and the long-term performance of planted Scots pine (Pinus sylvestris L.) on upland forest sites in Finnish Lapland

Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) forests dominate in Finnish Lapland. The need to study the effect of both soil factors and site preparation on the performance of planted Scots pine has increased due to the problems encountered in reforestation, especially on mesic and moist, formerly spruce-dominated sites. The present thesis examines soil hydrological properties and conditions, and effect of site preparation on them on 10 pine- and 10 spruce-dominated upland forest sites. Finally, the effects of both the site preparation and reforestation methods, and soil hydrology on the long-term performance of planted Scots pine are summarized. The results showed that pine and spruce sites differ significantly in their soil physical properties. Under field capacity or wetter soil moisture conditions, planted pines presumably suffer from excessive soil water and poor soil aeration on most of the originally spruce sites, but not on the pine sites. The results also suggested that site preparation affects the soil-water regime and thus prerequisites for forest growth over two decades after site preparation. High variation in the survival and mean height of planted pine was found. The study suggested that on spruce sites, pine survival is the lowest on sites that dry out slowly after rainfall events, and that height growth is the fastest on soils that reach favourable aeration conditions for root growth soon after saturation, and/or where the average air-filled porosity near field capacity is large enough for good root growth. Survival, but not mean height can be enhanced by employing intensive site preparation methods on spruce sites. On coarser-textured pine sites, site preparation methods don t affect survival, but methods affecting soil fertility, such as prescribed burning and ploughing, seem to enhance the height growth of planted Scots pines over several decades. The use of soil water content in situ as the sole criterion for sites suitable for pine reforestation was tested and found to be a relatively uncertain parameter. The thesis identified new potential soil variables, which should be tested using other data in the future.

Multiplication of hybrid aspen (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.) from cuttings

The primary aim of the present study was to find an efficient and simple method of vegetative propagation for producing large numbers of hybrid aspen (Populus tremuloides L. x P. tremula Michx.) plants for forest plantations. The key objectives were to investigate the main physiological factors that affect the ability of cuttings to regenerate and to determine whether these factors could be manipulated by different growth conditions. In addition, clonal variation in traits related to propagation success was examined. According to our results, with the stem cutting method, depending on the clone, it is possible to obtain only 1−8 plants from one stock plant per year. With the root cutting method the corresponding values for two-year-old stock plants are 81−207 plants. The difference in number of cuttings between one- and two-year-old stock plants is so pronounced that it is economically feasible to grow stock plants for two years. There is no reason to use much older stock plants as a source of cuttings, as it has been observed that rooting ability diminishes as root diameter increases. Clonal variation is the most important individual factor in propagation of hybrid aspen. The fact that the efficiently sprouted clones also rooted best facilitates the selection of clones for large-scale propagation. In practice, root cuttings taken from all parts of the root system of hybrid aspen were capable of producing new shoots and roots. However, for efficient rooting it is important to use roots smaller than one centimeter in diameter. Both rooting and sprouting, as well as sprouting rate, were increased by high soil temperature; in our studies the highest temperature tested (30ºC) was the best. Light accelerated the sprouting of root cuttings, but they rooted best in dark conditions. Rooting is essential because without roots the sprouted cutting cannot survive long. For aspen the criteria for clone selection are primarily fiber qualities and growth rate, but ability to regenerate efficiently is also essential. For large-scale propagation it is very important to find clones from which many cuttings per stock plant can be obtained. In light of production costs, however, it is even more important that the regeneration ability of the produced cuttings be high.

Microbial quality of hemp (Cannabis sativa L.) and flax (Linum usitatissimum L.) from plants to thermal insulation

Flax and hemp have traditionally been used mainly for textiles, but recently interest has also been focused on non-textile applications. Microbial quality throughout the whole processing chain of bast fibres has not previously been studied. This study concentrates on the microbial quality and possible microbial risks in the production chain of hemp and flax fibres and fibrous thermal insulations. In order to be able to utilize hemp and flax fibres, the bast fibres must be separated from the rest of the plant. Non-cellulosic components can be removed with various pretreatment processes, which are associated with a certain risk of microbial contamination. In this study enzymatic retting and steam explosion (STEX) were examined as pretreatment processes. On the basis of the results obtained in this study, the microbial contents on stalks of both plants studied increased at the end of the growing season and during the winter. However, by processing and mechanical separation it is possible to produce fibres containing less moulds and bacteria than the whole stem. Enzymatic treatment encouraged the growth of moulds in fibres. Steam explosion reduced the amount of moulds in fibres. Dry thermal treatment used in this study did not markedly reduce the amount of microbes. In this project an emission measurement chamber was developed which was suitable for measurements of emissions from both mat type and loose fill type insulations, and capable of interdisciplinary sampling. In this study, the highest amounts of fungal emissions were in the range of 10^3 10^5 cfu/m^3 from the flax and hemp insulations at 90% RH of air. The fungal emissions from stone wool, glass wool and recycled paper insulations were below 10^2 cfu/m^3 even at 90% RH. Equally low values were obtained from bast fibrous materials in lower humidities (at 30% and 80% RH of air). After drying of moulded insulations at 30% RH, the amounts of emitted moulds were in all cases higher compared to the emissions at 90% RH before drying. The most common fungi in bast fibres were Penicillium and Rhizopus. The widest variety of different fungi was in the untreated hemp and linseed fibres and in the commercial loose-fill flax insulation. Penicillium, Rhizopus and Paecilomyces were the most tolerant to steam explosion. According to the literature, the most common fungi in building materials and indoor air are Penicillium, Aspergillus and Cladosporium, which were all found in some of the bast fibre materials in this study. As organic materials, hemp and flax fibres contain high levels of nutrients for microbial growth. The amount of microbes can be controlled and somewhat decreased by the processing methods presented.