La cartografia de la flora del Montseny en reticle UTM d'1 km. de costat: plantejament i primers resultats

El present treball és un primer escrit sobre la cartografia corològica de les plantes vasculars en el massis del Montseny (Serralada Pre-litoral), en el qual exposem el plantejament del projecte i oferim uns primers résultats. Hi incloem també un mapa per espècie prenent com a unitat espacial el quadrat d'1 km de costat del reticle UTM. La presència de 1'espècie a cada quadrat és indicada en très graus d'abundància: espècie présent o rara, espècie fréquent i espècie abundant. L'àrea estudiada comprèn 513 quadrats d'1 km de costat, que pertanyen a 12 quadrats de 10 km de costat de la zona 31T del reticle UTM: DG 33, DG 43, DG 53, DG 63, DG 32, DG k2, DG 52, DG 62, DG 3 1 , DG kl, DG 51 i DG 6 l . Com a primera aportaciô presentem 10 mapes amb la distribució de Quercus ilex, Fagus sylvatica, Abies alba, Taxus baccata, Betula pendula, Cistus laurifolius, Cardamine heptaphylla, Ramonda myconii i Equisetum hyemale.

L'exploitation des ressources végétales dans les Pyrénées orientales durant l'holocène: analyse anthracologique des structures d'élevage, de four et de charbonnières dans l'Alt Urgell (Chaîne du Cadí) et la Vallée du Madriu (Andorre)

Dans ce travail, nous présentons le résultat des recherches anthracologiques réalisées sur des sites archéologiques de haute montagne dans les Pyrénées orientales. Cette recherche s’insère dans un projet d’archéologie du paysage. Les zones d’étude se situent dans les Pré-Pyrénées sur le versant méridional de la chaîne du Cadí (vallée de la Vansa, Alt Urgell), et dans la vallée du Madriu, située dans les Pyrénées axiales, en Andorre. Le but principal de l’analyse anthracologique a été de connaître et comprendre la dynamique et la relation qui unissent les populations qui ont occupé ces vallées avec le milieu forestier de haute montagne. Les échantillons ont été récupérés sur des structures archéologiques associés à l’exploitation forestière (charbonnières, fours pour la fabrication de résine), au pastoralisme (cabanes et enclos) et à l’exploitation minière-métallurgique (four de grillage), avec une chronologie qui débute au Néolithique Ancien et finit à l’époque moderne et contemporaine (XVIII-XIXe siècles). Les résultats indiquent une variabilité taxonomique pauvre avec la présence majoritaire du Pinus et la présence ponctuelle d’autres espèces arbustives (Ericaceae et Juniperus) et arborées, comme Betula alba ou Abies alba. Différentes formations végétales de haute montagne ont été identifiées, selon leur localisation en versant ensoleillé ou ombragé, ainsi que leur altitude. Les résultats montrent des traces d’exploitation forestière dès le Néolithique Ancien, une intensification des activités à l’Antiquité, même si l’impact anthropique majeur correspond à l’activité de charbonnage d’époque moderne.

Optimal Mechanical PulpingProcesses for Eucalyptus, Acacia and Birch

Tässä diplomityössä tutkittiin ja vertailtiin eukalyptuksen, akaasian ja koivun kemimekaanista kuiduttamista ja valkaisua. Yleensä näitä puulajeja käytetään sellun keittoon. Puulajit eroavat toisistaan kasvupaikan ja kuiturakenteen osalta. Eukalyptus ja akaasia ovat niin sanottuja trooppisia lehtipuita, kun taas koivu kasvaa pohjoisilla vyöhykkeillä. Koivulla on kookkaimmat kuidut ja akaasialla pienimmät kuidut. Myös näiden lajien putkilot eroavat toisistaan. Koivun putkilot ovat pitkiä ja kapeita, kun taas eukalyptuksen ja akaasian putkilot ovat lyhyitä ja leveitä. Prosessiksi valittiin kaksivaiheinen APMP-prosessi. Koeajot tehtiinKeskuslaboratorio Oy:ssä. Massoille asetettiin seuraavat tavoitteet: freeness 150-200 ml ja vaaleus 80 %ISO. Eukalyptukselle ja koivulle tehtiin kaksi erilaista impregnointisarjaa, mutta akaasialle vain yksi. Jauhatuksen viimeisessä vaiheessa kokeiltiin myös jauhinvalkaisua. Jauhatuksen energiankulutus oli korkea varsinkin eukalyptuksella ja akaasialla. Jotta energiankulutus saataisiin pienemmäksi, tulisi käyttää enemmän lipeää, mutta se johtaa alkalitummumiseen. Lopuksi massat valkaistiin laboratoriossa. Eukalyptus ja koivu pystyttiin valkaisemaan vaaleuteen 80 %ISO, mutta eukalyptuksen valkaisu vaati enemmän peroksidia kuin koivun valkaisu. Akaasian lähtövaaleus oli niin alhainen, ettei siinä päästy tavoitevaaleuteen. Eukalyptuksella on parempi valonsironta ja paremmat lujuusominaisuudet kuin koivulla. Kemimekaanista massaa voidaan käyttää hienopaperissa parantamassa jäykkyyttä, bulkkia ja valonsirontaa, mutta usein ongelmana on alhainen vaaleus ja huono vaaleuden pysyvyys. Kemimekaanista massaa voidaankäyttää missä tahansa mekaanisissa painopapereissa. Mekaanisissa painopapereissa kemimekaanisella lehtipuumassalla voidaan korvata mekaanista havupuumassaa. Akaasia on niin tummaa, ettei sitä voida käyttää korkeavaaleuksisiin papereihin. Eukalyptus ja koivu ovat vaaleampia ja helpompia valkaista kuin akaasia, mutta myös niillä on niin huono vaaleudenpysyvyys että käyttö hienopapereissa on rajoittunutta. Mekaanisille eukalyptus ja koivumassoille hienopaperia parempi käyttökohde on mekaaniset painopaperit, kuten MWC-paperi.

Kirsikankierrelehtivirus hieskoivulla Suomessa

Seloste artikkelista: Jalkanen, R., Büttner, C. & von Bargen, S. 2007. Cherry leaf roll virus abundant on Betula pubescens in Finland. Silva Fennica 41 (4) : 755-762

Lustojen suunnan ja kuivausmenetelmän vaikutus koivulautojen muodonmuutoksiin, pintakovuuteen ja väriin

Seloste artikkelista: Luostarinen, K. 2007. The effect of annual ring orientation and drying method on deformations, casehardening and colour of silver birch (Betula pendula) boards. Silva Fennica 41 (4) : 717-730

Evolutionary Ecology of Mountain Birch in Subarctic Stress Gradients: Interplay of Biotic and Abiotic Factors in Plant-Plant Interactions and Evolutionary Processes

In nature, variation for example in herbivory, wind exposure, moisture and pollution impact often creates variation in physiological stress and plant productivity. This variation is seldom clear-cut, but rather results in clines of decreasing growth and productivity towards the high-stress end. These clines of unidirectionally changing stress are generally known as ‘stress gradients’. Through its effect on plant performance, stress has the capacity to fundamentally alter the ecological relationships between individuals, and through variation in survival and reproduction it also causes evolutionary change, i.e. local adaptations to stress and eventually speciation. In certain conditions local adaptations to environmental stress have been documented in a matter of just a few generations. In plant-plant interactions, intensities of both negative interactions (competition) and positive ones (facilitation) are expected to vary along stress gradients. The stress-gradient hypothesis (SGH) suggests that net facilitation will be strongest in conditions of high biotic and abiotic stress, while a more recent ‘humpback’ model predicts strongest net facilitation at intermediate levels of stress. Plant interactions on stress gradients, however, are affected by a multitude of confounding factors, making studies of facilitation-related theories challenging. Among these factors are plant ontogeny, spatial scale, and local adaptation to stress. The last of these has very rarely been included in facilitation studies, despite the potential co-occurrence of local adaptations and changes in net facilitation in stress gradients. Current theory would predict both competitive effects and facilitative responses to be weakest in populations locally adapted to withstand high abiotic stress. This thesis is based on six experiments, conducted both in greenhouses and in the field in Russia, Norway and Finland, with mountain birch (Betula pubescens subsp. czerepanovii) as the model species. The aims were to study potential local adaptations in multiple stress gradients (both natural and anthropogenic), changes in plant-plant interactions under conditions of varying stress (as predicted by SGH), potential mechanisms behind intraspecific facilitation, and factors confounding plant-plant facilitation, such as spatiotemporal, ontogenetic, and genetic differences. I found rapid evolutionary adaptations (occurring within a time-span of 60 to 70 years) towards heavy-metal resistance around two copper-nickel smelters, a phenomenon that has resulted in a trade-off of decreased performance in pristine conditions. Heavy-metal-adapted individuals had lowered nickel uptake, indicating a possible mechanism behind the detected resistance. Seedlings adapted to heavy-metal toxicity were not co-resistant to others forms of abiotic stress, but showed co-resistance to biotic stress by being consumed to a lesser extent by insect herbivores. Conversely, populations from conditions of high natural stress (wind, drought etc.) showed no local adaptations, despite much longer evolutionary time scales. Due to decreasing emissions, I was unable to test SGH in the pollution gradients. In natural stress gradients, however, plant performance was in accordance with SGH, with the strongest host-seedling facilitation found at the high-stress sites in two different stress gradients. Factors confounding this pattern included (1) plant size / ontogenetic status, with seedling-seedling interactions being competition dominated and host-seedling interactions potentially switching towards competition with seedling growth, and (2) spatial distance, with competition dominating at very short planting distances, and facilitation being strongest at a distance of circa ¼ benefactor height. I found no evidence for changes in facilitation with respect to the evolutionary histories of plant populations. Despite the support for SGH, it may be that the ‘humpback’ model is more relevant when the main stressor is resource-related, while what I studied were the effects of ‘non-resource’ stressors (i.e. heavy-metal pollution and wind). The results have potential practical applications: the utilisation of locally adapted seedlings and plant facilitation may increase the success of future restoration efforts in industrial barrens as well as in other wind-exposed sites. The findings also have implications with regard to the effects of global change in subarctic environments: the documented potential by mountain birch for rapid evolutionary change, together with the general lack of evolutionary ‘dead ends’, due to not (over)specialising to current natural conditions, increase the chances of this crucial forest-forming tree persisting even under the anticipated climate change.

Kulttuurin ja sukupuolen vaikutus lasten lelupreferensseihin

Artikkelissa vertaillaan sukupuolen ja kulttuurin vaikutuksia lasten leluvalintoihin 4-6-vuotiailla suomalaisilla, eestiläisillä ja japanilaisilla lapsilla.

Saha- ja leikkurikarsinnan vaikutukset rauduskoivun puuaineen värivikoihin, oksien kyljestymiseen ja läpimitan kasvuun

Seloste artikkelista: Influence of saw and secateur pruning on stem discolouration, wound cicatrisation and diameter growth of Betula pendula. Silva Fennica 42 (2008) : 2, s. 295-305.

Rauduskoivun siemensiirrot Baltian maista Suomeen : vaikutus kasvuun ja rungon laatuun

Seloste artikkelista: Viherä-Aarnio, A. & Velling, P. 2008. Seed transfers of silver birch (Betula pendula) from the Baltic to Finland - effect on growth and stem quality. Silva Fennica 42 (5) : 735-751.

Ilmastonmuutoksen ja hyönteisherbivorian vaikutukset rauduskoivun kasvuun ja lehtien ominaisuuksiin

Seloste väitöskirjasta: Huttunen, L. 2008. Effects of climate change and simulated herbivory on growth responses and leaf characteristics of silver birch (Betula pendula) seedlings. Dissertationes Forestales 76.

Fatores de risco em cirurgias de cabeça e pescoço

Os estudos publicados quanto aos exames pré-operatórios mostram-se controversos e poucos abordam os riscos especificamente em cirurgias de cabeça e pescoço. O objetivo deste estudo foi identificar fatores de risco em cirurgia de cabeça e pescoço para, a partir destes, estabelecer uma rotina pré-operatória racionalizada que permita identificar o grupo de pacientes mais afetados e diminuir as taxas de complicação e mortalidade. Foram avaliados em 17 meses, 382 pacientes submetidos a cirurgia de cabeça e pescoço por neoplasias benignas ou malignas. Os fatores avaliados no estudo foram: a idade, tratamento prévio à cirurgia, o estado geral, os riscos anestésico, cardíaco e pulmonar, o potencial de contaminação, o porte e o caráter da cirurgia em relação às taxas de complicação e mortalidade. Após a análise estatística foi realizada regressão logística até se obter uma fórmula numérica, na qual se incluíram os fatores mais significativos. Encontramos em nosso serviço uma taxa de morbidade de 27,2% e uma mortalidade de 3,9%. As principais complicações foram infecção pulmonar e infecção da ferida operatória. Através dos resultados observamos que os fatores estado geral, porte e caráter da cirurgia foram significativos quanto à morbidade. Quanto à mortalidade foram significativos a idade, o estado geral e o porte cirúrgico. Isto nos permite uma abordagem pré-operatória, atuando especificamente sobre estes fatores ou suas implicações com a intenção de diminuir as taxas de morbidade e mortalidade.

Avaliação de dois métodos para condicionamento e coleta de sêmen em quatro espécies do gênero Mazama

O desenvolvimento de técnicas não invasivas para a obtenção de sêmen de cervídeos facilita a criação de bancos genômicos, que são importantes instrumentos para a conservação ex situ e in situ. Este trabalho teve como objetivo criar uma metodologia não-invasiva de coleta de sêmen e comparar duas técnicas de coleta em quatro espécies do gênero Mazama: M. americana, M. gouazoubira, M. nana e M. nemorivaga. Para tanto, foram utilizados seis machos (M) e duas fêmeas (F) da espécie M. americana, 3M e 2F de M. gouazoubira, 1M e 1F de M. nana e 2M e 1F de M. nemorivaga. Para cada técnica testada, foi realizado um período de habituação dos animais ao manejo. Em seguida, duas técnicas de condicionamento e coleta foram avaliadas. Na primeira delas foi utilizada uma fêmea em estro com desvio lateral do pênis para vagina artificial (FEDL), obtendo-se a coleta de 50% dos indivíduos (100% dos machos de M. gouazoubira e 50% dos machos de M. americana), não obtendo ejaculados das demais espécies. Na segunda técnica, utilizando um manequim taxidermizado com urina de fêmea em estro (MUFE) não foi possível a coleta de nenhum ejaculado. Em todas as fases foi observado o comportamento do macho quanto ao tempo de interesse e aproximação, reflexo de "Flehmen", ato de cheirar ou lamber, exposição do pênis, ereção, número de falsas montas, tentativas de cópula e ocorrência de agressividade entre os animais.

Phenolics of the Inner Bark of Silver Birch: Characterization and Intraspecific Variation

This thesis describes work related to the in-depth characterization of the phenolic compounds of silver birch (Betula pendula) inner bark. Phenolic compounds are the most ubiquitous class of plant secondary compounds. The unifying feature of this structurally diverse group is an aromatic ring containing at least one hydroxyl group. Due to the structural diversity, phenolics have various roles in the plant defense against biotic and abiotic stresses. In addition, they can confer several health-promoting properties to humans. Furthermore, the structural diversity of this class of compounds causes challenges for their analysis. The study species in the present work, silver birch, is economically the most important hard wood species in northern Europe. Its inner bark contains a high level of phenolic compounds and it has shown one of the strongest antioxidant activities among 92 Finnish plant materials. The literature review surveys the diversity and organ specific distribution of phenolic compounds in silver birch as well as the proposed ecological functions of phenolic compounds in nature. In addition, the basis for the characterization of phenolics by mass spectrometry (MS), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), and circular dichroism spectroscopy (CD) are reviewed. The objective of the experimental work was to extract, purify, characterize, and quantify the inner bark phenolic compounds. Overall 36 compounds were characterized by MS and ultraviolet spectroscopy (UV). 24 compounds were isolated and their structures confirmed by NMR and CD spectroscopy. Five novel natural compounds were identified. Special emphasis was placed on the establishment of a method for the characterization of proanthocyanidins (PAs). Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) was utilized because of its high resolution power and predictable elution order of oligomeric and polymeric PAs according to an increasing degree of polymerization. The combination of HILIC and high-resolution MS detection allowed the identification of procyanidin (PC) polymers up to the degree of polymerization of 22. In addition, a series of oligomeric and polymeric PC monoxylosides were observed for the first time in nature. Season and genotype influenced the quantities of the main inner bark phenolics, yet qualitative differences were not observed. However, manual wounding of the inner bark induced the production of ellagitannins (ETs) in the wounded tissues, i.e. callus. Since ETs were not detected in the intact inner bark, this finding may reflect the capacity of silver birch to exploit ellagitannins in its defense.

Towards optimal fractionation of lignocellulosic biomass using switchable ionic liquids

En ny familj av reversibla (switchable) joniska vätskor (SIL) innehållande 1,8-diazobicyklo-[5.4.0]-undek-7-en (DBU), en molekyl innehållande en eller flera hydroxyl- grupper (t.ex. glycerol) och en sur gas (CO2, SO2) syntetiserades via en enkel procedur samt karakteriserades. [DBU][karbonat] eller [sulfonat] bildades ur en respektive icke-jonisk blandning av en molekylär, organisk polyol (eller ennan molekyl innehållande en OH-grupp) och en amidinbas under bubblandet av en sur gas. Därtill kunde den joniska vätskan omvandlas tillbaka till sina beståndsdelar med hjälp av att upphetta och/eller bubbla en inert gas såsom kväve genom vätskan. SIL- strukturerna kartlades med bl.a. NMR- och FTIR- spektroskopi. Omvandlingen från lågpolära (molekylära) vätskor till högpolära joniska vätskor (SIL) bekräftades även genom att observera förändringar i deras fysikaliska egenskaper, såsom viskositet och färg. Nedbrytningstemperaturerna hos SILs bestämdes med hjälp av termogravimetrisk analys (TGA) som antydde att nedbrytningstemperaturen hos de syntetiserade föreningarna log mellan 50 och 200oC. De nya joniska vätskorna uppvisade högre nedbrytningstemperaturer jämfört med i litteraturen tidigare förekommande exempel och kunde därför tillämpas på flera ändamål. Därtill, reversibla (switchable) joniska vätskor uppbyggda av bl.a. alkoholer, antingen hexanol eller butanol, och CO2 samt en amidin (DBU) användes vid upplösning och fraktionering av ved. Joniska vätskor syntetiserade ur glycerol och sura gaser tillsammans med amidiner användes även för fraktionering av andra lignocellulosor såsom färsk björk (Betula pendula). Björkflis utsattes för behandling, för en period på en till fem dagar vid 100oC och under atmosfäriskt tryck. Alla syntetiserade joniska vätskor visade sig vara relativt neutrala i avseende på upplösning och avlägsnandet av lignin. Slutligen, optimala fraktioneringprocessbetingelser för ved med reversibla joniska vätskor kartlades. Fraktionering av vedbiomassa med dessa joniska vätskor uppvisade sig att vara en selektiv och effektiv metod för extraktion av olika komponenter från lignocellulosa. Den olösta fraktionen hos en vedflis, närmast cellulosa, fibrillerades. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tässä työssä kehitettiin perhe uuden tyyppisiä, reversiibeleitä (switchable) ioninesteitä ( SIL ) joka koostuvat orgaanisesta super-emäksestä kuten 1,8- diatsabisyklo [ 5.4.0] undek- 7-eeni (DBU ) ja yhden tai useampia hydroksyyliryhmiä sisältältävästä molekyylistä (esim. glyseroli) ja happamasta kaasusta (CO2 , SO2) yksinkertaisen menetelmän avulla. [DBU] [ karbonaatti] tai [sulfonaatti] syntetisoitiin kunkin lähtöaineen seoksista kuplittamalla seosta happamalla kaasulla jolloin eksoterminen reaktio tapahtui ja ioninen neste syntyi. Ioniset nesteet voitiin palauttaa takaisin lähtöaineseokseksi kuumentamalla ja/tai kuplittamalla neutraalia kaasua (esim. typpi) seoksen läpi. SIL rakenteet määritettiin ja niiden ominaisuudet kartoitettiin eri menetelmillä, mukaan lukien NMR- ja FTIR -spektroskopia. Ionisen, korkeapoläärisen nesteen syntyminen todennettiin myös viskositeettimittauksilla ja värinmuutoksilla käyttäen hyväksi polariteetti-indikaattoria (Nile red). Myös hajoamislämpötilat määritettiin termogravimetrisellä analyysillä (TGA) ja todettiin että syntetisoitujen yhdisteiden hajoamislämpötila oli välillä 50 ja 200oC . Näiden uusien reversiibeleiden ioninesteiden hajoamisämpötilat olivat korkeammat verrattuna kirjallisuudessa aikaisemmin mainittuihin esimerkkeihin joten niitä voidaan soveltaa useisiin tarkoituksiin. Myös ioninesteitä jotka sisälsivät primäärejä alkoholeja rakennusaineina syntetisoitiin ja hyödynnettiin puun fraktioinnissa. Männyn ja kuusen lisäksi tuoreita koivulastuja onnistuttiin fraktioimaan miedoissa olosuhteissa. Kaikkien syntetisoitujen ioninesteiden todettiin olevan suhteellisen neutraaleja ligniinin liuotuksen suhteen. Vielä, optimaaliset fraktiointiolosuhteet määritettiin ryhmälle reversiibeleitä ioninesteitä ja näiden uudenlaisten ioninesteiden todettiin olevan tehokkaita puun ja muiden lignoselluloosien eri fraktioiden liuotuksessa. Liukenematon osa puulastua joka oli lähinnä selluloosaa fibrilloitui.