The role of pollen in the changing environmental conditions of Scots pine

Rapid change in climate is challenge for the adaptation of forest trees in the future. In wind pollinated tree species pollen mediated long distance gene flow may provide alleles that are (pre)adapted to a future climate. In order to examine the long distance pollen flow in Scots pine (Pinus sylvestris L.), we measured the amount and viability of airborne pollen and flowering phenology in central, northern, and northernmost Finland during four years. Viable airborne pollen grains were detected during female flowering and before local pollen shedding in all study sites. The situation when there was nonlocal pollen in the air lasted from one to four days depending on the year and study site. The amount of nonlocal airborne pollen varied also between years and study sites, the total amount of nonlocal viable pollen in the air was 2.3% from all detected viable pollen grains. The effect of pollen origin on seeds siring ability was studied with artificial pollination experiments. Pollen genotypes originating from southern Finland sired 76% and 48 % of the analysed seeds in competition studies where both pollen origin were introduced simultaneously into the female strobili. We examined the importance of arrival order of pollen grains in to the strobili in a study where pollen genotypes of different origin were introduced in two hours interval. Northern genotypes sired 76% of the analysed seeds when it was injected first, but in the "southern first" experiment both pollen types sired equal amount of seeds. The first pollen grain in the pollen chamber do not always fertilizes the ovum, instead there likely is more complex way of competition between pollen grains. To examine chemically mediated pollen-pollen interactions we conducted in vitro germination experiment where different pollen genotypes had chemical but not physical contact. Both positive and negative effects of interactions were found. We found highly negative effects in germinability of northern pollen grains when they were germinating with southern pollen, and increase in the germinability of southern pollen. There were no variation in the size of the dry pollen grains between pollen origins, and minor variation between different genotypes. After hydration and germination northern pollen grains were larger than southern pollen. Pollen genotypes having high hydration rates had low germinability and tube growth rate, however, germinated pollen grains were larger in size than nongerminated. This supports the suggestion that the early germination and growth of pollen tube is dependent on pollen storage materialsand less dependent on water intake and hydration. Long distance pollen movements and good competition ability of southern pollen makes gene flow possible, although rising temperature and timing of pollen movements may affect pollen competition and the amount of gene flow.

The virulence of Finnish Pyrenophora teres f. teres isolates and its implications for resistance breeding

In Finland, barley, Hordeum vulgare L., covers 50 % of the total acreage devoted to cereal cultivation. The most common disease of barley in Finland is net blotch, a foliar disease caused by the ascomycete Pyrenophora teres Drechsler. Disease resistance based on plant genes is an environmentally friendly and economical way to manage plant diseases caused by biotic stresses. Development of a disease resistance breeding programme is dependent on knowledge of the pathogen. In addition to information on the epidemiology and virulence of a pathogen, knowledge on how the pathogen evolves and the nature of the risks that might arise in the future are essential issues that need to be taken into account to achieve the final breeding aims. The main objectives of this study were to establish reliable and efficient testing methods for Pyrenophora teres f. teres virulence screening, and to understand the role of virulence of P. teres f. teres in Finland from a disease resistance breeding point of view. The virulence of P. teres was studied by testing 239 Finnish P. teres f. teres isolates collected between 1994 2007 originating from 19 locations, and 200 P. teres progeny isolates originating from artificially produced P. teres matings. According to the results of this study, screening for P. teres f. teres isolates on barley seedlings under greenhouse conditions is a feasible and cost efficient method to describe the virulence spectrum of the pathogen. Inoculum concentration and the seedling leaf used to gauge virulence had significant effects. Barley grain size, morphological traits of P. teres isolates, spore production and growth rate on agar did not affect the expression of virulence. A common barley differential set to characterize the P. teres virulence was developed and is recommended to be used globally. The virulence spectrum of Finnish P. teres f. teres isolates collected in 1994-2007 was constant both within and between the years. The results indicated differences in the pathogen s aggressiveness and in barley genotypes resistance. However, differences in virulence were rarely significant. Unlike in laboratory conditions, no indications of changes in virulence caused by the sexual reproduction have been observed in Finnish barley fields. In Finland, durable net blotch resistance has been achieved by introducing resistance from other barley varieties using traditional crossing methods, including wide crossing, and testing the breeding material at early generations at several sites under natural infection pressure. Novel resistance is available, which is recommended to minimize the risk of selection of virulent isolates and breakdown of currently deployed resistance.

Effects of seed origin latitude on the timing of height growth cessation and field performance of silver birch

The aim of this thesis was to increase our knowledge about the effects of seed origin on the timing of height growth cessation and field performance of silver birch from different latitudes, with special attention paid to the browsing damage by moose in young birch plantations. The effect of seed origin latitude and sowing time on timing of height growth cessation of first-year seedlings was studied in a greenhouse experiment with seven seed origins (lat. 58º - 67ºN). Variation in critical night length (CNL) for 50 % bud set within two latitudinally distant stands (60º and 67ºN) was studied in three phytotron experiments. Browsing by moose on 5-11 -year-old silver birch saplings from latitudinally different seed origins (53º - 67ºN) was studied in a field experiment in southern Finland. Yield and stem quality of 22-year-old silver birch trees of Baltic, Finnish and Russian origin (54º - 63ºN) and the effect of latitudinal seed transfers were studied in two provenance trials at Tuusula, southern and Viitasaari, central Finland. The timing of height growth cessation depended systematically on latitude of seed origin and sowing date. The more northern the seed origin, the earlier the growth cessation and the shorter the growth period. Later sowing dates delayed growth cessation but also shortened the growth period. The mean CNL of the southern ecotype was longer, 6.3 ± 0.2 h (95 % confidence interval), than that of the northern ecotype, 3.1 ± 0.3 h. Within-ecotype variance of the CNL was higher in the northern ecotype (0.484 h2) than in the southern ecotype (0.150 h2). Browsing by moose decreased with increasing latitude of seed origin and sapling height. Origins transferred from more southern latitudes were more heavily browsed than the more northern native ones. Southern Finnish seed origins produced the highest volume per unit area in central Finland (lat. 63º11'N). Estonian and north Latvian stand seed origins, and the southern Finnish plus tree origins, were the most productive ones in southern Finland (lat. 60º21'N). Latitudinal seed transfer distance had a significant effect on survival, stem volume/ha and proportion of trees with a stem defect. The relationship of both survival and stem volume/ha to the latitudinal seed transfer distance was curvilinear. Volume was increased by transferring seed from ca. 2 degrees of latitude from the south. A longer transfer from the south, and transfer from the north, decreased the yield. The proportion of trees with a stem defect increased linearly in relation to the latitudinal seed transfer distance from the south.

Elements of Volatility at High Frequency

Volatility is central in options pricing and risk management. It reflects the uncertainty of investors and the inherent instability of the economy. Time series methods are among the most widely applied scientific methods to analyze and predict volatility. Very frequently sampled data contain much valuable information about the different elements of volatility and may ultimately reveal the reasons for time varying volatility. The use of such ultra-high-frequency data is common to all three essays of the dissertation. The dissertation belongs to the field of financial econometrics. The first essay uses wavelet methods to study the time-varying behavior of scaling laws and long-memory in the five-minute volatility series of Nokia on the Helsinki Stock Exchange around the burst of the IT-bubble. The essay is motivated by earlier findings which suggest that different scaling laws may apply to intraday time-scales and to larger time-scales, implying that the so-called annualized volatility depends on the data sampling frequency. The empirical results confirm the appearance of time varying long-memory and different scaling laws that, for a significant part, can be attributed to investor irrationality and to an intraday volatility periodicity called the New York effect. The findings have potentially important consequences for options pricing and risk management that commonly assume constant memory and scaling. The second essay investigates modelling the duration between trades in stock markets. Durations convoy information about investor intentions and provide an alternative view at volatility. Generalizations of standard autoregressive conditional duration (ACD) models are developed to meet needs observed in previous applications of the standard models. According to the empirical results based on data of actively traded stocks on the New York Stock Exchange and the Helsinki Stock Exchange the proposed generalization clearly outperforms the standard models and also performs well in comparison to another recently proposed alternative to the standard models. The distribution used to derive the generalization may also prove valuable in other areas of risk management. The third essay studies empirically the effect of decimalization on volatility and market microstructure noise. Decimalization refers to the change from fractional pricing to decimal pricing and it was carried out on the New York Stock Exchange in January, 2001. The methods used here are more accurate than in the earlier studies and put more weight on market microstructure. The main result is that decimalization decreased observed volatility by reducing noise variance especially for the highly active stocks. The results help risk management and market mechanism designing.

Political transition and structural politicisation : The long shadow of Taiwan's one-party legacy

Väitöskirjatutkimuksessa tarkastellaan Taiwanin politiikkaa ensimmäisen vaalien kautta tapahtuneen vallanvaihdon jälkeen (2000) yhteiskunnan rakenteellisen politisoitumisen näkökulmasta. Koska Taiwanilla siirryttiin verettömästi autoritaarisesta yksipuoluejärjestelmästä monipuoluejärjestelmään sitä on pidetty poliittisen muodonmuutoksen mallioppilaana. Aiempi optimismi Taiwanin demokratisoitumisen suhteen on sittemmin vaihtunut pessimismiin, pitkälti yhteiskunnan voimakkaasta politisoitumisesta johtuen. Tutkimuksessa haetaan selitystä tälle politisoitumiselle. Yhteiskunnan rakenteellisella politisoitumisella tarkoitetaan tilannetta, jossa ”poliittisen” alue kasvaa varsinaisia poliittisia instituutioita laajemmaksi. Rakenteellinen politisoituminen muuttuu helposti yhteiskunnalliseksi ongelmaksi, koska siitä usein seuraa normaalin poliittisen toiminnan (esim. lainsäädännän) jähmettyminen, yhteiskunnan jyrkkä jakautuminen, alhainen kynnys poliittisille konflikteille ja yleisen yhteiskunnallisen luottamuksen alentuminen. Toisin kuin esimerkiksi Itä-Euroopassa, Taiwanissa entinen valtapuolue ei romahtanut poliittisen avautumisen myötä vaan säilytti vahvan rakenteellisen asemansa. Kun valta vaihtui ensimmäisen kerran vaalien kautta, vanha valtapuolue ei ollut valmis luovuttamaan poliittisen järjestelmän ohjaksia käsistään. Alkoi vuosia kestänyt taistelu järjestelmän hallinnasta vanhan ja uuden valtapuolueen välillä, jossa yhteiskunta politisoitui voimakkaasti. Tutkimuksessa Taiwanin yhteiskunnan politisoituminen selitetään useiden rakenteellisten piirteiden yhteisvaikutuksen tuloksena. Tällaisia politisoitumista edistäviä rakentellisia piirteitä ovat hidas poliittinen muutos, joka säilytti vanhat poliittiset jakolinjat ja niihin liittyvät vahvat edut ja intressit; sopimaton perustuslaki; Taiwanin epäselvä kansainvälinen asema ja jakautunut identiteetti; sekä sosiaalinen rakenne, joka helpottaa ihmisten nopeaa mobilisointia poliittiisiin mielenilmauksiin. Tutkimuksessa kiinnitetään huomiota toistaiseksi vähän tutkittuun poliittiseen ilmiöön, joidenkin demokratisoituvien yhteiskuntien voimakkaaseen rakenteelliseen politisoitumiseen. Tutkimuksen pääasiallinen havainto on, että yksipuoluejärjestelmän demokratisoituminen kantaa sisällään rakenteellisen politisoitumisen siemenen, jos entinen valtapuolue ei romahda demokratisoitumisen myötä.

Kevätviljojen siemenviljelyn jatkuvuus K- maatalouden sopimusviljelytiloilla 2010

Maisterin tutkielman tavoitteena oli kartoittaa kevätviljojen siemenviljelyn edellytyksiä Kmaatalouden sopimusviljelytiloilla. Erityisesti oltiin kiinnostuneita kansallisen siementuotantotuen poistumisen vaikutuksesta viljeltävien lajikkeiden lukumäärään ja viljelyaloihin. Tutkielman teoriaosassa tarkasteltiin viljojen siemenviljelyä, sen erityispiirteitä Suomessa ja siihen liittyvää lainsäädäntöä, asetuksia ja maatalouspolitiikkaa. Siemenviljelyä tarkasteltiin paitsi huoltovarmuuden näkökulmasta myös viljelyn taloudellisuuden näkökulmasta. Lisäksi esitettiin sertifioidun ja tilan oman siemenen käyttöön ja laajuuteen vaikuttavia tekijöitä ja siemenen sertifiointiprosessi. Tutkimuksen aineisto perustui maaliskuussa 2010 tehtyyn lomakekyselyyn, joka lähetettiin 119 K-maatalouden sopimussiemenviljelijälle. Kyselyyn vastasi 71 viljelijää, jolloin vastausprosentiksi muodostui 60. Tutkimusmenetelminä aineiston analysoinnissa käytettiin frekvenssijakaumia, keskiarvotestejä ja Kruskall-Wallisin testiä. Tutkimustulosten mukaan kansallisen siementuotannon tuen poistuminen vuoden 2011 alussa ei näyttänyt vaikuttavan siemenviljelyn jatkuvuuteen tai jatkohalukkuuteen. Siementuotannon tukea pidettiin varsin alhaisena, joten sen vaikutus viljelyyn osoittautui vähäiseksi. Huomattavasti enemmän siemenviljelyyn näytti vaikuttavan yleinen maatalouden ja etenkin viljanviljelyn alhainen kannattavuus. Siemenviljelijät katsoivat, etteivät esimerkiksi siementuotannon tuki tai tuen poistuminen korvaa riittävästi tuotannosta aiheutunutta lisätyötä. Toisaalta harva siemenviljelijä aikoi lopettaa tuotannon, vaikka pitivät viljanviljelyä huonosti kannattavana. Tällaiseen näkemykseen saattoi olla syynä se, että viljelijöillä oli siemententuotantoon soveltuva kalusto, ammattitaito ja rutiini tuotantoon. Tutkimukseen osallistuneet viljelijät katsoivat lisäksi, että oma maatila soveltui erittäin hyvin siemententuotantoon. Suurimpana uhkana siementuotannolle kyselyyn vastanneet viljelijät pitivät hukkakauraa omilla tai naapureidensa pelloilla.

Viljakylvösiemensektorin toimintaedellytykset

Viljakylvösiemensektorin toimintaympäristön muutoksiin on hyvä valmistautua ennalta ja pohtia toimintatapoja, joiden turvin toimia muuttuvassa toimintaympäristössä. Suomen kylvösiemenmarkkinat ovat pienentyneet voimakkaasti 1980-luvun lopulta lähtien. 2000-luvulla sertifioidun siemenen käyttöaste on ollut keskimäärin vain 30 % ja viljojen kohdalla käyttöaste on ollut tätäkin alhaisempi. Tulevaisuudessa yhteisen maatalouspolitiikan uudistukset, kiristyvä kilpailu, ilmastonmuutos, teknologian kehitys, kulutustottumusten muutokset sekä lähivuosina uudistava EU:n siemenlainsäädäntö tulevat muokkaamaan alan toimintaympäristöä. Jotta tulevaisuuden haasteisiin voidaan vastata, kartoitettiin tutkimuksessa asiantuntijoiden näkemyksiä siitä, mitkä ovat tuotantoketjun ongelmakohdat sekä alan toiminnan edistämismahdollisuudet. Työn teoreettisena viitekehyksenä oli toimialan taloustiede. Teorian rakennetta käytettiin siemenalan ongelmakohtien jäsentämiseen ja toimenpide-ehdotusten kartoittamiseen. Asiantuntijat näkivät sertifioidun siemenen heikkoon kysyntään vaikuttavan korvaavien tuotteiden, eli tilan oman kylvösiemen ja sertifioimattomana markkinoidun kylvösiemenen ns. harmaan siemenen, yleisyys. Tilan oman siemenen kohdalla suurin epäkohta on sen arvottamisessa. Harmaan siemenen käytön suosioon vaikuttavat sen edullisuuden lisäksi myös kaupan asiakaslähtöisyys. Sertifioidun siemenen kysyntää heikentävät myös puutteelliset markkinointitavat, kausivaihtelu sekä siemenmyyjien tietämättömyys viljelijöiden ostokäyttäytymisestä. Tarjonnan epäkohdiksi nousivat siemenestä saatava hinta, tuotantotekijäsidonnaisuus sekä hukkakauran leviäminen. Siemenestä saatu hinta ei aina riitä kattamaan paljon tuotantotekijöitä vaativan siementuotannon kustannuksia. Myös hukkakauran leviäminen vaikeuttaa ja rajoittaa tuotannon lisäämistä. Lisäksi siemenketjun kannalta ongelmia aiheuttivat teknologian ja tuotantoprosessien myönteinen mutta hidas kehitys. Markkinan rakenteen ongelmakohtina olivat markkinoiden oligopolisuisuus sekä tuotteiden tehoton erilaistaminen asiakkaiden tarpeiden mukaisesti. Alan yritysrakenteen todettiin olevan pienyritysvaltainen ja osin tehoton, vaikka rakennekehitystä onkin viime vuosina tapahtunut. Alalle tulon esteet liittyvät siemenviljelijöiden ja -pakkaajien kohdalla läheisesti tuotantotekijäsidonnaisuuteen sekä hukkakauran leviämiseen ja hukkakauralainsäädäntöön. Vastaavasti Suomen syrjäinen sijainti ja ilmasto- olosuhteet ovat pitäneet ulkomaisen kilpailun vähäisenä. Toimialan kustannusten todettiin jakaantuneen epätasaisesti siemenketjun toimijoiden välillä. Kustannusrakenteen todettiin olevan nykyisellään kestämätön ja tilanteen todettiin korjaantuvan ainoastaan tuntuvalla volyymin kasvulla. Lisäksi toimijoiden välinen vertikaalinen integraatio nähtiin vähäiseksi, vaikka sillä olisi merkittävä vaikutus tuotannon kannattavuuteen. Asiantuntijat näkivät maatalouspolitiikan sekä markkinoiden ja talouden muutosten etenevän eri suuntiin. Suurimpina epäkohtina nousivat siementuotannon tuen loppuminen sekä lainsäädännön asettamat rajoitukset. Lisäksi isona ongelmana pidettiin ulkoisen tiedottamisen tehottomuutta. Tutkimuksen perusteella viljakylvösiemensektorin toimintaedellytykset liittyvät pääasiallisesti markkinointiosaamisen ja informoinnin kehittämiseen sekä verkostoitumisen lisäämiseen. Tärkeänä osana toimintaedellytysten turvaamisessa on myös vaikuttaminen tulevaan EU:n siemenlainsäädäntöön siten, että kansalliset poikkeukset olisivat mahdollisia myös tulevaisuudessa.

Suuttumuksen hallinta -toimintaohjelman toimivuus yhdyskuntaseuraamustyössä: ihanteiden suhde käytäntöihin

Tutkimuksen empiirisenä kohteena on Suuttumuksen hallinta -toimintaohjelma ja sen rooli väkivaltarikosten yhdyskuntaseuraamustyön kontekstissa. Suuttumuksen hallinnan tavoitteena on uusien väkivallantekojen vähentämiseen suuntautuvan muutoksen käynnistäminen ja tukeminen. Samalla toimintaohjelma tukee yhdyskuntaseuraamuksesta suoriutumista. Toimintaohjelma kestää 18 tuntia, ja se on suunnattu henkilöille, jotka kokevat vaikeuksia suuttumuksen tunteen hallinnassa ja loilla hallinnan menettäminen johtaa väkivaltaiseen käyttäytymiseen. Tutkimuksessa tarkastellaan laadullisin menetelmin Suuttumuksen hallinta -toimintaohjelman toimivuutta yhdyskuntaseuraamustyössä virkamiesten, ohjaajien ja osallistujien tulkitsemana. Tutkimuksen viitekehys on sidoksissa yhdyskuntaseuraamustyön menetelmiin ja linjauksiin. Toimintaohjelmaan osallistuminen voidaan määritellä oppimisen ja muutoksen mahdollisuuksien strukturoiduksi sarjaksi, jossa työskentelymenetelminä ovat What Works -viitekehyksen mukainen työskentely ja dialoginen menetelmä, joiden taustalla ovat kognitiivis-behavioraaliset mallit. Tutkimuksen teoreettista viitekehystä avatakseen tutkimuksessa kuvataan aluksi muutostyöskentelyn teoreettisia lähtökohtia. What Works -viitekehyksen ja suomalaisen toimintaohjelmatyön lähtökohtia on kartoitettu haastattelemalla kolmea asiantuntijaa, jotka työskentelivät rikosseuraamusalalla uudenlaisen toimintaohjelmatyön alkuvaiheen implementoinnin aikoihin. Tutkittavien kahden, Helsingissä ja Espoossa toteutetun, Suuttumuksen hallinta -toimintaohjelman neljää ohjaajaa on haastateltu, jotta toimintaohjelmiin päätyneiden osallistujien rekrytointiprosessi ja valikoitumiskriteerit avautuisivat. Helsingin ja Espoon toimintaohjelmiin osallistuneiden yhdeksän henkilön alku-ja loppuhaastattelut syventävät ihanteiden suhdetta arkisiin toteuttamiskäytäntöihin. Samalla ne asemoivat osallistujat ja heidän tilanteensa sekä ennen toimintaohjelmaa että sen jälkeen. Asiantuntijahaastatteluista käy ilmi, että uudenlaisen ohjelmatoiminnan alkuvaiheen implementointi ei edennyt systemaattisesti. Yksittäisten henkilöiden henkilökohtaisella panoksella uuden tutkimustiedon omaksumisessa oli vahva rooli alkuvaiheissa, ja tämän myötä ohjelmatoiminta vakiintui osaksi yhdyskuntaseuraamustyötä. Toimintaohjelmien ohjaajien haastatteluista käy ilmi, että on tärkeää panostaa sekä osallistujien rekrytointiin että ohjelman läpiviemiseen. Sekä Helsingissä että Espoossa ilmeni ongelmia osallistujien ryhmäytymisessä. Helsingissä ongelmaksi muodostuivat sekä rekrytointiprosessin aikataulu että osallistujien runsaat poissaolot. Espoossa puolestaan ryhmäläisten alhainen ikä tuotti vääränlaista ryhmäytymistä. Osallistujien haastattelujen perusteella ajattelun ja käyttäytymisen muuttuminen ohjelman myötä on ollut osallistujille henkilökohtainen prosessi. Useat haastateltavista ovat oman ilmoituksensa mukaan kokeneet hyötyneenä ohjelmasta jonkin verran. Haastattelujen mukaan ohjelma on voinut toimia muutoksen siemenenä, ja osallistujat ovat oppineet tunnistamaan niitä ajatusmalleja, jotka ovat aikaisemmin johtaneet väkivaltaiseen käyttäytymiseen.