Vesihyönteisten esiintymiseen vaikuttavat tekijät Tenojoen subarktisissa puroissa
Savolainen, Riikka (2016-01-13)
R. Savolainen
13.01.2016
© 2016 Riikka Savolainen. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201601201069
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201601201069
Tiivistelmä
Vesihyönteiset ovat herkkiä ympäristöolojen vaihteluille ja niiden lajikoostumus kuvastaa vesistön tilaa ja sen muutosta. Tässä pro gradu-tutkielmassa selvitetään, mitkä ympäristötekijät vaikuttavat vesihyönteislajien esiintymiseen Tenojoen subarktisissa puroissa. Samalla tutkitaan, kuinka paljon nämä tekijät vaikuttavat lajien esiintymiseen ja onko vaikutuksen suunta positiivinen vai negatiivinen. Lisäksi tarkastellaan, vaikuttaako vesihyönteislajien ruumiinkoko niiden esiintymismallien selitysasteisiin. Hypoteesina on, että suurikokoisten vesihyönteislajien esiintyminen paremmin mallinnettavissa kuin pienikokoisten vesihyönteislajien.
Aineistona on käytetty Suomen ympäristökeskuksen vuonna 2012 keräämää pohjaeläin- ja ympäristömuuttuja-aineistoa 55 Tenojoen subarktisesta purosta. Vastemuuttujana käytetään 47 vesihyönteislajin binääristä esiintymistä puroissa. Selittävinä muuttujina toimivat kolmeen muuttujaryhmään, ilmasto-, paikallis- ja spatiaalimuuttujaryhmään jaetut muuttujat. Eri mittakaavaista alueellista vaihtelua kuvataan spatiaalimuuttujilla, jotka muodostetaan tutkimuspisteiden x- ja y-koordinaateista.
Tilastollinen mallinnus tehtiin yleistetyn lineaarisen mallin ja variaation osituksen avulla. Jokaiselle 47 vesihyönteislajille tehtiin malli yleistetyn lineaarisen mallin avulla eteenpäin askeltavalla tavalla, BIC-arvoa (Bayesian Information Criterion) seuraten. Mallista saaduille muuttujaryhmille laskettiin korjatut selitysasteet, joiden avulla suoritettiin variaation ositus. Variaation osituksessa saatiin mallien kokonaisselitysasteiden lisäksi jokaisen muuttujaryhmän itsenäinen selitysosuus sekä muuttujaryhmien yhteiset selitysosuudet vesihyönteislajin esiintymiseen. Hyönteisten koon yhteyttä niiden esiintymisen selityskykyyn tarkasteltiin Kruskal-Wallisin testin avulla. Lisäksi vesihyönteisten kokoluokkia tarkasteltiin laatikko-jana- kuvaajista, jotka muodostettiin jokaiselle muuttujaryhmälle ja mallien kokonaisselitysosuudelle.
Parhaiten vesihyönteislajien esiintymistä selittivät paikallismuuttujat, kun taas ilmastomuuttujat selittävät vähiten. Paikallismuuttujaryhmästä veden lämpötila tuli useimmiten vesihyönteisten esiintymismalleihin. Tämän lisäksi latvuksen peittävyys viiden metrin etäisyysvyöhykkeellä, uoman leveys sekä sammaleen ja erikokoisten kivien osuus pohjamateriaalista osoittautuivat tärkeiksi muuttujiksi. Ilmastomuuttujista vuoden keskilämpötila selitti vesihyönteislajien esiintymistä paremmin kuin heinäkuun keskilämpötila. Spatiaalimuuttujista malleihin tuli enemmän suuren kuin pienen mittakaavan vaihtelua kuvaavia muuttujia.
Aineistona on käytetty Suomen ympäristökeskuksen vuonna 2012 keräämää pohjaeläin- ja ympäristömuuttuja-aineistoa 55 Tenojoen subarktisesta purosta. Vastemuuttujana käytetään 47 vesihyönteislajin binääristä esiintymistä puroissa. Selittävinä muuttujina toimivat kolmeen muuttujaryhmään, ilmasto-, paikallis- ja spatiaalimuuttujaryhmään jaetut muuttujat. Eri mittakaavaista alueellista vaihtelua kuvataan spatiaalimuuttujilla, jotka muodostetaan tutkimuspisteiden x- ja y-koordinaateista.
Tilastollinen mallinnus tehtiin yleistetyn lineaarisen mallin ja variaation osituksen avulla. Jokaiselle 47 vesihyönteislajille tehtiin malli yleistetyn lineaarisen mallin avulla eteenpäin askeltavalla tavalla, BIC-arvoa (Bayesian Information Criterion) seuraten. Mallista saaduille muuttujaryhmille laskettiin korjatut selitysasteet, joiden avulla suoritettiin variaation ositus. Variaation osituksessa saatiin mallien kokonaisselitysasteiden lisäksi jokaisen muuttujaryhmän itsenäinen selitysosuus sekä muuttujaryhmien yhteiset selitysosuudet vesihyönteislajin esiintymiseen. Hyönteisten koon yhteyttä niiden esiintymisen selityskykyyn tarkasteltiin Kruskal-Wallisin testin avulla. Lisäksi vesihyönteisten kokoluokkia tarkasteltiin laatikko-jana- kuvaajista, jotka muodostettiin jokaiselle muuttujaryhmälle ja mallien kokonaisselitysosuudelle.
Parhaiten vesihyönteislajien esiintymistä selittivät paikallismuuttujat, kun taas ilmastomuuttujat selittävät vähiten. Paikallismuuttujaryhmästä veden lämpötila tuli useimmiten vesihyönteisten esiintymismalleihin. Tämän lisäksi latvuksen peittävyys viiden metrin etäisyysvyöhykkeellä, uoman leveys sekä sammaleen ja erikokoisten kivien osuus pohjamateriaalista osoittautuivat tärkeiksi muuttujiksi. Ilmastomuuttujista vuoden keskilämpötila selitti vesihyönteislajien esiintymistä paremmin kuin heinäkuun keskilämpötila. Spatiaalimuuttujista malleihin tuli enemmän suuren kuin pienen mittakaavan vaihtelua kuvaavia muuttujia.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [30036]