Vesien ekologinen tila ja piileväyhteisöt sen kuvaajina

Tiivistelmä. Pintavesiemme tilaa on tarkkailtu ja arvioitu jo vuosikymmeniä. Suurien ekosysteemien ja laajojen alueiden arviointi on kuitenkin haastavaa, joten arvioinnissa pyritään käyttämään sellaisia lajeja tai lajiryhmiä, joiden tila ilmentäisi mahdollisimman hyvin tarkasteltavan vesistön ekologista tilaa. Yhtenä tällaisena organismina vesistöjen tilaseurannassa toimivat piilevät, joiden lyhyt sukupolvenväli sekä nopea vaste elinympäristössä tapahtuviin muutoksiin tekevät niistä hyviä indikaattorilajeja. Piileviä esiintyy kaikkialla missä on niille tarpeeksi valoa ja kosteutta kasvaa, mikä mahdollistaa eri tarkastelukohteiden vertailun keskenään. Piilevien kuoret säilyvät hapettomassa sedimentissä vuosikymmeniä, joten vertailu myös menneeseen tilaan on mahdollista. Piileviä on helppoa ja edullista tutkia näytteenoton näkökulmasta, mutta niiden määrittäminen vaatii asiantuntijuutta. Mahdolliset erot määrityksessä ovat potentiaalinen virhelähde, joka vaikeuttaa havaintoaineistojen vertailua. Vesien tilan arviointia tehdään paljon myös vesipuitedirektiivin ulkopuolella, mutta vesipuitedirektiivin myötä Suomessakin on annettu uusia asetuksia ja säädöksiä, joilla voitaisiin parantaa vesien tilaa sekä lisätty näihin tavoitteisiin tähtääviä toimia. Tärkeimpinä säädöksinä toimivat vesienhoitolaki sekä sen pohjalta annettavat asetukset. Vesistöjen ekologisen tilan arvioinnissa piilevät toimivat yhtenä biologisena laatutekijänä järvi- ja jokivesissä, ja yhdessä muiden tekijöiden kanssa määrittelevät vesistön ekologisen tilan. Piileväindeksejä on erilaisia, suurimman osan perustuessa taksoneihin ja niiden runsaussuhteisiin. Piileväyhteisöjen suhteellisia koostumuksia ja runsauksia käytetään ilmentämään ympäristönsä tilaa, sillä tiedetään, että eri lajit ovat herkkiä erilaisille ympäristön muutoksille. Muutos yhteisössä voisi kertoa mahdollisesta häiriöstä ja näin kuvata myös vesistön tilaa. Piilevien yksittäisiä ominaisuuksia käytetään myös indikaattoreina, esimerkiksi raskasmetallien on huomattu aiheuttavan piilevissä epämuodostumia. Vaikka piileviä löytyy lähes kaikkialta kosteista ympäristöistä, tulisi piileväindikaattorien valinnassa huomioida tarkasteltavan elinympäristön laatu, ja valita käytettävät indeksit sen mukaan. Vesien tilan seurannan lisääntyessä kansainvälisesti, on indeksejä alettu soveltaa alueille, joissa luonnollinen vaihtelu on suurempaa kuin alueella mihin indeksi perustuu. Tämän seurauksena virheet näistä indikaattoreista vedettävissä johtopäätöksissä ovat ilmeisiä. Monien piilevälajien suhteen tulisi tehdä enemmän tutkimusta, jotta tiedettäisiin varmasti, mistä ympäristön ominaisuudesta tai muutoksesta tarkasteltava laji indikoi. Uudet DNA-menetelmät ja yhteiset tietokannat indikaattoreille edistävät piilevätutkimusta, joten niiden indikaattoriarvot todennäköisesti paranevat tulevaisuudessa ennestään

Kuolleisuuden mallintaminen ja ennustaminen stokastisten kuolleisuusmallien avulla

Tiivistelmä. Tämän tutkielman tavoitteena on mallintaa ja ennustaa kuolleisuutta Suomessa kahden eri stokastisen kuolleisuusmallin, Lee-Carterin mallin sekä Renshaw-Habermanin mallin avulla. Tutkielman teoriaosassa esitetään suomenkielinen katsaus stokastisiin kuolleisuusmalleihin ja empiirisessä osassa tarkastellaan mallien käytännön sopivuutta suomalaiseen väestöaineistoon. Tutkielman keskeisinä empiirisinä tutkimuskysymyksinä ovat: kuinka hyvin esitetyt kuolleisuusmallit sopivat suomalaiseen väestöaineistoon ja minkälaisia ennusteita mallien pohjalta saadaan kuolleisuutta koskien? Tutkielman aineistona käytetään Human Mortality Databasen (2014) aineistoa, joka kattaa kuolleisuus- ja väestötietoja useista eri maista. Tässä tutkielmassa käytetään kuolleisuus- ja väestötietoja pelkästään Suomen osalta, jotka kattavat vuodet 1887–2018 ja ikävuodet 0–110 sekä koko väestön tasolla että sukupuolittain. Mallien jäännöstermien perusteella, Lee-Carterin malli ei täysin onnistu huomioimaan iän, kalenterivuoden ja syntymävuoden vaikutusta. Erityisesti ongelmallinen on syntymävuoden vaikutus. Renshaw-Habermanin malli onnistuu Lee-Carterin mallia paremmin huomioimaan eri selittävien tekijöiden vaikutukset. Myös informaatiokriteereitä vertailtaessa Renshaw-Habermanin malli näyttäisi sopivan aineistoon selvästi Lee-Carterin mallia paremmin. Ennustettaessa kuolleisuutta Lee-Carterin mallin pohjalta simuloiduissa ennusteissa oli huomattavasti vähemmän hajontaa kuin Renshaw-Habermanin mallin pohjalta simuloiduissa ennusteissa. Renshaw-Habermanin mallin pohjalta laskettava ennusteväli kuolleisuudelle kasvoi selvästi, mitä vanhempi henkilö oli kyseessä. Tutkielman tulosten perusteella Renshaw-Habermanin malli sopii paremmin suomalaisen kuolleisuuden mallintamiseen ja ennustamiseen. On kuitenkin huomioitava, että tässä tutkielmassa vertailtiin vain kahta erilaista mallia. Käytännön sovelluksissa on suositeltavaa vertailla useampia eri malleja keskenään, jotta varmasti päädytään aineistoon parhaiten sopivaan malliin

Search for Fingerprints of Tetrahedral Symmetry in 156Gd^{156}Gd

Theoretical predictions suggest the presence of tetrahedral symmetry as an explanation for the vanishing intra-band E2-transitions at the bottom of the odd-spin negative parity band in $^{156}Gd$. The present study reports on experiment performed to address this phenomenon. It allowed to determine the intra-band E2 transitions and branching ratios B(E2)/B(E1) of two of the negative-parity bands in $^{156}Gd$.Comment: presented by Q.T. Doan at XLII Zakopane School of Physics: Breaking Frontiers: Submicron Structures in Physics and Biology, May 2008. 5 pages, minor corrections. To be published in the proceeding

First observation of excited states in 173Hg

The neutron-deficient nucleus 173Hg has been studied following fusion-evaporation reactions. The observation of gamma rays decaying from excited states are reported for the first time and a tentative level scheme is proposed. The proposed level scheme is discussed within the context of the systematics of neighbouring neutron-deficient Hg nuclei. In addition to the gamma-ray spectroscopy, the alpha decay of this nucleus has been measured yielding superior precision to earlier measurements.Comment: 5 pages, 4 figure

Shape coexistence at the proton drip-line: First identification of excited states in 180Pb

Excited states in the extremely neutron-deficient nucleus, 180Pb, have been identified for the first time using the JUROGAM II array in conjunction with the RITU recoil separator at the Accelerator Laboratory of the University of Jyvaskyla. This study lies at the limit of what is presently achievable with in-beam spectroscopy, with an estimated cross-section of only 10 nb for the 92Mo(90Zr,2n)180Pb reaction. A continuation of the trend observed in 182Pb and 184Pb is seen, where the prolate minimum continues to rise beyond the N=104 mid-shell with respect to the spherical ground state. Beyond mean-field calculations are in reasonable correspondence with the trends deduced from experiment.Comment: 5 pages, 4 figures, submitted to Phys.Rev.

Could continuous cover forestry be an economically and environmentally feasible management option on drained boreal peatlands?

Environmental and economic performance of forestry on drained peatlands was reviewed to consider whether continuous cover forestry (CCF) could be a feasible alternative to even-aged management (EM). CCF was regarded feasible particularly because continuously maintaining a tree stand with significant transpiration and interception capacity would decrease the need for ditch network maintenance. Managing CCF forests in such a way that the ground water levels are lower than in clear-cut EM forests but higher than in mature EM forests could decrease greenhouse gas emissions and negative water quality impacts caused both by anoxic redox reactions and oxidation and mineralization of deep peat layers. Regeneration studies indicated potential for satisfactory natural regeneration under CCF on drained peatlands. An economic advantage in CCF over EM is that fewer investments are needed to establish the forest stand and sustain its growth. Thus, even if the growth of trees in CCF forests were lower than in EM forests, CCF could at least in some peatland sites turn out to be a more profitable forest management regime. An advantage of CCF from the viewpoint of socially optimal forest management is that it plausibly reduces the negative externalities of management compared to EM. We propose that future research in drained peatland forests should focus on assessing the economic and environmental feasibility of CCF.Peer reviewe

Parkinson's disease detection from 20-step walking tests using inertial sensors of a smartphone: Machine learning approach based on an observational case-control study

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease inducing dystrophy of the motor system. Automatic movement analysis systems have potential in improving patient care by enabling personalized and more accurate adjust of treatment. These systems utilize machine learning to classify the movement properties based on the features derived from the signals. Smartphones can provide an inexpensive measurement platform with their built-in sensors for movement assessment. This study compared three feature selection and nine classification methods for identifying PD patients from control subjects based on accelerometer and gyroscope signals measured with a smartphone during a 20-step walking test. Minimum Redundancy Maximum Relevance (mRMR) and sequential feature selection with both forward (SFS) and backward (SBS) propagation directions were used in this study. The number of selected features was narrowed down from 201 to 4-15 features by applying SFS and mRMR methods. From the methods compared in this study, the highest accuracy for individual steps was achieved with SFS (7 features) and Naive Bayes classifier (accuracy 75.3%), and the second highest accuracy with SFS (4 features) and k Nearest neighbours (accuracy 75.1%). Leave-one-subject-out cross-validation was used in the analysis. For the overall classification of each subject, which was based on the majority vote of the classified steps, k Nearest Neighbors provided the most accurate result with an accuracy of 84.5% and an error rate of 15.5%. This study shows the differences in feature selection methods and classifiers and provides generalizations for optimizing methodologies for smartphone-based monitoring of PD patients. The results are promising for further developing the analysis system for longer measurements carried out in free-living conditions

Level structure of 99Nb

The β decay of 97Sr to 97Y has been investigated using ion-guide on-line mass separation and a 10 Ge-detector array to record γ−γ coincidences to a detection limit well below that of former studies. Similarities are found in the β-decay patterns of 99Zr and of its isotone 97Sr and also in the γ-ray decay rates and branchings of the corresponding levels in their respective daughters 99Nb and 97Y. This indicates a persisting influence of the d5/2 neutron shell closure for 99Nb. The level structure of 99Nb and the β-feeding pattern are discussed in the frame of the interacting boson-fermion plus broken pair model and the microscopic quasiparticle phonon model