A Spatio-Temporally Explicit Random Encounter Model for Large-Scale Population Surveys

Random encounter models can be used to estimate population abundance from indirect data collected by non-invasive sampling methods, such as track counts or camera-trap data. The classical Formozov-Malyshev-Pereleshin (FMP) estimator converts track counts into an estimate of mean population density, assuming that data on the daily movement distances of the animals are available. We utilize generalized linear models with spatio-temporal error structures to extend the FMP estimator into a flexible Bayesian modelling approach that estimates not only total population size, but also spatio-temporal variation in population density. We also introduce a weighting scheme to estimate density on habitats that are not covered by survey transects, assuming that movement data on a subset of individuals is available. We test the performance of spatio-temporal and temporal approaches by a simulation study mimicking the Finnish winter track count survey. The results illustrate how the spatio-temporal modelling approach is able to borrow information from observations made on neighboring locations and times when estimating population density, and that spatio-temporal and temporal smoothing models can provide improved estimates of total population size compared to the FMP method.Peer reviewe

Large-scale spatial synchrony in red squirrel populations driven by a bottom-up effect

Spatial synchrony between populations emerges from endogenous and exogenous processes, such as intra- and interspecific interactions and abiotic factors. Understanding factors contributing to synchronous population dynamics help to better understand what determines abundance of a species. This study focuses on spatial and temporal dynamics in the Eurasian red squirrel (Sciurus vulgaris) using snow-track data from Finland from 29 years. We disentangled the effects of bottom-up and top-down forces as well as environmental factors on population dynamics with a spatiotemporally explicit Bayesian hierarchical approach. We found red squirrel abundance to be positively associated with both the abundance of Norway spruce (Picea abies) cones and the predators, the pine marten (Martes martes) and the northern goshawk (Accipiter gentilis), probably due to shared habitat preferences. The results suggest that red squirrel populations are synchronized over remarkably large distances, on a scale of hundreds of kilometres, and that this synchrony is mainly driven by similarly spatially autocorrelated spruce cone crop. Our research demonstrates how a bottom-up effect can drive spatial synchrony in consumer populations on a very large scale of hundreds of kilometres, and also how an explicit spatiotemporal approach can improve model performance for fluctuating populations.Peer reviewe

Large-scale spatial synchrony in red squirrel populations driven by a bottom-up effect

Spatial synchrony between populations emerges from endogenous and exogenous processes, such as intra- and interspecific interactions and abiotic factors. Understanding factors contributing to synchronous population dynamics help to better understand what determines abundance of a species. This study focuses on spatial and temporal dynamics in the Eurasian red squirrel (Sciurus vulgaris) using snow-track data from Finland from 29 years. We disentangled the effects of bottom-up and top-down forces as well as environmental factors on population dynamics with a spatiotemporally explicit Bayesian hierarchical approach. We found red squirrel abundance to be positively associated with both the abundance of Norway spruce (Picea abies) cones and the predators, the pine marten (Martes martes) and the northern goshawk (Accipiter gentilis), probably due to shared habitat preferences. The results suggest that red squirrel populations are synchronized over remarkably large distances, on a scale of hundreds of kilometres, and that this synchrony is mainly driven by similarly spatially autocorrelated spruce cone crop. Our research demonstrates how a bottom-up effect can drive spatial synchrony in consumer populations on a very large scale of hundreds of kilometres, and also how an explicit spatiotemporal approach can improve model performance for fluctuating populations

Life-history correlations change under coinfection leading to higher pathogen load

The ability of a parasite strain to establish and grow on its host may be drastically altered by simultaneous infection by other parasite strains. However, we still lack an understanding of how life-history allocations may change under coinfection, although life-history correlations are a critical mechanism restricting the evolutionary potential and epidemiological dynamics of pathogens. Here, we study how life-history stages and their correlations change in the obligate fungal pathogen Podosphaera plantaginis under single infection and coinfection scenarios. We find increased pathogen loads under coinfection, but this is not explained by an enhanced performance at any of the life-history stages that constitute infections. Instead, we show that under coinfection the correlation between timing of sporulation and final pathogen load becomes positive. The changes in pathogen life-history allocations leading to more severe infections under coinfection can have far-reaching epidemiological consequences, as well as implication for our understanding of the evolution of virulence.Peer reviewe

Understanding the ecology and evolution of host-parasite interactions across scales

Predicting the emergence, spread and evolution of parasites within and among host populations requires insight to both the spatial and temporal scales of adaptation, including an understanding of within-host up through community-level dynamics. Although there are very few pathosystems for which such extensive data exist, there has been a recent push to integrate studies performed over multiple scales or to simultaneously test for dynamics occurring across scales. Drawing on examples from the literature, with primary emphasis on three diverse host-parasite case studies, we first examine current understanding of the spatial structure of host and parasite populations, including patterns of local adaptation and spatial variation in host resistance and parasite infectivity. We then explore the ways to measure temporal variation and dynamics in host-parasite interactions and discuss the need to examine change over both ecological and evolutionary timescales. Finally, we highlight new approaches and syntheses that allow for simultaneous analysis of dynamics across scales. We argue that there is great value in examining interplay among scales in studies of host-parasite interactions.Peer reviewe

Ajokorttilain uudistus 2018

Opinnäytetyömme tavoitteena on saattaa lukijalle tietoon hallituksen esityksen 146/2017 pääasiallinen sisältö ja tuoda esiin sen uudistuksia ja eroa voimassaolevaan ajokorttilakiin. Opinnäytetyömme tutkimuskysymyksinä on selvittää, miksi aiottu ajokorttilakiuudistus on tarpeellinen, mitä uudistuksia lakiin on tulossa sekä kuinka aiottu lakimuutos vaikuttaa poliisin työhön. Olemme tutkineet opinnäytetyössä ajokorttilakia B-luokan ajo-oikeus keskeisimmässä roolissa, koska suurimmalla osalla ajokortin omistavista B-luokan ajo-oikeus löytyy ajokortista. Meidän opinnäytetyössä käytetään lähteinä niin lakitekstiä, kuin eri toimijoiden julkaisuja ajokorttilain uudistukseen liittyen. Työssä on myös haastattelu, jossa on kysytty eri alojen asiantuntijoilta mielipidettä liittyen ajokorttilain uudistukseen. Työn teoriaosuudessa käsittelemme voimassaolevaa ajokorttilakia B-ajokorttiluokan osalta, sekä hallituksen esitystä 146/2017 uudeksi laiksi. Työ on tehty kvalitatiivisella eli laadullisella tutkimusmenetelmällä, työssä on lisäksi puolistrukturoitu-/teemahaastattelu. Työmme lopputuloksena on pohdinta, kuinka aiottu ajokorttilain uudistus vaikuttaa poliisin ja muiden viranomaisten, kuten autokoulujen toimintaan. Työssämme on myös sivuttu aiotun ajokorttilain vaikutusta liikenneturvallisuuteen, mutta tästä aiheesta ei voi vielä ennakkoon sanoa mitään, koska sen vaikutukset tulevat näkyviin vasta muutamien vuosien päästä lakimuutoksista. Aiottu ajokorttilain uudistus on tarkoitus asettaa voimaan 1.8.201

Markov random fields and spatial smoothing in improving of forest inventory estimates

Markov random fields (MRF) are popular in image processing applications to describe spatial dependencies between image units. Here, we take a look at the theory and the models of MRFs with an application to improve forest inventory estimates. Typically, autocorrelation between study units is a nuisance in statistical inference, but we take an advantage of the dependencies to smooth noisy measurements by borrowing information from the neighbouring units. We build a stochastic spatial model, which we estimate with a Markov chain Monte Carlo simulation method. The smooth values are validated against another data set increasing our confidence that the estimates are more accurate than the originals

Opas seksuaalisuuden kohtaamiseen kriisityöskentelyssä

Jousimo, Kaisla. Opas seksuaalisuuden kohtaamiseen kriisityöskentelyssä. Diak Länsi, Pori, syksy 2017, 73 s., 3 liitettä. Diakonia-ammattikorkeakoulu, sosiaalialan koulutusohjelma, sosionomi (AMK). Opinnäytetyönä tuotettiin opas seksuaalisuuden kohtaamiseen kriisityöskentelyssä. Oppaan tilaajana on Tampereen Mielenterveysseura ry:n Kriisikeskus Osviitta. Opas käsittelee seksuaalisuuden, sukupuolen ja ihmissuhteiden moninaisuutta, haluttomuutta, BDSM- ja fetissimieltymyksiä, lapsikohteista seksuaalisuutta sekä seksuaalista väkivaltaa. Oppaassa on tarjolla ydintietoa aiheesta, asiantuntijalausuntoja, harjoitteita hyödynnettäväksi asiakastyöhön sekä kirjallisuuskatsaus lisätiedon hakemiseen. Opas on suunnattu erityisesti kriisityötä tekeville, mutta on sovellettavissa muuhunkin sosiaaliohjauksen asiakastyöskentelyyn. Opinnäytetyö on toiminnallinen ja sisältää erikseen julkaistavan oppaan. Opas julkaistaan taitettuna Tampereen Mielenterveysseura ry:n nettisivuilla tilaajan aikataulun mukaan syksyllä 2017. Opinnäytetyön liitteenä 3 on taittamaton versio oppaasta. Opinnäytetyössä on käsitelty aiheiden valintaa, seksologian taustoja kohtaamistyössä lyhyesti, PLISSIT-mallia sekä kriisityön lähtökohtia. PLISSIT-malli ja kriisityö ovat näkökulmia, joiden läpi oppaan teemoja on tarkasteltu.Jousimo, Kaisla. Guide for Encountering Sexuality in Crisis Intervention. 73 p., 3 appendices. Language: Finnish. Pori, Autumn 2017. Diaconia University of Applied Sciences. Degree Programme in Social Services, Option in Social Services and Education. Degree: Bachelor of Social Services. The goal of the thesis was to create a guide for encountering sexuality in crisis intervention. The guide was ordered by the Osviitta Crisis Center of Association for Mental Health in Tampere. The guide covers diversity of sexuality, gender and relationships, lack of sexual desire, BDSM and fetish preferences, sexual preference toward children, and sexual violence. The guide offers essential information about these subjects, expert testimonials, exercises to be used with clients and a review of literature for further reading. The guide is targeted for crisis intervention workers, but can be applied to social work in general. The thesis is practical and includes a guide to be published separately. The thesis covers subject choice, a brief background of sexology in social work, the PLISSIT model and premises of crisis intervention.The PLISSIT model and critical intervention are lenses through which the themes of the guide are explored

Inferring Ecological Processes from Spatial Data

Environmental and ecological processes drive interactions between organisms in space and time. Inferences from observations, that are dependent and measure the processes of interest indirectly, require an appropriate statistical approach that accounts for the processes' autocorrelation and stochasticity. While acknowledged by ecologists, the presence of spatial dependencies is often ignored. We developed a spatio-temporally explicit statistical framework and considered three case studies in spatial population ecology. In the first study, we conducted a simulation study by mimicking a large-scale and long-term survey of a sparsely populated hypothetic species. The spatio-temporal approach provided density estimates which were found to be unbiased and more precise compared to the baseline models. Furthermore, the model was able to uncover missing observations if there were nearby observations. In addition, we developed a method to estimate population densities for habitat types that were not covered in the study by utilizing individual-level GPS movements data. During winter, the Eurasian red squirrel (Sciurus vulgaris) depends on cone seeds as its main source of nutrition and it is preyed on by several predators. In the second case study, we combined data from surveys of almost 30 years of multiple species in Finland and applied the spatio-temporal framework to find the effect of adjacent trophic interactions on the population dynamics of the red squirrel. The results showed that the population fluctuations of the red squirrel appears to be mostly driven by bottom-up effects such as the cone yield. Positive association with the predator abudance likely results from a shared preference for the habitat rather than predation, but local variation may exists. Powdery mildew (Podosphaera plantaginis) is a fungal disease that infects the plant Plantago lanceolata. In the Åland island of Finland, the plantago is found in a network of meadows and occupancy of the mildew was observed by a ten-year survey. The pathogen follows metapopulation dynamics with occasional colonizations and extinctions of local populations in the host network. Ecological theory predicts that the more isolated populations of a host plant are less susceptible to an infection. On the other hand, higher rates of gene flow in more connected areas facilitate the evolution of resistance. In the last study, by applying the spatio-temporal approach, we found the spatial connectivity to correlate negatively with the occupancies and colonizations and positively with the extinctions. A laboratory experiment confirmed that the plantago is more resistant in more dense sub-networks. We hypothesize this to be a result of a higher gene flow in more dense sub-networks and/or an ability to invest in resistance more in nutritionally rich areas.Ekologisten ilmiöiden toimintaan liittyy aika ja tila. Tämä näkyy esimerkiksi siten, että luonnossa lähellä toisiaan olevat kohteet muistuttavat enemmän toisiaan kuin kaukana olevat, mikä kertoo lajien sopeutumisesta erilaisiin olosuhteisiin. Populaatioekologia tutkii lajien yksilöistä koostuvien joukkojen käyttäytymiseen liittyviä ilmiöitä ja tästä saatavia tietoja voidaan hyödyntää esimerkiksi luonnonsuojelua koskevassa päätöksenteossa. Tässä väitöskirjassa keskityimme kehittämään tilastollisia menetelmiä, jotka ottavat huomioon erityisesti ajan ja paikan vaikutuksen sekä soveltamaan menetelmiä kolmeen eri populaatioekologiseen tutkimusasetelmaan. Ensimmäinen näistä perustuu simuloituun aineistoon, jolla pyrimme testaamaan menetelmää populaatiokoon määrittämiseksi yhdistelemällä tietoja eläinten jäljistä, ympäristöstä ja GPS-seurannasta. Menetelmä tuotti selvästi tarkempia tuloksia kuin mallit, jotka eivät huomioi tilaa tai aikaa. Toisessa tutkimuksessa sovelsimme menetelmää Suomessa kattavasti kerättyyn oravan (Sciurus vulgaris) talvilaskenta-aineistoon. Tarkastelimme käpyjen ja petojen määrän sekä metsä- ja peltoympäristöjen vaikutusta oravan esiintymiseen. Tulokset viittaavat siihen, että oravien lukumäärään vaikuttaa erityisesti käpyjen runsaus, vaikka petojen määrä on yhteydessä oraviin. Arvelemme taustalla vaikuttavan ilmastoon liittyvät tekijät sekä petojen mieltymyksen samantyyppiseen elinympäristöön oravan kanssa, vaikkakin alueellista vaihtelua saattaa esiintyä. Viimeisessä tutkimuksessa tarkastelimme härmän (Podosphaera plantaginis) esiintymistä heinäratamon (Plantago lanceolata) lehdillä ja siihen liittyviä tekijöitä. Aineisto on kerätty Ahvenanmaan niityiltä, joilla heinäratamo esiintyy. Evoluutio kehittää ratamon vastustuskykyä härmää vastaan, mutta toisaalta niittyjen läheisyys edistää härmän leviämistä. Tutkimuksessa havaitsimme, että läheisyys vaikuttaa uusiin tartuntoihin ja härmän selviytymiseen talven yli negatiivisesti sekä vetäytymiseen positiivisesti. Laboratoriokokeet vahvistivat ratamon olevan vastustuskykyisempi niityillä, joita on tiheässä. Tämä on mahdollisesti seurausta siitä, että tiheillä alueilla ratamo pystyy kehittämään paremman vastustuskyvyn vaihtamalla geenejä helpommin tai investoimaan vastustuskykyyn ravinteikkaamman maan ansiosta

The performance of different models in estimating total population size.

<p>The panel (a) shows the means and 95% quantiles for the log-transformed ratio of estimated population size + 1 and true population size + 1 (<i>α</i>, <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0162447#pone.0162447.e014" target="_blank">Eq 7</a>). The panels (b) and (c) show respectively the slope (<i>β</i>) and the variance explained (<i>R</i>²) in the regressions of estimated versus true population sizes (illustrated in <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0162447#pone.0162447.g003" target="_blank">Fig 3</a> for Scenario A). The panel (d) shows the percentage of estimates considered technically not valid (Failed) due to convergence issues during the estimation of the parameters. The different models (FMP, ST, T1, T2) are shown by different symbols, and the data are shown for Scenarios A–F. Numerical values are given in <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0162447#pone.0162447.s007" target="_blank">S1 Table</a>.</p