Maasto- ja helikopterilaskenta metsäpeurakannan ikä- ja sukupuolijakauman seurannassa

Suomenselän keskiosissa elävän metsäpeuraosakannan kehitystä on seurattu muutaman vuoden välein toistuvilla talvisilla helikopterilaskennoilla. Menetelmällä saadaan tarkka arvio osakannan yksilömäärästä sekä ikä- ja sukupuolijakaumasta. Lentolaskenta on kuitenkin kallis, eikä sitä voida tehdä vähälumisina talvina. Tietoa kannan tilasta ei saada laskentojen välisinä vuosina. Näiden syiden vuoksi seurantamenetelmiä on tarpeen kehittää ja monipuolistaa. Peurapopulaation ikä- ja sukupuolirakennetta voidaan arvioida keräämällä havaintoja eläimistä sellaisena aikana jolloin kaikki ikäluokat liikkuvat samoilla alueilla. Vasaosuuden perusteella voidaan arvioida kannan lisääntymismenestystä ja suurpetojen saalistuksen vaikutuksia. Sukupuolijakauma puolestaan kertoo esimerkiksi väärin kohdennetun pyynnin vaikutuksista. Suomenselän alueen metsästäjät keräsivät maastohavaintoaineiston peuraosakannan ikä- ja sukupuolijakaumasta 11.10.–16.12.2007. Peuralaumoja valokuvattiin samassa yhteydessä havaintojen tarkentamiseksi. Kevättalvella 2008 tehtiin helikopterilaskenta. Menetelmien antamia ikä- ja sukupuolijakaumia vertailtiin, ja syitä poikkeamiin pohdittiin. Sekä maastohavaintojen että lento- ja maastolaskennan kuva-aineistojen perusteella arvioidut metsäpeuran vasaosuudet olivat yhdenmukaiset. Yksittäisten laskijoiden havaintojen vasaosuuksissa oli vaihtelua, joka johtui ensisijaisesti peurojen elintavoista. Laskennan ajankohta, havaitun lauman koko ja laskijan taidot vaikuttivat tulokseen vain vähän. Hirvas- ja vaadinosuuksissa oli hajontaa. Maastolaskennassa naaraiden osuus oli aliarvio, lentolaskennassa puolestaan hirvasosuus. Tulosten perusteella maastolaskenta sopii erinomaisesti metsäpeurakannan vasaosuuden seurantaan, ja ns. ”early warning” -järjestelmäksi ilmaisemaan muutoksista kantaa säätelevissä tekijöissä. Aikuiskannan rakennetta voidaan seurata parhaiten valokuvaamalla tai videoimalla peuralaumoja silloin kun laumakoko on suurimmillaan

Identification of variant compositions in related strains without reference

The genomes of all animals, plants and fungi are organized into chromosomes, which contain a sequence of the four nucleotides A, T, C and G. Chromosomes are further arranged into homologous groups, where two or more chromosomes are almost exact copies of each others. Species whose homologous groups contain pairs of chromosomes, such as humans, are called diploid. Species with more than two chromosomes in a homologous group are called polyploid. DNA sequencing technologies do not read an entire chromosome from end to end. Instead, the results of DNA sequencing are small sequences called reads or fragments. Due to the difficulty of assembling the full genome from reads, a reference genome is not always available for a species. For this reason, reference-free algorithms which do not use a reference genome are useful for poorly understood genomes. A common variation between the chromosomes in a homologous group is the single nucleotide polymorhpism (SNP), where the sequences differ by exactly one nucleotide at a location. Genomes are sometimes represented as a consensus sequence and a list of SNPs, without information about which variants of a SNP belong in which chromosome. This discards useful information about the genome. Identification of variant compositions aims to correct this. A variant composition is an assignment of the variants in a SNP to the chromosomes. Identification of variant compositions is closely related to haplotype assembly, which aims to solve the sequences of an organism's chromosomes, and variant detection, which aims to solve the sequences of a population of bacterial strains and their frequencies in the population. This thesis extends an existing exact algorithm for haplotype assembly of diploid species (Patterson et al, 2014) to the reference-free, polyploid case. Since haplotype assembly is NP-hard, the algorithm's time complexity is exponential to the maximum coverage of the input. Coverage means the number of reads which cover a position in the genome. Lowering the coverage of the input is necessary. Since the algorithm does not use a reference genome, the reads must be ordered in some other way. Ordering reads is an NP-hard problem and the technique of matrix banding (Junttila, PhD thesis, 2011) is used to approxiately order the reads to lower coverage. Some heuristics are also presented for merging reads. Experiments with simulated data show that the algorithm's accuracy is promising. The source code of the implementation and scripts for running the experiments are available online at https://github.com/maickrau/haplotyper

Dynamics of fracture in dissipative systems

Dynamics of fracture in two-dimensional systems is studied with a dissipative network model by including the local relaxation of the force field via Maxwellian viscoelasticity. In addition to disorder the fundamentals of crack formation and propagation depend on the strength of dissipation compared to the loading rate. We investigate the dynamics of a single crack and the role of stress reduction at the crack tip when dissipation is increased. As a consequence, the crack starts to propagate slowly and it reaches terminal velocity later. If the relaxation of local forces is strong enough compared with crack velocity, crack arrest takes place. For a disordered system, the presence of strong dissipation in local dynamics is reflected as ductility and as an increase in the damage, accumulated during the fracture process.Peer reviewe

Dissipative dynamic fracture of disordered systems

Breakdown of two-dimensional disordered systems is studied with a time-dependent network model. The dependence of fracture process on the local relaxation of the force field is included within the framework of Maxwellian viscoelasticity. The dynamics and characteristics of crack formation and propagation are shown to depend on disorder and relative time scales of dissipation and loading. Brittle behavior is encountered in the adiabatic limit of slow straining. At finite strain rates, the development of damage shows ductile behavior with increasing dissipation. Nucleation of cracks in various dynamical situations is discussed.Peer reviewe

Metsähallituksen metsästys- ja kalastuslupa-asiakkaiden rahankäytön aluetaloudelliset vaikutukset

Valtio tarjoaa eränkäyntimahdollisuuksia kymmenille tuhansille Valtio omistaa yhteensä 12 miljoonan hehtaarin laajuiset maa- ja vesialueet, joiden metsästys- ja kalastusmahdollisuuksia hallinnoi Metsähallitus. Vuonna 2013 myytiin yli 81 000 metsästyslupaa sekä 71 000 kalastuslupaa. Metsähallitus toteutti vuonna 2013 kyselytutkimuksen, jossa kerättiin tietoa metsästäjien ja kalastajien rahankäytöstä eräretkiensä aikana. Kustannukset jaoteltiin kauppaan, majoitukseen, ravintoloihin, paikallismatkoihin sekä ohjelma- ja virkistyspalveluihin kohdistuviksi. Kuluja tarkasteltiin matka-, päivä- ja lupakohtaisesti. Kustannukset pyydettiin kohdentamaan sen mukaan, aiheutuivatko ne metsästys- tai kalastusalueella (ts. lupamaakunnassa), kotimaakunnassa vai näiden välisen matkan aikana. Aiemmissa tutkimuksissa on selvitetty metsästysmatkailun vaikutusta tiettyihin alueisiin (Matilainen & Keskinarkaus, 2010; Keskinarkaus, Matilainen & Kurki, 2009). Tässä Metsähallituksen sekä Maa- ja metsätalousministeriön rahoittamassa Metsähallituksen metsästys- ja kalastuslupa-asiakkaiden rahankäytön aluetaloudelliset vaikutukset -tutkimuksessa arvioidaan metsästyksen ja kalastuksen aiheuttamia aluetaloudellisia vaikutuksia maakunnissa, joissa on valtion metsästys- tai kalastusalueita. RegFin-malli mahdollistaa aluetalousvaikutusten arvioinnin Maakuntakohtaisten aluetalousvaikutusten arvioinnissa käytettiin RegFin-mallia, joka on alueellinen laskettava yleisen tasapainon malli (engl. Computable General Equilibrium model, CGE). Lisäksi RegFin-malli toimii pohjana Excel-pohjaiselle arviointityökalulle. Aluetalousvaikutusten arvioinnissa tarkastelun kohteina olivat keskeiset taloudelliset mittarit: alueellinen bruttokansantuote (ABKT), kotitalouksien kulutus ja työllisyys. CGE RegFin-laskentametodi ottaa huomioon tuotanto-, tulo- ja suhteellisten hintojen muutosten vaikutukset. Tuottajien, kuluttajien ja julkisen vallan käyttäytyminen perustuu vakiintuneisiin mikro- ja makrotaloustieteen teorioihin. Metodi ottaa huomioon alueilla olevat resurssirajoitteet, kuten riittääkö työvoima tai fyysinen pääoma taloudellisten olosuhteiden muuttuessa. CGE-lähestymistapa on kehittyneempi aluetaloudellisten vaikutusten arvioinnin lähestymistapa kuin lineaariset, kiinteisiin kertoimiin perustuvat tekniikat, koska CGE-malli huomioi myös suhteellisten hintojen muutokset, joita tapahtuu aluetalouden sopeutuessa taloudellisten olosuhteiden muutokseen. CGE-malli laskee työllisyyden muutoksen monen tekijän yhteisvaikutuksena. Arvio perustuu muutoksiin selittävissä tekijöissä, joita ovat työn tuottavuus, tuotannon määrä, työn korvattavuus fyysisellä pääomalla ja reaalipalkat. Metsästäjien ja kalastajien kulutus tuo kymmeniä miljoonia kohdemaakuntiin Tutkimuksen tulokset osoittavat, että metsästäjien ja kalastajien kulutuksella on vaikutusta kohdealueiden talouteen. Vuonna 2013 valtion alueilla metsästävät ja kalastavat eränkävijät kuluttivat 33,4 miljoonaa euroa. Kulutuksen vaikutukset lupamaakuntien BKT:hen olivat 7 miljoonaa euroa, työllisyyteen 86,5 henkilötyövuotta ja kotitalouksien kulutukseen 36,7 miljoonaa euroa. Tulosten perusteella on ilmeistä, että metsästäjät ovat merkittävä kotimainen matkailijaryhmä sellaisena jaksona, joka pääasiallisesti osuu matkailusesongin ulkopuolelle

Monen kerroksen nuoria

publishedVersio

Aloittavien opettajaopiskelijoiden näkemys opettajasta ja koulusta kestävään elämäntapaan kasvattajana

Education plays a key role in fostering a sustainable lifestyle. Especially teacher education has a crucial role in what kind of lifestyle future generations learn. In this article, we examine how first year students from primary school teacher program and subject teacher program see the role of school and teachers as educators for a sustainable lifestyle, and what they expect from teacher education in relation to a sustainable lifestyle in the beginning of their studies. The data was collected in the autumn 2021 before their start of studies in teacher education. The material was analyzed by using phenomenographic content analysis. According to our results students see the role of the teacher as an educator for a sustainable lifestyle very important, but there are differences between the two student groups. Primary school student teachers considered the role of teacher to be more important than subject teacher students, who did not necessarily see a link between the role of teacher and sustainable lifestyle education. Expectations for teacher education also divided students. Primary school student teachers expected education for a sustainable lifestyle to be an essential part of teacher education, while many of those studying to become subject teachers did not think it was part of their studies.Koulutuksella on keskeinen merkitys kestävään elämäntapaan kasvattamisessa. Etenkin opettajankoulutuksella on ratkaiseva rooli siinä, millaisen elämäntavan tulevaisuuden sukupolvet oppivat. Tässä artikkelissa tutkimme, kuinka aloittavat luokan- ja aineenopettajaopiskelijat näkevät koulun ja opettajan roolin kestävään elämäntapaan kasvattajana sekä, mitä aloittavat opettajaopiskelijat odottavat opettajankoulutukselta suhteessa kestävään elämäntapaan. Kyselytutkimus toteutettiin syksyllä 2021 ennen opettajankoulutuksen sisältöopintojen alkua. Aineisto analysoitiin fenomenografisen sisällönanalyysin menetelmin. Tutkimuksessa selvisi, että opiskelijat näkevät opettajan roolin kestävään elämäntapaan kasvattavajana keskeisenä, mutta opiskelijaryhmien välillä on näkemyseroja. Luokanopettajaopiskelijat katsoivat opettajan roolin tärkeämmäksi kuin aineenopettajaopiskelijat, jotka eivät aina välttämättä nähneet yhteyttä opettajan roolin ja kestävyyskasvatuksen välillä. Myös odotukset opettajankoulutukselle jakoivat opiskelijoita. Luokanopettajaopiskelijat toivoivat kestävään elämäntapaan kasvatuksen kuuluvan olennaisesti opettajankoulutukseen, kun taas monet aineenopettajaopiskelijat eivät ajatelleet sen kuuluvan opintoihin

Bit-parallel sequence-to-graph alignment

Motivation: Graphs are commonly used to represent sets of sequences. Either edges or nodes can be labeled by sequences, so that each path in the graph spells a concatenated sequence. Examples include graphs to represent genome assemblies, such as string graphs and de Bruijn graphs, and graphs to represent a pan-genome and hence the genetic variation present in a population. Being able to align sequencing reads to such graphs is a key step for many analyses and its applications include genome assembly, read error correction and variant calling with respect to a variation graph. Results: We generalize two linear sequence-to-sequence algorithms to graphs: the Shift-And algorithm for exact matching and Myers' bitvector algorithm for semi-global alignment. These linear algorithms are both based on processing w sequence characters with a constant number of operations, where w is the word size of the machine (commonly 64), and achieve a speedup of up to w over naive algorithms. For a graph with vertical bar V vertical bar nodes and vertical bar E vertical bar edges and a sequence of length m, our bitvector-based graph alignment algorithm reaches a worst case runtime of O(vertical bar V vertical bar+(sic)m/w(sic)vertical bar E vertical bar logw) for acyclic graphs and O(vertical bar V vertical bar+m vertical bar E vertical bar logw) for arbitrary cyclic graphs. We apply it to five different types of graphs and observe a speedup between 3-fold and 20-fold compared with a previous (asymptotically optimal) alignment algorithm.Peer reviewe