JultikaUniversity of Oulu repository

Lohikalat ovat tärkeä lajiryhmä viileissä virtavesissä. Lohikalojen levinneisyyteen vaikuttavia tekijöitä on tutkittu paljon, mutta tutkimuksissa on harvoin tarkasteltu nieriän esiintymistä erityyppisiin ympäristömuuttujiin perustuen. Tässä pro gradu -tutkielmassa selvitetään, mitkä paikalliset ympäristötekijät selittävät nieriän esiintymistä Tenojoen valuma-alueen puroissa parhaiten. Lisäksi työssä tarkastellaan kuinka hyvin nieriää voidaan mallintaa, ja parantavatko isotooppi-kemia-habitaatin ja ravinnon runsauden huomioiminen mallien selitysasteita. Nieriän esiintymistä tarkastellaan 40 Tenojoen purossa kolmen ympäristömuuttujaryhmän avulla. Muuttujaryhmät ovat valuma-aluetta-, ravinnon runsautta sekä isotooppi-kemia-habitaattia kuvaavia. Nieriää koskeva aineisto on kerätty vuosina 1981–2000, ja se on saatu Luonnonvarakeskukselta (LUKE) (entinen Riista- ja Kalatalouden Tutkimuslaitos RKTL). Isotooppi-kemia-habitaattia ja vesihyönteisiä kuvaava aineisto on kerätty Suomen Ympäristökeskuksen (SYKE) toimesta vuonna 2013. Valuma-aluetta koskevat muuttujat on laskettu korkeusmalleihin (Digital Elevation Model, DEM), Corine-maankäyttöluokituksiin ja satelliittikuviin perustuen. Pääasiallisina tutkimusmenetelminä työssä ovat yleistetty additiivinen malli (GAM) ja yleistetty lineaarinen malli (GLM). Jokaisen ympäristömuuttujan sovittuneisuutta aineistossa tutkittiin GAM-vastekäyrien pohjalta, joista tulkittiin käyrän muotoa sekä muuttujien selitysasteita. Tämän jälkeen suoritettiin GLM-mallinnus eteenpäin askeltavalla tavalla AIC (Akaike Information Criterion) -arvoa seuraten. Mallista saatiin selville nieriän esiintymistä eniten selittävät muuttujaryhmät, ja niille laskettiin korjatut selitysasteet. Korjattujen selitysasteiden avulla tehtiin variaation ositus, jonka avulla voidaan tarkastella yksittäisten muuttujaryhmien selitysasteita, mutta myös muuttujaryhmien välisiä selitysasteita. Malliin valikoituneiden ympäristömuuttujien selitysasteita tarkasteltiin drop contribution -menetelmällä sekä hierarkkisella osituksella. GAM-malleista parhaiten sovittuneita muuttujia aineistossa olivat järvien suhteellinen osuus (%) valuma-alueen pinta-alasta ja ajeessa usein olevat vesihyönteiset keväältä. Järvet kuvaavat alueen hydrologisia olosuhteita, ja vesihyönteiset ovat yhteydessä kalojen ravinnonkäyttöön. Nieriän esiintymistä GLM-mallissa selittää parhaiten valuma-alue muuttujaryhmä. Muuttujaryhmästä valikoitui malliin valuma-alueen kokonaispinta-ala (km²) sekä rinteenkaltevuus asteina. Kyseiset muuttujat vaikuttavat muun muassa valuntaan. Toiseksi tärkein muuttujaryhmä oli ravinnon runsautta kuvaava muuttujaryhmä, josta pohjalla usein pysyvät vesihyönteiset syksyltä valikoitui malliin. Isotooppi-kemia-habitaatti oli muuttujaryhmistä vähiten merkittävä, mutta ryhmästä valikoitui malliin eniten muuttujia, joita olivat hapen stabiili isotooppi keväältä, kokonaistyppi sekä pH. Tulosten perusteella ravinnon runsauden ja isotooppi-kemia-habitaatin huomioiminen mallissa paransi selitysasteita. Nieriän esiintymistä voidaan mallintaa hyvin tilastollisilla menetelmillä.