Abstract
During the past half century several large lakes in Finland have experienced notable changes in their ecological condition, induced mainly by water level regulation, eutrophication and land use transformation. The objective of this thesis was the quantification of the spatiotemporal changes of aquatic macrophytes in Finland during the second half of the 1900s. Mapped aquatic macrophyte cover from historic (1947–1963) and present day (1996–2000) aerial photographs, additional macrophyte data and several environmental variables were used to identify the main determinants of aquatic macrophyte distribution, abundance and change. Furthermore, factors influencing the littoral paludification process were identified.
The study was conducted in 24 boreal lakes (41–1116 km2) with multisource vegetation data. Selected environmental variables of water level regulation, eutrophication and geomorphology were collected and analyzed. More than 402 km of littoral shoreline in historic and present day aerial photographs was analyzed with stereoscopic visual interpretation. A total of 474 habitat level study sites were used to examine the determining environmental factors of occurrence, abundance and change of emergent vegetation. Finally, 289 vegetation transects were performed in order to study the occurrence, types and main determinants of littoral paludification.
Water level regulation was found to be the primary factor behind aquatic macrophyte vegetation development at the whole lake level. The major vegetation changes were determined by the mean water level rise or reduction, decreased fluctuation range and reduced spring flood. The vegetation response was less pronounced in a lake with water level regulation similar to natural fluctuation. Eutrophication influenced aquatic macrophytes at the site level. Land use variables of tributary and agriculture, indicating nutrient increment, corresponded positively with vegetation occurrence and abundance. Geomorphology explained vegetation development at the habitat level. Clay and related deposits and the shore slope specified the vegetation occurrence and affected the abundance of vegetation. Water level regulation, eutrophication, clay and shallowness were found to influence paludification. Helophyte species, common reed (Phragmites australis) and water horsetail (Equisetum fluviatile), dominated the emergent vegetation in the studied lakes. / Tiivistelmä
Viimeisen puolen vuosisadan aikana suomalaisiin suurjärviin on kohdistunut lukuisia muutoksia, jotka ovat vaikuttaneet järvien ekologiseen tilaan. Muutoksia ovat aiheuttaneet pääasiallisesti vesistöjen säännöstely, rehevöityminen sekä maankäytön muuttuminen. Tämän väitöskirjan tarkoituksena on analysoida noin viimeisten 50 vuoden aikana suomalaisissa suurjärvissä tapahtunutta ranta- ja vesikasvillisuuden pitkäaikaismuutosta. Historiallisilla (1947–1963) ja nykyisillä (1996–2000) ilmakuvilla, muilla kasvillisuusaineistoilla sekä useilla ympäristömuuttujilla tunnistettiin keskeisiä tekijöitä, jotka vaikuttivat kasvillisuuden esiintymiseen, runsauteen ja muutokseen. Tämän lisäksi tutkittiin rantojen pysyvän umpeenkasvun kehitysprosessia.
Tutkimusta varten kasvillisuudesta kerättiin monilähdeaineistoa kaikilta Suomen päävaluma-alueilta yhteensä 24 eri järveltä, joiden koko vaihteli 41–1116 km2:n välillä. Tämän lisäksi useita vesistöjen säännöstelyn, rehevöitymisen ja geomorfologian ympäristömuuttujia kerättiin ja analysoitiin. Stereoskooppisella visuaalisella ilmakuvatulkinnalla tutkittiin yli 402 kilometriä rantaviivaa historiallisista ja nykyisistä ilmakuvista. Ilmaversoisen ranta- ja vesikasvillisuuden esiintymistä, runsautta ja historiallista muutosta analysoitiin 474 habitaattitason tutkimuspisteellä. Rantojen pysyvän umpeenkasvun esiintymistä, umpeenkasvun eri tyyppejä ja sitä määrittäviä tekijöitä tutkittiin 289 kasvilinjalla.
Tutkimuksen tuloksena havaittiin, että järvitasolla vesistöjen säännöstely oli tärkein kasvillisuuden historialliseen kehitykseen vaikuttava tekijä. Huomattavimmat kasvillisuusmuutokset määräytyivät keskiveden noston, pienentyneen säännöstelyvälin, vähentyneen kevättulvan ja lasketun keskiveden tason seurauksena. Kasvillisuusmuutokset eivät olleet niin selviä, jos säännöstely muistutti luonnontilaista säännöstelyä. Rehevöityminen vaikutti ranta- ja vesikasvillisuuteen paikallisesti. Ravinteisuutta ilmentävät maankäytön muuttujat, ojat sekä maanviljelys, lisäsivät kasvillisuuden esiintymistä ja runsautta. Geomorfologiset tekijät selittivät kasvillisuuden kehitystä habitaattitasolla. Savinen maaperä sekä rannan mataluus lisäsivät vesi- ja rantakasvillisuuden esiintymistä sekä kasvillisuuden runsautta. Vesistöjen säännöstely, rehevöityminen, savinen maaperä sekä rannan mataluus lisäsivät rantojen pysyvää umpeenkasvua. Ilmaversoiset kasvilajit, järviruoko (Phragmites australis) ja järvikorte (Equisetum fluviatile), hallitsivat kasvillisuutta tutkituissa järvissä.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:isbn978-951-42-8595-0 |
| Date | 23 October 2007 |
| Creators | Partanen, S. (Sari) |
| Publisher | University of Oulu |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | English |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © University of Oulu, 2007 |
| Relation | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/pissn/0355-3191, info:eu-repo/semantics/altIdentifier/eissn/1796-220X |
Page generated in 0.0029 seconds