Jokien pohjaeläimistön vertailuolojen määritys ekstrapoloivalla mallinnuksella

Abstract

Jokien ekologista tilaa arvioidaan ensisijaisesti biologisiin muuttujiin ja niiden tyyppikohtaisiin vertailuoloihin perustuen. Suomessa savimaiden jokityypeistä ei ole riittävän luonnontilaisia vertailupaikkoja ja vertailuolojen asettamisessa käytetään siksi turve- ja kivennäismaiden vertailupaikkojen aineistoa, ilman tutkittuja perusteita. Tämän takia luokittelu on mahdollisesti epäluotettavaa ja ongelma korostuu, koska savimaiden joet ovat eniten muutettuja ja kunnostusta vaativia vesimuodostumia. Tässä tutkimuksessa testattiin jokien luontaisiin ominaisuuksiin ja valuma-alueen maankäyttöön (viljely- ja asutusalue sekä ojitettujen turvemaiden osuus) perustuvaa logistista regressiomallinnusta jokien pohjaeläimistön vertailuolojen (lajien havaitsemistodennäköisyyksien, pc) ennustamiseksi käyttämällä muiden kuin vertailupaikkojen aineistoa ja ekstrapoloimalla vertailuoloihin. Lisäksi tarkasteltiin, eroavatko mallinnetut pc -arvot ja niihin perustuvat tilaluokituksessa käytettävät ekologiset laatusuhteet (ELS) nykykäytännön mukaisista. Testijokityypille ennustetut pc -arvot osuivat hyvin lähelle havaittuja ja niistä lasketut (tyyppiominaisten taksonien esiintyminen) ELS -arvot olivat käytännössä samat kuin tyyppiperusteiset. Savimaiden jokityypin lajikohtaisten mallien pc ennusteet erosivat huomattavasti tyyppiperusteisista arvoista, mutta koska niistä lasketuissa ELS -arvoissa ei ollut merkittävää eroa, oli tilaluokittelun lopputulos sama. Tulosten perusteella lajien havaitsemistodennäköisyyksien ja todennäköisesti muidenkin luokittelussa käytettävien yhteisöpiirteiden ennustaminen vertailuoloissa onnistuu, vaikka vertailupaikkojen aineistoa ei olisi käytössä.

The ecological status of rivers must be assessed primarily based on biological variables and their type-specific reference conditions. In Finland, true reference sites do not exist for the river types with catchments dominated by clay soils. Therefore, reference conditions for these rivers have been formed using data from the reference sites of rivers of other catchment geology types, without scientific rationale, potentially making the classification unreliable. The most altered rivers and therefore rivers to be managed are found from regions with clay soils, which highlights the issue. Logistic regression modeling based on the natural characteristics of rivers and the land use of the catchment area (agricultural, urban and drained peatlands) was tested to determine the reference conditions (species probability of capture, pc) for benthic invertebrates, using the data from impacted sites and extrapolating to reference conditions. The modelled reference conditions (pc) and the observed to expected or Ecological Quality Ratios (EQR) status based on them and used in the status assessment were assessed to detect if they differ from those of current practice. The estimated pc values for the test-river type were very close to the observed and the EQRs calculated from them were practically identical to the type-specific ones. The pc values predicted using the models developed to the clayey soil river type were remarkably different from the presently used, but because the EQRs did not differ significantly, the result of status assessment is the same. Based on the results it is possible to estimate the probabilities of capture of benthic invertebrates, and probably other community descriptors used in assessment, even without data from reference conditions.