Ohje sisävesien pohjaeläimistön luokittelumuuttujien Excellaskupohjiin

Ohje sisävesien pohjaeläimistön luokittelumuuttujien Excellaskupohjiin Jukka Aroviita, SYKE/VK/VSI, 25.1.2013, Ver1.2 1 Johdanto Tässä ohjeessa kerrotaan miten Excel-laskupohjilla voidaan laskea vesienhoidon 2. luokittelukierroksen jokien ja järvien pohjaeläimistön luokitteluindeksit. Laskupohjia on kolme: Jokien koskipaikat: JokienPohjaelLuokittelu_Laskupohja2012_Ver1.xls. o Lisäksi taksonomian yhdenmukaistamiseen aputiedosto: JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls. Järvilitoraalin kivikkorannat: LitoraalinPohjaelLuokittelu_Laskupohja2012_Ver1.xls Järvisyvänteet: SyvänteenPohjaelLuokittelu_Laskupohja2012_Ver1.xls Kaiken tila-arvioitavan pohjaeläinseuranta-aineiston näytteenotossa on noudatettava ympäristöhallinnon seurantaohjetta (Meissner ym. 2012). Luokittelujärjestelmän ja muuttujien laskennan perusteet on kuvattu 1. luokittelukierroksen (Vuori ym. 2009) ja 2. luokittelukierroksen (Aroviita ym. 2012) ohjeissa. 2 Jokien pohjaeläimet 2.1 POHJE-järjestelmä Hertan POHJE-tietojärjestelmään lisättiin 13.12.2012 Koodit ja tilastot/tilastotietoja -kohtaan virtapaikkojen havaintoalue- ja näytteenottokohtaiset luokitteluindeksit. Kaikki indeksit lasketaan valmiiksi joka yö. Edellytyksenä on että havaintopaikalle linkitetyillä paikoilla on tuloksia, paikka on tyypiltään virtapaikka ja että se on linkitetty havaintoalueen lisäksi seurantapaikkaan. Näytteenoton tulee lisäksi olla hyväksytty ja näytteitä pitää löytyä havaintoalueelta vähintään 4 x 30 sek. verran. Indeksit lasketaan käyttäen ensisijaisesti pki ja iki paikkatyypin näytteitä ja toissijaisesti H paikkatyypin näytteitä. Järjestelmä laskee arvot kaikille näytteenotoille: käyttäjän on itse varmistettava, että eläinten määritystaso on vähintään sisävesien biologisen seurannan ohjeistuksen (Meissner ym. 2012) mukainen. POHJE käyttää laskennassa havaintoalueen vesimuodostuman (seurantapaikan) tyyppiä, joka voi olla koskipaikan jokityypiksi väärä, jos havaintoalue sijaitsee yläjuoksulla kaukana vesimuodostuman purkupisteestä. Tällöin tarkempi arvio pohjaelämistön tilasta saadaan laskentapohjilla käyttäen koskipaikan valuma-alueen ominaisuuksiin perustuvaa jokityyppiä. 2.2 Laskentaa varten vaadittavat tiedot A. Arvioitavan koskipaikan jokityyppi Jokityyppi tulee perustua koskipaikan valuma-alueen ominaisuuksiin. Etelä-Suomeen kuuluvat Oulujoen vesistöalue ja sitä eteläisemmät valuma-alueet. B. Arvioitavan koskipaikan pohjaeläinaineisto seuraavassa muodossa Aineisto tulee olla kokonaisyksilömääriä perustuen koskipaikan yhteen 2 minuutin potkinnan kokoomanäytteeseen (yhteensä 4 m matka). 1

Laskentaa varten kokoomanäyte kannattaa ensin koota toisessa Excel-tiedostossa (ohjeet alla). - Helpointa on ensin koota kaikkien arvioitavien paikkojen aineistot (esim. Elyn kaikki näytteenotot) kerralla samaan taulukkoon ja tästä taulukosta sitten liittää kunkin paikan tiedot kokoomanäyte kerrallaan laskupohjalle. Summaa kunkin koskipaikan (havaintoalue) näytteenoton osanäytteet niin, että kokonaisnäyteponnistukseksi tulee 2 minuuttia potkintaa koskipaikan näytteenottoa kohden. - Valitse tasaisesti iki ja pki -näytteitä. Esim: kokoomanäyte 2-min = iki1 + iki2 + pki1 + pki2. - Jos iki ja pki -näytteitä ei ole riittävästi niin, että 2 minuutin kokooma saadaan kokoon, niin valitse sitten mukaan hitaan virtauksen (H) näytteitä kunnes 2 min:n näytteenottoponnistus on täynnä. - Näytteenottoponnistus tulee olla 2-min kokooma / koskipaikka jotta se olisi vertailukelpoinen vertailuaineistojen kanssa. Jatkossa, kun perusseurannan aineistoja kertyy vertailuoloista enemmän, voidaan vertailuolot perustaa suurempiin (3-min tai hyvin suurissa joissa 4,5-kokoomanäytteisiin). Toiselle luokittelukierrokselle tämä ei kuitenkaan vielä ollut mahdollista. Taksonomia on yhdenmukaistettava, jotta se olisi vertailukelpoinen vertailupaikkojen aineiston kanssa. Näytteiden määritystason on noudatettava minimitaksonomiaa ja täsmällisesti samaa nimistöä kuin laskupohjalla (pääsääntöisesti = POHJE:n taksoninimistö; ks laskupohjan sivu "taksonit"). Tähän on avuksi: JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls. Helpointa on tehdä koko luokiteltavan aineiston (esim. Elyn kaikki arvioitavat näytteenotot) taksonomian yhdenmukaistaminen kerralla. - JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls Tiedostossa kerrottu miten taksonomian yhdenmukaistamista tulee voi kunkin vertailuaineiston taksonin kohdalla. Sisältää tiedon, mitkä taksonit pitää redusoida ylemmällä taksonomiselle tasolle (esim. lajista sukuun) ja summata yhteen. Esim. suku Cloeon on sivulla "taksonit" sukutasolla, joten kaikki suvun lajitason määritykset tulee redusoida ja summata sukuun Cloeon. Esim. jos taksoni on "taksonit"-listalla heimotasolla (esim. Leptophlebiidae), on arvioitavaan aineistoon kaikki Leptophlebiidae - heimoon kuuluvat määritykset summattava heimoon Leptophlebiidae. Sisältää tiedon, mitkä taksonit voidaan asiantuntija-arvioilla muuttaa alemmalle taksonomiselle tasolle (esim. suvusta lajiin). Esim. kaikki Oulimnius -suvun määritykset lajiin Oulimnius tuberculatus (koska seuranta-aineistoissa ei esiinny muita suvun lajeja). - Huomaa: Poikkeuksen muodostaa Baetis-suvun ryhmittelyt ja Leuctra-suku (jossa Leuctra nigra tulee erotella erotella). - Jos taksonia ei löydy sivulta "taksonit", eikä se kuulu (eli sitä ei voi yhdistää listan JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls perusteella) mihinkään siinä oleviin taksoneihin, pidä kyseinen taksoni kuitenkin omalla nimellänsä mukana aineistossa (se otetaan makron avulla huomioon PMA:n laskennassa). - Jos taksoni on määritetty karkeammalla tasolla eikä sitä voida asiantuntija-arviona tai listan JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls perusteella sijoittaa mihinkään sivun "taksonit" taksoneihin, tulee harkita sen poistamista aineistosta. - HUOM! Jos näytteessä on useita liian alhaisen määritystasolle määritettyjä taksoneita, sen laatu on huono, eikä näytettä ei pidä käyttää luokitteluun. 2

Poistettavat ryhmät: sivulla "taksonit" ja listassa JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls on kerrottu mihin ryhmiin kuuluvat taksonit tulee tulee poistaa muuttujien laskennasta. Jokiaineistoissa näitä ovat mm. Chironomidae, Nematoda ja Oligochaeta. HUOM. Taksonien nimistön on noudatettava täsmällisesti sivun "taksonit" taksoninimistöä. Yhdenkin merkin (esim. välilyönti perässä, ylimääräinen piste) eroavaisuus johtaa virheelliseen muuttujalaskentaan! 2.3 Esimerkki: jokien koskipaikkojen aineiston haku Hertan POHJE-tietokannasta 1. Hae arvioitavat paikat Esimerkki haettavista paikoista (K-S Elyn virtavesipaikat) 2. Valitse paikat Kustakin arvioitavasta koskipaikasta valitse kaikki pohjanlaatutyyppipaikat (iki, pki, H) 3. Valitse oikean ylänurkan ylävalikosta Valitse > pohjaeläintulokset ja taustatiedot 4. Näytteenottojen valinta tulosteita varten 3

Valitse Pohjaeläintulokset > Jatkokäsittelytiedostot 5. Valintoja tulosteita varten Valitse kuvan mukaisesti Tulokset; Näytteet; Seula = 0,5 mm (=seurannassa käytettävä), yksilömäärä. Klikkaa Jatka. 6. Tulostettavat lajit -sivu Tätä ei tarvitse muokata; valitse "Jatka". 7. Tallenna tiedosto omalle koneelle. Valitse "/output/.." -linkin päältä klikkaamalla hiiren 2-nappia: "Tallenna kohde levylle". Tallenna tiedosto omalle koneelle. 2.4 Esimerkki: Aineiston muokkaus Excelissä muuttujien laskentaa varten 8. Avaa POHJEsta tallennettu tiedosto Excelin valikon kautta 4

9. Järjestä tiedot sarakkeisiin Käytä ohjattua tekstin jakamista sarakkeisiin (ks kuva yllä; valitse sarake A > Tiedot > Teksti sarakkeisiin >..). Excelin ohjeesta löytyy toiminnosta lisätietoja. 10. Valitse arvioitavat näytteet 2-min kokoomanäytteeseen Valitse kustakin näytteenotosta (ks näytttenottojen pvm:t) 4 kpl 30 sekunnin potkunäytettä koskipaikan arviotaviksi näytteiksi (kuvassa vihreällä X:lla): Huom: Valitse tasaisesti iki ja pki -näytteitä. Esim: kokoomanäyte 2-min = iki1 + iki2 + pki1 + pki2. Jos iki ja pki -näytteitä ei ole riittävästi että 2 minuutin kokooma saadaan kokoon, niin valitse sitten mukaan hitaan virtauksen (H) -näytteitä kunnes 2 min:n näytteenottoponnistus on täynnä. On helpointa tehdä uusi sarake valittaville näytteille. Kuvaan on merkitty valittavat näytteet vihreällä X:lla. Lopuksi voi valita suodata-komennolla taulukosta kaikki arvioitavat näytteet (4 kpl 30 sek näytteitä / näytteenotto). Valitse sarake, valitse Tiedot > Suodata ja "X". Excelin ohjeesta löytyy toiminnosta lisätietoja. 11. Laske näytteenotolle 4 kpl 30 sekunnin näytteiden summa 5

Summa on laskettu yllä olevaan kuvaan sarakkeeseen B. Tätä vaihetta varten aineisto kannattaa transponoida eli kääntää taksonit riveiksi ja näytteet sarakkeiksi. Transponointi tehdään seuraavasti: kopio alue, valitse uusi taulukko, valitse liitä määräten (valitse: vain arvot, valitse: transponoi). Excelin ohjeesta löytyy toiminnosta lisätietoja. Anna kuvan mukaisesti arvioitavalle havainnolle nimi (Koskipaikka_Vuosi, esimerkissä Soutujoki 1_2009, solu B7). Kustakin näytteenotosta ota mukaan vain ne taksonit jotka on havaittu. 12. Poistettavat ryhmät Listassa JokienPohjaeläimistönTaksonomianYhdenmukaistaminen_Ver1.xls on kerrottu mitkä ryhmät tulee poistaa jokien luokittelussa. Poista nämä jokinäytteistä (ylläolevassa kuvassa keltaisella). Huom! Pidä osa ryhmistä mukana järvien rantavyöhykkeen ja syvänteiden näytteissä! 13. Arvioitava aineisto 6

Esimerkkiaineisto Soutujoki 1_2009 ennen taksonomian yhdenmukaistamista. Luvut ovat yksilöitä/2-min kokoomanäyte. 14. Yhdenmukaista taksonomia Esimerkki: Ylläolevassa Soutujoki 1_2009:n esimerkkiaineistossa taksonit: -Protonemura meyeri -Oecetis testacea -Leptophlebia marginata -Leptophlebia vespertina -Baetis niger -Isoperla difformis -Ceraclea nigronervosa eivät ole samalla määritystasolla tai nimillä kuin vertailupaikkojen yhdenmukaistetussa taksonomiassa (sivu "taksonit). Soutujoki 1_2009:n aineistoon on tehtävä seuraavat muutokset: -Protonemura meyeri -> Protonemura -Oecetis testacea -> Oecetis -Leptophlebia marginata + Leptophlebia vespertina = Leptophlebiidae -Baetis niger -> Baetis niger group -Isoperla difformis -> Isoperla -Ceraclea nigronervosa -> Ceraclea 7

Esimerkkiaineisto (Soutujoki 1_2009) kun taksonomia on yhdenmukaistettu (harmaalla pohjalla olevat taksonit). Luvut ovat yksilöitä/2-min kokoomanäyte. Tämä aineisto on nyt valmiina liitettäväksi laskupohjaan. Taksonit voivat olla vapaassa järjestyksessä. Tyhjiä rivejä ei saa jäädä väliin. Sama taksoni ei saa esiintyä useampaan kertaan. 15. Tarkasta taksonien nimistö ja määritystaso. HUOM. Taksonien nimistön on noudatettava täsmällisesti sivun "taksonit" taksoninimistöä. Yhdenkin merkin (esim. välilyönti perässä, ylimääräinen piste) eroavaisuus johtaa virheelliseen muuttujalaskentaan! 2.5 Esimerkki: laskupohjan käyttö 16. Avaa JokienPohjaelLuokittelu_Laskupohja2012_Ver1.xls Ota ensin makrot käyttöön: 8

Tarvitset vain taulukon vihreällä merkittyjä sivuja: HUOM: ÄLÄ muokkaa punaisella merkittyjä sivuja! Ne sisältävät muuttujien laskentakaavat: 17. Valmistele pohjaeläinaineisto Ks. yllä. Tee tämä toisessa excel-tiedostossa. 18. Tyhjennä tiedot sivulta "DATA" Tyhjennä edellisen laskennan pohjaeläinaineiston ja muuttujien arvot napista "Tyhjennä tiedot". 19. Lisää paikan tiedot sivulle "DATA" Tiedon lisääminen muuttaa solun harmaaksi. Kirjoita soluun B1 koskipaikan tyypin koodi: Tämä on oltava täsmällisesti sivun "tyypit" mukainen. Kirjoita soluun B2 koskipaikan nimi. 20. Liitä pohjaeläinaineisto sivulle "DATA" Tiedon lisääminen muuttaa solun harmaaksi. Liitä taksonien nimet sarakkeeseen A (Hiiren 2-napilla soluun A4 ja alaspäin: Liitä > Liitä määräten > Liitä: arvot) Liitä taksonien yksilömäärät sarakkeeseen B (Hiiren 2-napilla soluun B4 ja alaspäin: Liitä > Liitä määräten > Liitä: arvot) 9

Esimerkkiaineisto (Soutujoki1_2009) liitettynä laskupohjaan. 21. Laske luokittelumuuttujat Laske luokittelumuuttujat klikkaamalla "Laske muuttujat" -nappia. Makro suorittaa laskennan. Lopuksi luokittelumuuttujat näkyvät sivulla "MUUTTUJAT" valmiiksi leikepöydälle kopioituna. Ne voi liittää ja koota suoraan toiseen tiedostoon. Sivulle "MUUTTUJAT" listautuvat kaikki taksonit, jotka on havaittu arvioitavassa aineistossa, mutta jotka eivät ole sivun "taksonit" nimistössä (ovat uusia, eli eivät ole mukana vertailuaineistossa). o Tarkasta että näiden joukossa ei ole yhtään Luokittelutaksoneihin (sivu "taksonit") kuuluvaa taksonia. Jos on, yhdenmukaista taksonomia ja/tai nimistö suorita laskenta uudelleen. o Jos taksoni ei kuulu (eli sitä ei voi yhdistää) mihinkään Luokittelutaksoniin, eikä se kuulu poistettaviin taksoniryhmiin, niin pidä havainto omalla nimellänsä mukana. Taksonin havainto otetaan huomioon PMA:n laskennassa. Taulukko laskee myös tyyppiominaisten heimojen summan kaikkien niiden tyyppiominaisten heimojen taksonien nimistä (ml. heimot), jotka POHJEssa käytössä (välilehden EPTh1 sarakkeiden A ja B mukaisesti). Makrolla voi siis laskea myös heimotason aineistosta tepth:n arvon, vaikka sen määritystaso ei muuten vastaisikaan luokittelussa vaadittua. 10

3 Järvien rantavyöhykkeen pohjaeläimistö 3.1 Laskentaa varten vaadittavat tiedot A. Arvioitavan järven luokittelussa käytettävä tyyppiryhmä Pohjois-Suomeen luetaan Oulujoen vesistöalueen ja sitä pohjoisemmat järvet. B. Arvioitavan järven kivikkorantojen pohjaeläinaineisto seuraavassa muodossa Aineiston tulee olla kokonaisyksilömääriä perustuen järven 2 minuutin potkinnan kokoomanäytteeseen. Laskentaa varten tämä kokoomanäyte kannattaa ensin koota toisessa Excel-tiedostossa (ks soveltuvasti yllä olevat jokipohjaeläimistön ohjeet). Helpointa on koota kaikkien arvioitavien paikkojen aineistot kerralla samaan taulukkoon. Summaa kunkin paikan (kivikkolitoraalin) näytteenoton osanäytteet niin, että kokonaisnäyteponnistukseksi tulee 2 minuuttia potkintaa järven näytteenottoa kohden. - Esim: kokoomanäyte 2-min koostuen kuudesta 20 sekunnin potkusta kolmelta litoraalipaikalta (kaksi (a ja b) kustakin = Lit1a + Lit1b + Lit2a + Lit2b + Lit3a + Lit3b. Näytteiden määritysten on noudatettava minimitaksonomiaa (sivu "taksonit"). Taksonomia on yhdenmukaistettava, jotta se olisi vertailukelpoinen vertailupaikkojen aineiston kanssa (= sivu "taksonit"). Ks soveltaen ohjeet yllä jokipohjaeläimistölle kuvattuna (huomaa että määritystarkkuus eroaa joista joidenkin taksonien osalta). Poistettavat ryhmät: sivulla "taksonit"on kerrottu mihin ryhmiin kuuluvat taksonit tulee poistaa aineistosta ennen muuttujien laskentaa. Huomaa, että järvien rantavyöhykkessä Oligochaeta ja Chironomidae ovat mukana. Makro hoitaa näiden ryhmien poiston PMA:n laskennasta. Ryhmät ovat mukana TT:n laskennassa. 3.2 Laskupohjan käyttö Soveltaen kuten yllä kuvattu jokipohjaeläimistölle. 11

4 Järvien syvänteiden pohjaeläimistö 4.1 Laskentaa varten vaadittavat tiedot A. Arvioitavan järven luokittelussa käytettävä tyyppi, keskisyvyys ja(tai) näytteenottosyvyys ja arvio vesimuodostuman luontaisesta väriarvosta B. Arvioitavan järven syvänteiden pohjaeläinaineisto (yksilöä / m-2). Ks soveltuvasti ohjeet yllä. Huomaa, että järvien syvänteissä mm. Oligochaeta, Chironomidae ja Ostracoda ovat mukana. 4.2 Laskupohjan käyttö Soveltaen kuten yllä kuvattu jokipohjaeläimistölle. Vesimudostuman tyyppi, keskisyvyys, näytteenottosyvyys ja arvio vesimuodostuman luontaisesta väriarvosta syötetään sivulle "DATA". 12