Tilbake til søkeresultatene

STIPINST-Stipendiatstillinger i instituttsektoren

Stipendiatstillinger til NIBIO (2017-2020)

Tildelt: kr 6,6 mill.

van der Veen har hatt utvikling av nye statistiske metodar for modellering av økologiske samfunn som tema. Eit sentralt element i prosjektet er ein type statistiske modellar som ofte blir omtalt som generaliserte lineære modellar med latent variablar (engelsk: generalized linear latent variable models GLLVM). Denne typen modellar er svært fleksible og kan brukast både for å modellere artar sin utbreiing i landskapet, og samansetninga av økologiske samfunn og korleis denne blir er avhengig av miljøvariasjon. Fram til no så har samansetninga av økologiske samfunn ofte blitt analysert ved hjelp av ordinasjon. Dei klassiske ordinasjonsteknikkane har likevel fleire problem ved seg. I dette doktorgradsprosjektet har vi sett på korleis GLLVM kan brukast som eit rammeverk for å utvikle nye, modellbaserte ordinasjonsmetodar som alternativ til metodane ein har brukt til no. Modellbasert ordinasjon ved bruk av GLLVM gir større fleksibilitet og kontroll over analysen av økologiske data samanlikna med dei fleste ordinasjonsmetodane ein har brukt til no. I modellbasert ordinasjon er vilkåra for modellen klart definert og desse kan evaluerast på same måte som for ein vanleg regresjonsmodell. GLLVM-rammeverket gjer òg at ein kan inkludere tilfeldige effektar (engelsk: random effects) og slik lage modellar som betre beskriv det aktuelle datasettet. Denne doktorgradsavhandlinga inneheld i alt sju artiklar og manuskript. Ein av dei publiserte artiklane beskriv ein metode for modellbasert ordinasjon som tillét at artane har økologiske nisjar med ulik bredde. Avhandlinga beskriv korleis modellbasert ordinasjon kan brukast til å studere samanhengar mellom samansetninga i økologiske samfunn og variablar som beskriv miljøvariasjon. I eit av manuskripta blir modellbasert ordinasjon brukt for å estimere overlapp i nisjane mellom artar. Vidare så inneheld avhandlinga to eksempel der metodane utvikla i prosjektet, blir brukt i anvendt økologisk forsking. Til siste diskuterer avhandlinga vegen vidare for utvikling av denne typen modellar og korleis desse kan brukast i økologisk forsking. Wenngs doktoravhandling har vært knyttet opp mot et nordisk senter for fremragende forskning, Biowater. Arbeidet omfattet studier av sammenhengene mellom landbrukspraksis, klima og ferskvannsmiljø, og temaet er belyst fra ulike vinkler og i ulik skala. I nordisk skala har Wenng bidratt til to artikler. Den første diskuterte mulige virkninger av en fremtidig nordisk bioøkonomi på ferskvannsressursene. Det ble bl.a. konkludert med at det blir viktig å ha fokus på bærekraft ved innføringen av en bioøkonomi, og at lange tidsserier av vannkvalitetsdata er viktig ettersom både klima og arealbruk endres. I den andre ble data over næringsstoffkonsentrasjoner i 69 nordiske nedbørfelt med ulik arealbruk analysert. Konklusjonen var bl.a. at næringsstoffavrenning fra nedbørfelt med skogsdrift er lavere enn fra jordbruksområder, men høyere enn i naturlig skog; et viktig funn da økt avvirkning av skog pga. behovet for biomasse er forventet. I det videre konsentrerte Wenng seg om norske forhold. Eksisterende data fra 7 små nedbørfelt på ulike steder i landet ble samlet inn. Det ble utført en multikriterieanalyse av blant annet trender i vekstsesongens lengde og nitrogentap. Prosjektet fant at i nedbørfelt med kornproduksjon samvarierte den økte lengden av vekstsesongen med en reduksjon i nitrogenkonsentrasjoner, det var ingen slik sammenheng i nedbørfelt med grasproduksjon. Nitrogenavrenning har økt oppmerksomhet, spesielt siden Oslofjorden har store økologiske utfordringer, kunnskap om sammenhenger er viktig. Forbedret forståelse av nedbørfeltprosesser var også fokusområdet i Wenngs fjerde artikkel. Det ble samlet inn data fra nedbørfelt i Sørøst-Norge og brukt turbiditetssensorer som et mellomledd for å forstå både kilder og sedimentenes avrenningsvei, og slik også bevegelsene til sediment-bundne stoffer som fosfor. Ved å studere hvordan turbiditeten økte og avtok i nedbørepisoder, ble det klart at turbiditetstoppen som regel kom før vannføringstoppen, noe som kan tyde på at kildene til både sedimenter og fosfor stammer fra steder nær elveløpet. Dette øker vår forståelse for hvilke miljøtiltak som vil ha best effekt på vannkvaliteten. Wenngs femte artikkel omhandlet vannføringsmønstre koblet til klima-parametere. Hydrologiske og meteorologiske data over 22-26 år fra 7 små norske nedbørfelt la grunnlaget. Mens lufttemperaturen viste en signifikant økning i denne perioden, var det vanskeligere å oppdage trender i årsvannføring, men sesongdata viste en signifikant økning om vinteren og høsten. Dette bekrefter at det ikke kan forventes lav og stabil vannføring gjennom norske vintre. Artikkelen demonstrerte også de ulike hydrologiske regimene i regn- og snødominerte nedbørfelt. Dette fremhever viktigheten av å studere lokale hydrologiske regimer for å bedre forstå effektene av klimaendringer og slik stedsspesifikk forvaltning.

Stipendiat-prosjektet til Wenng har gitt økt kunnskap om viktige tema knyttet til effekten på vannressurser av kombinasjonen bioøkonomi og klimaendringer, Some of the statistical methods developed as part of the PhD project to van der Veen has been made available to the research community through the R package gllvm (https://cran.r-project.org/web/packages/gllvm/). Bert van der Veen has also been included as an author on this R package.

Budsjettformål:

STIPINST-Stipendiatstillinger i instituttsektoren

Finansieringskilder