University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Calibration of the WEPP model for extreme soil erosion events with artificial rainfall simulations at the plot scale in Pyhra, Lower Austria
No full textsubmitted by Jeremias MaierMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Organic carbon fractions of innovative management practices : a comparison of soil metrics as influenced by differing soil management schemes
No full textDie Bodenaggregatstabilität (SAS) ist für die Bindung von organischem Kohlenstoff (SOC) im Boden und die Speicherung von Stickstoff (N) und damit für Bodenfruchtbarkeit und Klima von Bedeutung.Diese Studie untersucht an zehn niederösterreichischen Standorten mit unterschiedlichen pedoklimatischen Bedingungen die Auswirkungen verschiedener landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsmethoden auf die SAS sowie auf SOC und N in Aggregatfraktionen. Die Proben wurden in einem „on-farm“ Ansatz in Tiefen von 0–5, 5–20 und 20–35 cm entnommen. Dies ermöglicht den Vergleich zwischen (Standard-) Landwirtschaft nach guter ackerbaulicher Praxis, (Pionier-) Prinzipien der konservierenden Landwirtschaft und (Referenz-) Böden, die nicht landwirtschaftlich genutzt werden. Der Boden wurde mit Ultraschallenergie (~3 J/ml) behandelt und die Fraktionen ( >250 μm, 250-50 μm und 250 μm, 250-50 μm, and <50 μm by sieve tower, followed by elementary analyses for SOC and N. Unless otherwise mentioned, these results apply to all fractions. This study’s results showed significantly higher SOC and N in Reference soils compared to the other management practices. No significant differences in SAS were found in this study. Soil N was higher in 0-5 cm samples when compared to the 20-35 cm samples. SOC was higher in the topsoil in Reference soil samples. Fine-textured soils showed higher total values of SOC and N than coarse-textured ones across all soils. Medium- soils showed higher N in Reference groups. Reference soils showed higher values of SOC and N in all fraction sizes, but differences between fraction sizes were insignificant.These results show a lack of differentiation between Standard agriculture soils and those under Pioneer agriculture. Based on the studied metrics, Reference soils can be assumed to have higher fertility and sequestration than the other soils. This suggests the pedoclimatic conditions are more important than management, and/or the largest changes come about through land use change. Conservation practices may not be enough to restore soil aggregates or their fraction-associated carbon concentration long-term.submitted by George Scott McCaughanMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Masterarbeit Georg-August-Universität Göttingen 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Identification of novel glycosyltransferases from mollusc-origin
No full textGlykosylierung ist die häufigste posttranslationale Modifikation. Glykane spielen eine entscheidende Rolle in biologischen Prozessen, einschließlich der Zellkommunikation, der Immunantwort und der Proteinfaltung. Das Vorhandensein spezifischer Glykosyltransferasen ist entscheidend gewünschte Glykanstrukturen zu erhalten. Glykanstrukturen und die an der Biosynthese beteiligten Enzyme sind bei Wirbeltieren umfassend untersucht worden, nicht aber bei Mollusken. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden vier neue Glykosyltransferasen identifiziert und charakterisiert: drei Core 1 β-1,3-Galaktosyltransferasen (T-Synthasen) aus B. glabrata, P. canaliculata und C. gigas sowie eine α-1,2-Fucosyltransferase (FUT2) aus C. gigas. Die biochemischen Parameter der drei T-Synthasen waren ähnlich denen der bereits bekannten aus anderen Spezies. Alle benötigen zweiwertige Kationen, bevorzugt Mangan, um aktiv zu sein. Sie transferierten Galaktose nur auf α-gebundene GalNAc-Reste. Während Bg_T-Synthase weder Muc2-α-GalNAc noch Muc5Ac-α-GalNAc galaktosyliert, galaktosyliert Pc_T-Synthase nur Muc5Ac-α-GalNAc. Cg2_T-Synthase galaktosyliert CHT3-α-GalNAc, Muc2-α-GalNAc und Muc5Ac-α-GalNAc. In der Pc_T-Synthase fehlt die CCSD-Domäne, aber es gibt eine spezielle negativ geladene α-Helix am N-Terminus, die die niedrigen Aktivitätsraten erklären könnte. Die Helix ist über der katalytischen Stelle positioniert. Weiters ist ein Aspartat (D75) zum Manganion gerichtet, was eine Bindung erschwert. Die Aktivität von CgFUT2 war nicht von zweiwertigen Kationen abhängig. EDTA beeinträchtigte die Aktivität nicht. CgFUT2 transferierte Fucose auf β-Gal-Reste und zeigte eine hohe Affinität zu Typ-II-Substraten (Gal-β1,4-GlcNAc). Interessanterweise war das Enzym auch in der Lage, β-1,3-gebundene Galaktoseketten zu fukosylieren. Die Identifizierung neuer Glykosyltransferasen aus Mollusken wird dazu beitragen, einen besseren Überblick über die Evolution der Glykosylierungswege in diesem Phylum zu erhalten.Glycosylation is the most common co- and posttranslational modification. Glycans play crucial roles in various biological processes, including cell signalling, immune response, and protein folding. Since glycosylation is not template driven, presence of specific glycosyltransferases is vital to obtain the desired glycan structures. Glycan structures and enzymes involved in the biosynthesis in vertebrates specially mammals, have been vastly studies but in invertebrates there is still a lot to be done.In the course of this doctoral thesis, four new glycosyltransferases were identified and characterised: three T-Synthases from B. glabrata, P. canaliculata and C. gigas and an α-1,2-fucosyltrasferse from C. gigas. The biochemical parameters of the three T-synthases were similar to the previously identified ones from other species. They all require a divalent cation to be active and prefer manganese ions. They only transfer galactose to α-bound GalNAcs. Although Bg_T- synthase does not galactosylate Muc2-αGalNAc and Muc5Ac-α-GalNAc, Pc_T-synthase only galactosylates Muc5Ac-α-GalNAc, while Cg2_T-synthase galactosylates CHT3-α-GalNAc, Muc2-α-GalNAc and Muc5Ac-α-GalNAc. The lack of the CCSD domain in Pc_T-synthase was not the reason behind the low activity of the enzyme. The presence of a special negatively charged α-helix at the N-terminal of this enzyme might explain the low activity rates. This ‘arm’ formed by the helix is positioned on top the catalytical site and there is an aspartate (D75) directed to the manganese ion, making it difficult for the substrate to access the catalytical site.The CgFUT2 activity was not dependent on divalent cations. Presence of EDTA did not abolish the activity. This enzyme transfers fucose to β-Gal residues. The CgFUT2 showed a high affinity to type II (Gal-β1,4- GlcNAc) substrates.Identification of new glycosyltransferase from mollusc origin will help in having a better view on the evolution of glycosylation pathways in this phylum.submitted by Marilica ZemkollariDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Bacterial innovations in lignin degradation
No full textDer Klimawandel ist keine Verschwörungstheorie mehr, und die Ablösung fossiler Brennstoffe ist längst überfällig. Um den Planeten für künftige Generationen gesund zu erhalten, ist der vielversprechendste erneuerbare und verfügbare alternative Rohstoff, die so genannte Lignozellulose, die aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin besteht. Während Cellulose und Hemicellulose bereits in der Industrie eingesetzt werden, gibt es derzeit nur wenige wirtschaftlich tragfähige Verfahren zur Verwertung von Lignin, da es gegenüber Abbaustrategien resistent ist und die erhaltenen Produkte heterogen sind. In der Natur wird Lignin durch Mikroben, insbesondere Pilze, mit verschiedenen Strategien effektiv abgebaut. Eine dieser Strategien ist die sekretorische Produktion von Peroxidasen und Laccasen. Enzyme mit ähnlichen katalytischen Eigenschaften kommen auch in Bakterien vor, aber ihre Rolle beim Abbau von Lignocellulose ist nicht ausreichend erforscht. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurde die sekretorische Produktion bakterieller farbstoffentfärbenden Peroxidasen und Kleiner Laccasen in Gram-positiven Bakterien untersucht mit dem Ziel, durch kontinuierliche Sekretion dieser Enzyme Stämme mit verbessertem Lignin abbaurate zu erzeugen. Die Sekretion von bakteriellen Enzyme wurde in den Wirtsorganismen Streptomyces lividans und Bacillus subtilis erreicht. Neben der Herstellung der gewünschten Bakterienstämme werden die katalytischen Eigenschaften dieser Enzyme auch auf neuen Substraten untersucht, was wertvolle Einblicke in die Funktionsweise dieser Biokatalysatoren liefert. Die unbekannten Eigenschaften dieser Enzyme sind meist auf das Fehlen einfacher Analysemethoden und die Komplexität der natürlichen Substrate zurückzuführen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, werden kinetische Messungen mit einem innovativen Wasserstoffperoxid-Sensor in Suspension verschiedenster Lignocellulose durchgeführt, die eine hohe Umsatzstabilität der farbstoffentfärbenden Peroxidasen zeigen.Climate change is no longer a conspiracy theory and the replacement of fossil fuels is long overdue. To keep our planet healthy for future generations, the most promising renewable and largely available alternative feedstock comes from plants, referred to as lignocellulose, and is composed of cellulose, hemicelluloses, and lignin. While celluloses and hemicelluloses are already utilised in biofuel and pulp industries, there are currently only few economically viable processes to valorise lignin due to its recalcitrance. In Nature, however, lignin is effectively degraded by microbes, mainly fungi, utilising various strategies. One of the strategies involves the secretory production of peroxidases and laccases. Enzymes with similar activities are also found in bacteria, yet the bacterial role in lignocellulose degradation is often understudied. Therefore, the secretory production of bacterial dye-decolourising peroxidases and small laccases, are investigated in Gram-positive bacteria, with the aim to generate enhanced lignin degrading strains by producing and secreting the enzymes to act directly on lignocellulose. The secretion of selected enzymes was achieved in Streptomyces lividans and Bacillus subtilis host organisms. After generating desired bacterial strains, dye-decolourising peroxidase was screened on novel substrates. The discovery of the substrates and their enzymatic products provide valuable insight into the functionality of the biocatalysts. The unknown characteristics of these enzymes are due to the lack of simple analytical methods and the complexity of the natural substrates. To tackle these challenges, measurements with an innovative hydrogen peroxide sensor were performed on lignocellulosic material. The obtained results revealed unexpected durability of dye-decolourising peroxidases. Long durability of dye-decolourising peroxidases together with secretory production supports to switch from the traditional processes to more sustainable ones.submitted by Silja VälimetsDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
The efficiency of different tree planting methods with and without hydrogel amendment
No full textTrotz des Trends zur natürlichen Verjüngung investieren Forstmanager in Aufforstungen mit dem Ziel, die Baumartenzusammensetzung zugunsten widerstandsfähiger Wälder zu verändern. Extreme Wetterbedingungen wie Trockenheit gefährden den Erfolg dieser Aufforstungen dar. Eine Lösung könnten Hydrogele sein, die in der Landwirtschaft erfolgreich getestet wurden, um Bodenfeuchtigkeit zu speichern und das Pflanzenwachstum zu fördern. Es wurde eine Übersicht über Pflanzmethoden in gemäßigten und borealen Wäldern erstellt, wobei die Effizienz verschiedener Methoden anhand von Literatur- und Felddaten berechnet wurde, mit dem Fokus auf der Anwendung von Hydrogelen. Die fünf Standorte werden von der ÖBf AG und der Forstverwaltung Draskovich bereitgestellt. Die gemessenen Pflanzmethoden wurden mit einem Videoprogramm von LUKE analysiert und die Daten in stündliche Baumpflanzraten mit sowie ohne Hydrogeleintrag kombiniert. Die Literatur zeigt, dass Pflanzmethoden in sieben verschiedene Methoden und 14 verschiedene Pflanzwerkzeuge unterteilt werden können. Die Ergebnisse legen nahe, dass der Einfluss von Hydrogelen mit der Produktivität des verwendeten Werkzeuges zunimmt. Die Anwendung von Hydrogelen hat den geringsten Effekt auf die Schlagloch- und Lochpflanzung, und den größten bei der Klemmpflanzung und besonders bei der Traktorpflanzung. Die Effizienz der Pflanzung von Setzlingen nimmt durchschnittlich um 3.12% bei den manuellen Verfahren ab und um 17% bei der Traktorpflanzung, wobei eine Reduktion des Wertes durch einen automatischen Eintrag erzielt werden könnte. Zukünftige Forschung sollte die gemessene Überlebensrate vor Ort mit einbeziehen, um die langfristige Wirtschaftlichkeit genau zu prüfen. Außerdem sollten geeignete Implikationswerkzeuge zum Eintrag von Hydrogel entwickelt werden, um die praktische Umsetzung zu erforschen.Despite the trend towards natural regeneration, forest managers continue to invest in reforestation with the aim of altering the composition of tree species towards more resilient forests. Extreme weather conditions, such as drought, pose a risk to the success of reforestation. One solution could be hydrogels, which are being tested in agriculture for their potential to retain soil moisture and promote plant growth. A review of planting methods and tools in temperate and boreal forests was conducted, using literature and field data, to calculate the efficiency of different methods with a focus on the use of hydrogels. The five sites were provided by ÖBf AG and the forestry administration Draskovich. The measured planting methods were analysed using the video-based program of LUKE. The measured data were converted into tree planting rates per hour and combined with and without hydrogel time values. Literature shows, that planting methods can be divided to seven different planting methodologies and 17 distinct planting tools for temperate and boreal forests. The results suggest that the influence of hydrogel increases with the productivity of the specific tool used, and that hydrogel application has the least effect on pot- and borehole planting, with the greatest effect seen in clamp planting and particularly in tractor planting. Seedling planting efficiency is reduced by an average of 3.12% for manual planting methods, and by 17% for tractor planting, with the possibility of further reductions with automation. Future research should focus on the cost-effectiveness of incorporating survival rates to allow for long-term assessments feasible. Additionally, suitable applications of soil amendments and hydrogels for practical implementation need to be explored.submitted by Hanna TeuchertMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Der Einfluss verschiedener Standortvariablen auf den Rehverbiss an der Naturverjüngung im durch den Klimawandel veränderten Wald
No full textDer Klimawandel stellt die Forstwirtschaft in Deutschland derzeit vor große Herausforderungen, da viele Fichtenwälder (Picea abies) durch Trockenheit und nachfolgenden Borkenkäferbefall (Ips typographus) stark geschädigt sind. Die entstandenen Kalamitätsflächen müssen mit klimastabileren Baumarten aufgeforstet werden. Die Wiederaufforstung wird durch den Verbiss des Rehs (Capreolus capreolus) erschwert. Ziel der Studie ist es, Faktoren zu ermitteln, die die Intensität des Rehverbisses auf die natürliche Baumverjüngung beeinflussen. Das Untersuchungsgebiet liegt im Südschwarzwald. Die Vegetations- und Verbissuntersuchungen wurden auf Plots durchgeführt, die zufällig über das gesamte Untersuchungsgebiet verteilt waren. Zur Bestimmung der relativen Rehdichte wurden Kameras aufgestellt. Auf den Plots wurden die Bäume auf Verbiss durch Rehe untersucht. Die höchste Verbissintensität wurde an Bergahorn (Acer pseudoplatanus) und Eberesche (Sorbus aucuparia) festgestellt. Weißtanne (Abies alba) und Rotbuche (Fagus sylvatica) wurden weniger intensiv verbissen. Es zeigte sich auch, dass die Naturverjüngung auf Kalamitätsflächen anfälliger für Verbiss ist als die Naturverjüngung in Dauerwäldern. Den größten Einfluss auf die Verbisswahrscheinlichkeit an der Naturverjüngung hatten die relative Rehdichte, die Entfernung zum nächsten Dickicht und die Verfügbarkeit von Nahrung auf Plotebene. Entgegen unseren Erwartungen hatten die Nahrungsverfügbarkeit auf Lebensraumebene und der Totholzanteil keinen signifikanten Einfluss auf die Verbisswahrscheinlichkeit. Weder ein hohes Nahrungsangebot auf Lebensraumebene noch ein hoher Totholzanteil hatten einen signifikanten Einfluss auf die Verbisswahrscheinlichkeit. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass Baumarten in ihrer Anfälligkeit für Verbiss variieren und die Verbissintensität stark von der Nahrungsverfügbarkeit auf kleiner räumlicher Ebene sowie von der Rehdichte und den Habitatstrukturen beeinflusst wird.Climate change has caused the average global temperature which to rise is currently posing major challenges for forestry in Germany as many spruce (Picea abies) forests are severely damaged by drought and subsequent bark beetle (Ips typographus) infestation. The resulting calamity areas must be reforested with more climate-stable tree species to create a species-rich mixed forest. Reforestation is made more difficult by browsing of roe deer (Capreolus capreolus). The aim of the study is to identify factors that influence the intensity of roe deer browsing on natural tree regeneration. The study area is in the southern Black Forest. The vegetation and browsing surveys were carried out on plots that were randomly distributed across the entire study area. To determine the relative roe deer density, cameras were set up in the study area. On plots trees were examined for browsing by roe deer. The highest browsing intensities were found on sycamore (Acer pseudoplatanus) and rowan (Sorbus aucuparia). Silver fir (Abies alba) and copper beech (Fagus sylvatica) were browsed less intensively. It was also shown that natural regeneration on calamity areas is more susceptible to browsing than natural regeneration in permanent forests. The greatest influence on the probability of browsing on natural regeneration was the relative roe deer density, the distance to the next thicket and the availability of food at plot level. Contrary to our expectations, food availability at the habitat level and deadwood cover had no significant influence on browsing probability. Neither high food availability at the habitat level nor high deadwood cover were found to have a significant influence on browsing probability. Overall, our results indicate that tree species vary in their susceptibility to browsing, and browsing intensity is strongly influenced by food availability at a small spatial scale, as well as roe deer density and habitat structures.verfasst von Marius Georg Ruben LayherMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Ergonomische Analyse von Akku-Motorsägen
No full textAkku-Motorsägen finden seit einigen Jahren in immer mehr Bereichen Verwendung und werden in Zukunft voraussichtlich durch den Ersatz von Verbrennungsmotoren zunehmend an Bedeutung gewinnen. Auch in der Forstwirtschaft werden akkubetriebene Sägen durch Vorteile, wie etwa den Wegfall von Abgasen oder die einfache Wartung, vermehrt eingesetzt.In dieser Arbeit wurden die derzeit leistungsstärksten Akku-Motorsägen der Hersteller Stihl (MSA 300) und Husqvarna (540i XP) hinsichtlich ihrer ergonomischen Eigenschaften untersucht. Die Messungen zur Arbeitsbelastung, im Speziellen Lärm und Vibrationen, sowie die körperliche Beanspruchung (Herzfrequenz) erfolgte bei zwei Forstarbeitern im Zuge einer Erstdurchforstung. Zur Ermittlung der Arbeitsbeanspruchung wurde die Dauerleistungsgrenze in Form der Herzfrequenzreserve (HFR) berechnet (Grenzwert = 40%).Der Lärmexpositionspegel für einen 8-h Arbeitstag (LA,EX,8h) ist bei der MSA 300 für Arbeiter 2 im Schnitt höher als bei Arbeiter 1 (Arbeiter 1: 75,90 dB(A), Arbeiter 2: 77,86 dB(A)). Betrachtet man die 540i XP, beträgt der LA,EX,8h bei Arbeiter 1 79,53 dB(A) und bei Arbeiter 2 77,47 dB(A). Die Tages-Vibrationsbelastung beträgt bei der 540i XP am vorderen Handgriff 0,98 m/s2 (MSA 300: 1,33 m/s2) und am hinteren Handgriff 0,93 m/s2 (MSA 300: 1,47 m/s2) und ist damit deutlich unter dem Auslösewert von 2,5 m/s2 bei Hand-Arm-Vibrationen. Arbeiter 1 überschreitet mit keiner der beiden Sägen den Grenzwert der HFR, während die HFR bei Arbeiter 2, vor allem bei der MSA 300, darüber liegt (540i XP: 48,02%, MSA 300: 62,09%). Diese Ergebnisse verdeutlichen die sehr gute Optimierung der untersuchten Akku-Motorsägen hinsichtlich ihrer ergonomischen Kennwerte, welche jedoch nach wie vor keine effiziente Arbeitsstrukturierung und Pausengestaltung ersetzen.In recent years, battery-powered chainsaws have been used in more and more areas and are expected to become increasingly important in the future as combustion engines are replaced. Battery-powered saws are also increasingly being used in forestry due to advantages such as the elimination of exhaust fumes and easy maintenance. In this study, the currently most powerful battery-powered chainsaws from the manufacturers Stihl (MSA 300) and Husqvarna (540i XP) were evaluated regarding their ergonomic properties. The data was collected from two forestry workers during an initial thinning. The workload due to noise and vibrations was recorded. To determine the workload, the cardiovascular load was calculated in the form of the heart rate reserve (HRR) (limit value = 40%). The noise exposure level for an 8 h working day (LA,EX,8h) is on average higher for worker 2 with the MSA 300 (worker 1: 75.90 dB(A), worker 2: 77.86 dB(A)). Looking at the 540i XP, the LA,EX,8h is 79.53 dB(A) for worker 1 and 77.47 dB(A) for worker 2. The daily vibration exposure for the 540i XP is 0.98 m/s2 (MSA 300: 1.33 m/s2) at the front handle and 0.93 m/s2 (MSA 300: 1.47 m/s2) at the rear handle, which is well below the trigger value for hand-arm vibrations. Worker 1 does not exceed the HRR limit with either saw, while the HRR of worker 2 is far above, especially with the MSA 300 (540i XP: 48.02%, MSA 300: 62.09%). These results illustrate the good optimisation of the tested battery-powered chainsaws regarding their ergonomic characteristics, which nonetheless cannot replace efficient work structuring and break organisation.verfasst von Laura MatitzMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
How hydromorphological changes affect the local fish community of the lower Thaya River, a multi-stressed lowland river in Austria
No full textDer Unterlauf der Thaya in Österreich wird durch mehrere Stressoren beeinflusst. Stauseen im Einzugsgebiet wirken auf das Abflussregime, und der ehemals mäandrierende Flussabschnitt wurde durch die Begradigung stark verändert. Durch Renaturierungsmaßnahmen wurden unter anderem mehrere Mäander wieder angebunden. Im Rahmen eines Interreg-Projekts wurde das Potenzial für weitere Maßnahmen unter Berücksichtigung verschiedener Stressoren und künftiger Risiken bewertet. Die Analyse langjährig erfasster Pegeldaten zeigt, dass Sommerabflüsse und die Überflutungshäufigkeiten in den letzten Jahren abgenommen haben. Die Wassertemperaturen der Sommermonate haben seit den 1960er Jahren zugenommen. Diese Veränderungen sind wahrscheinlich auf eine Kombination von Einflüssen zurückzuführen. Die Uferdynamik ist auf 60 % der Untersuchungsstrecke zumindest teilweise eingeschränkt, und die Strukturvielfalt weist ein Defizit an Totholz auf. Aktuelle fischökologische Daten zeigen insbesondere eine Zunahme rheophiler Arten seit Beginn der Renaturierungen. Stagnophile und phytophile Arten könnten davon profitieren, die Dauer von Frühjahrshochwässern an natürliche Bedingungen anzunähern. Auf Basis der Ergebnisse wurde ein Konzept für weitere Sanierungsmaßnahmen entwickelt. Neben der Morphologie müssen auch die hydrologischen und klimatischen Bedingungen berücksichtigt werden und, wo möglich, Anpassungen (z.B. des Wehrbetriebs) vorgenommen werden, um das System dynamischer und damit widerstandsfähiger zu machen. Ein Fokus liegt daher auf der Verbesserung von Strukturvielfalt und Abflussdynamik. Auswirkungen der Maßnahmen sollen auch hinsichtlich eventuell notwendiger Anpassungen, etwa des Abflussregimes, beobachtet werden. Probleme bezüglich Wasserqualität wurden in dieser Studie nicht behandelt. Mögliche Wechselwirkungen mit anderen Stressoren und der Einfluss des Klimawandels machen Maßnahmen gegen Einträge in das Gewässer im Einzugsgebiet jedoch dringend notwendig.The lower Thaya River in Austria is influenced by several stressors. The flow regime is affected by reservoirs in the catchment, and the river and its floodplain in the former meandering reach have been morphologically altered, in particular by channelization. Restoration efforts since then have included the reconnection of several meanders. As part of an Interreg project, the potential for further restoration measures was assessed, taking into account the effects of multiple stressors and future risks. Analysis of long-term data showed that summer flows and flooding frequency have decreased in recent periods. Summer water temperatures have increased since the 1960s. These changes are likely due to a combination of stressors. It was also found that along 60 % of the study reach bank dynamics are at least partially restricted and woody debris in particular is deficient. Evaluation of recent fish ecological data mainly showed an increase in rheophilic species since restoration efforts began. Stagnophilic and phytophilic species could benefit from measures to alter the flow regime towards more natural conditions, especially regarding the duration of spring floods. Based on the results, a concept for further restoration measures was developed. In addition to morphology, the hydrological and climatic conditions must be considered and, where possible, adjustments (e.g., reservoir operation) must be made to make the system more dynamic and thus more resilient. The proposed measures therefore focus on improving structural diversity and flow dynamics. Future developments should be monitored to gain insight into the effects of the measures and the need for possible further adjustments, especially with regard to the flow regime. Water quality issues, which were not part of this study, need to be urgently addressed due to possible interactions with other stressors and their likely intensification under the ongoing impacts of climate change.submitted by Lena Theresa FerstlMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Einfluss der Barrierewirkung von liegendem Totholz auf den Erfolg von Laubholznaturverjüngung in den Quellenschutzwäldern der Stadt Wien
No full textLiegendes Totholz besitzt einen positiven Einfluss auf das Waldökosystem, es speichert Kohlenstoff, steigert die Biodiversität von saprotrophen Pilzen und Insekten, mindert den Oberflächenabfluss und schützt gegen Erosion und gravitativen Naturgefahren. Zudem kann liegendes Totholz, als Barriere vor Wildverbiss schützen. Das Forstamt der Stadt Wien ist zuständig für die Bewirtschaftung der Wiener Quellenschutzwälder, welche naturnah und ohne Einsatz chemischer Betriebsstoffe durchgeführt wird, um die hohe Qualität des Wiener Quellwassers garantieren zu können. Die Forstverwaltung Quellenschutz kombiniert Maßnahmen zur aktiven Förderung von liegendem Totholz mit starken jagdliche Eingriffen, um eine laubholzreiche Naturverjüngung zu fördern und die fichtendominierten Wälder in resiliente Mischwälder zu überführen. Ziel dieser Masterarbeit ist es, den Einfluss von liegendem Totholz auf die Naturverjüngung stark verbissgefährdeter Baumarten wie Vogelbeere und Bergahorn zu untersuchen, sowie ein Studiendesign für ein langfristiges Monitoring zu entwickeln. Um die Forschungsfragen zu beantworten, wurden Totholz- und Verjüngungsaufnahmen im Revier Wildalpen durchgeführt. Auf Vergleichsflächen mit und ohne liegendem Totholz wurde die Menge und Art des liegenden Totholzes, die Stärke der Konkurrenzvegetation, und die Naturverjüngung hinsichtlich Art, Vitalität und Verbiss untersucht. Die erhobenen Daten wurden statistisch ausgewertet, um den Einfluss des Totholzes auf die Naturverjüngung zu quantifizieren. Ein positiver Einfluss von liegendem Totholz auf die Naturverjüngung verbissgefährdeter Baumarten wie Bergahorn und Vogelbeere wird festgestellt, Menge und Anordnung sind nicht immer entscheidend. Totholz wirkt sich positiv auf die Zusammensetzung der Bodenbedeckung aus: auf Flächen, auf denen Totholz vorkommt, ist die Konkurrenz durch Gefäßpflanzen geringer. Auch wird eine Schutzwirkung von liegendem Totholz gegen Verbiss nachgewiesen. Pflanzen ab einer Höhe von 50 cm sind auf Totholzflächen weniger verbissen als auf Flächen ohne. Dieser Schutz bewirkt, dass auf Flächen mit liegendem Totholz mehr laubholzreiche Verjüngung mit einer Höhe > 50 cm vorkommt als auf Flächen ohne liegendes Totholz. Es wird daher empfohlen, liegendes Totholz im Bestand zu belassen, um eine laubholzreiche Naturverjüngung zu fördern.Coarse woody debris has a positive impact on the forest ecosystem. It stores carbon, increases the biodiversity of saprotrophic fungi and insects, reduces surface runoff, and protects against erosion and gravitational natural hazards such as snow avalanches and rockfalls. In addition, coarse woody debris can act as a barrier against browsing by wildlife. The forestry department of the city of Vienna is responsible for managing Vienna's drinking water protection forests, which are managed in a natural way without the use of chemical agents to guarantee the high quality of Vienna's spring water. Therefore, the forest administration combines strong hunting interventions and the protective effect of lying deadwood to encourage a natural regeneration of deciduous trees and to transition from spruce-dominated forests to resilient mixed forests. The aim of this thesis is to investigate the influence of lying deadwood on the natural regeneration of tree species such as rowan and sycamore maple, which are highly vulnerable to browsing and to elaborate a study design for a longterm monitoring. To answer these research questions, deadwood and regeneration were surveyed in the Wildalpen district. The coarse woody debris on the test sites were extensively recorded, and the natural regeneration was examined in terms of species, vitality, and browsing. The collected data were then statistically analyzed to quantify the influence of coarse woody debris on natural regeneration. A positive effect of coarse woody debris on tree species such as sycamore maple and rowan is found, however quantity and orientation of the logs is not always relevant. The results show that deadwood has a positive effect on the composition of ground cover. On areas where deadwood is present, competition from vascular plants is lower. A protective effect of lying deadwood against browsing is also demonstrated. Plants >50 cm in height are less browsed on deadwood sites than on sites without it. This protection effect results in more regeneration > 50 cm in height and more deciduous trees on sites with lying deadwood than on sites without it. It is recommended to keep coarse woody debris in the stand to promote a deciduous tree-rich natural regeneration.verfasst von Riccardo SillerMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Ökotoxikologische Charakterisierung von ausgewählten Abfallströmen
No full textMit Einführung der EU VO 2017/997 wurde die Bewertung der Ökotoxizität von Abfällen verpflichtend. Diese EU-Verordnung gibt die Methoden mathematische Berechnung und Biotestung gemäß CLP VO vor. Im Zuge der nationalen Umsetzung wurde in Österreich ein Leitfaden zur Bewertung der Ökotoxizität von Abfällen veröffentlicht, welcher die Bewertungsverfahren genauer definiert.In der gegenständlichen Arbeit wurden drei ausgewählte Abfallarten, Aschen und Schlacken aus Abfallverbrennungsanlagen SN 31308, metallarme Shredderleichtfraktionen SN 57801 und Recycling-Baustoffe der Qualitätsklasse U-A, nach den österreichischen Vorgaben untersucht, um die Eignung der Bewertungsmethoden zu hinterfragen. Hierfür erfolgte eine Literaturreche und Expertinneninterviews. Ergänzend wurden die drei Abfallarten mittels mathematischer Bewertung geprüft und die Ergebnisse mit jenen aus den Biotestungen verglichen. Für die mathematische Bewertungsmethode, für welche Daten aus chemischen Analysen zugrunde lagen, wurden Berechnungstabellen erstellt, um Oxid-Verbindungen und (sehr toxische) „Worst-Case-Verbindungen“ betrachten zu können. Die Untersuchungsergebnisse fallen für die drei Abfallarten unterschiedlich aus: Bei den Recycling-Baustoffen konnten keine ökotoxischen Eigenschaften nachgewiesen werden. Bei der mathematischen Bewertung der Verbrennungsrückstände und der Shredderfraktionen wurden Grenzwertüberschreitungen der chronischen Gewässergefährdung festgestellt. Die Bewertung basierend auf den Biotests zeigt keine ökotoxischen Effekte. Aufgrund der stärkeren Aussagekraft der Biotests sind die Ergebnisse der Biotestungen jenen der Berechnungsmethode übergestellt. Weitere Eigenschaften der Biotestungen sind die höhere Realitätsnähe und ein erhöhter Ressourcenaufwand. Die Berechnungsmethode kann zwar bei Vorliegen von chemischen Analysen schnell durchgeführt werden, weist aber Schwächen auf, da die Bioverfügbarkeit von Schadstoffen oder deren Wechselwirkungen nicht berücksichtigt werden.With the introduction of EU Regulation 2017/997, the assessment of the ecotoxicity of waste became mandatory. This EU regulation specifies the mathematical calculation and bioassay methods in accordance with the CLP Regulation. In the course of national implementation, a guideline on the assessment of the ecotoxicity of waste was published in Austria, which defines the assessment procedures in more detail.In the present work, three selected types of waste, ashes and slags from waste incineration plants SN 31308, low-metal shredder light fractions SN 57801 and recycled construction materials of quality class U-A, were examined in accordance with the Austrian guidelines in order to scrutinize the suitability of the assessment methods. A literature review and expert interviews were conducted for this purpose. In addition, the three types of waste were tested using mathematical evaluation and the results were compared with those from the bioassessments. Calculation tables were created for the mathematical evaluation method, which was based on data from chemical analyses, in order to be able to consider oxide compounds and (very toxic) “worst-case compounds”. The results of the tests differ for the three types of waste: No ecotoxic properties could be detected in the recycled building materials. In the mathematical evaluation of the incineration residues and shredder fractions, limits for chronic water pollution were exceeded. The assessment based on the bioassays shows no ecotoxic effects. Due to the greater significance of the bioassays, the results of the bioassays are superior to those of the calculation method. Further characteristics of the bioassays are the greater closeness to reality and increased resource requirements. Although the calculation method can be carried out quickly if chemical analyses are available, it has weaknesses as the bioavailability of pollutants or their interactions are not taken into account.verfasst von Susi StreitMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun