University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Forest tree diversity and ecosystem services : a focus on particulate matter mitigation and thermal regulation
No full textLuftverschmutzung zählt weltweit zu den größten Risiken für die menschliche Gesundheit, besonders in Ballungsgebieten. Die Verstädterung sowie die globale Erwärmung schreiten stetig voran, wodurch ein wachsender Teil der menschlichen Bevölkerung vermehrt Hitzestress ausgesetzt wird. Feinstaub als wesentlicher Luftschadstoff wirkt sich negativ auf den menschlichen Körper aus und führt zu einer verminderten Lebenserwartung. Bäume und Wälder sind in der Lage die Schadstoffkonzentrationen in der Luft zu verringern und tragen so zu einer Verbesserung der Luft- und Lebensqualität bei. Zusätzlich regulieren Bäume die Lufttemperatur und beugen Hitzestress vor. In der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss der Baumartendiversität auf die Luftqualität und Temperaturregulation untersucht. Mit Hilfe von Modellen, empirischen Forschungsansätzen und einer Meta-Analyse der bestehenden Literatur wurden die folgenden Forschungsfragen beantwortet: (i) Welche Eigenschaften von Bäumen fördern die Reduktion von Feinstaub? (ii) Wie wirken sich Baumarten und deren Vielfalt auf die Ökosystemleistungen Luftqualität und Temperaturregulation aus und (iii) welche Konsequenzen ergeben sich daraus für die Städteplanung? Die Ergebnisse zeigten, dass bei immergrünen Nadelbäumen die höchste Feinstaubbindung stattfand. Dabei banden immergrüne Baumarten mehr Feinstaub in allen Partikelgrößenfraktionen als laubabwerfende Arten. Im Allgemeinen werden Feinstaub- und Temperaturregulation durch die Baumart, den Blattflächenindex (LAI) und die Kronenstruktur beeinflusst. Der LAI in Baumartenmischungen übertraf oft den der Monokulturen. Baumartenmischungen erwiesen sich überdies stabilisierend auf die Temperaturregulation und erzielten für Partikel kleiner 2,5 Mikrometer eine höhere Feinstaubbindung als Monokulturen. Schließlich profitieren Waldbesucher von dem kühleren und stabileren Mikroklima des Waldes durch ein gesteigertes physisches und psychisches Wohlbefinden.Air pollution is among the greatest risks to human health worldwide, especially in urban areas. Urbanisation and the impacts of climate change expose an increased proportion of the human population to air pollution and heat stress. As an important group of air pollutants, airborne particulate matter (PM) causes negative human health effects that reduce life expectancy. Trees and forests can contribute positively to human health not only by reducing pollutant concentrations and thereby improving air quality, but also by regulating air temperature. This doctoral thesis investigated the influence of tree species diversity on the provisioning of clean air and heat mitigation. Through empirical research approaches, a literature meta-analysis, and modelling, this thesis addressed the following research questions: (i) Which specific tree species characteristics influence their ability to capture particulate matter (PM)? (ii) How does tree species diversity and tree species identity affect the ecosystem services related to air quality and temperature regulation? (iii) What implications do the findings have for foresters, urban forestry policies and city planning? Results revealed that evergreen conifers exhibited the highest PM mass retention. In general, evergreen species trapped more particulate matter than deciduous species across all particle size categories. Both PM retention and temperature regulation is highly species-specific and strongly modified by the leaf area index (LAI) and crown complexity. In tree species mixtures, the LAI is often exceeding the hypothetical LAI of the constituent tree species grown in monoculture resulting in overyielding. Mixtures showed the biggest increase on airborne PM2.5 removal, and a stabilising effect on direct temperature buffering, favouring mixtures over monocultures. Additionally, forests create thermal comfort via cool and stable microclimates for forest visitors, which may also contribute to enhanced mental well-being.submitted by Matthias SteinparzerDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
The vimentin cage in senescent human dermal fibroblasts
No full textDer Vimentin-Käfig ist eine monopolare, perinukleäre Ansammlung von Vimentin-Intermediärfilamenten, welche in verschiedenen Zellstadien beobachtet wurden. Die Bedeutung dessen im Zusammenhang mit Seneszenz ist weitgehend unbekannt. In dieser Arbeit wurde die Käfigbildungsfähigkeit von seneszenten humanen dermalen Fibroblasten (HDFs) in stressinduzierter vorzeitiger Seneszenz (SIPS) und replikativer Seneszenz (RS) erforscht. Mittels Immunfluoreszenzfärbung für Marker der zellulären Seneszenz und Vimentin wurde eine quantitative Analyse der Seneszenzinduktion und der Käfigbildung in HDFs durchgeführt. Während junge HDFs im Wesentlichen keine Käfige aufwiesen, bildeten RS HDFs sie. Auffallend war, dass SIPS HDFs mit Käfigen vermehrt DNA Schäden, Zellkernverformungen und Verzerrungen der Kernhülle besaßen. Aufgrund der geringen Käfighäufigkeit in SIPS HDFs wurde die Kultivierung in konditioniertem Medium zur Käfiginduktion getestet. In 1000 µL und 500 µL konditioniertem Medium bildeten SIPS HDFs vermehrt Käfige. Nach Zugabe von frischem Medium sank der Käfiganteil innerhalb einer Stunde. Ich stellte die Hypothese auf, dass Glykierung, eine nicht-enzymatische Proteinmodifikation, die Ursache der Vimentin-Käfigbildung ist, da glykierende Spezies im konditionierten Medium angereichert sein könnten. Um diese Hypothese zu testen, kultivierte ich SIPS HDFs in konditioniertem Medium, unter Zugabe des Glykierungsinhibitors Metformin, und stellte einen deutlichen Rückgang der Käfighäufigkeit fest. Des Weiteren wurden proliferierende HDFs mit dem Glykierungsauslöser Glyoxal kultiviert. Dies führte zu einer Käfigzunahme, wobei sich der Käfiganteil nach der Zugabe von frischem Medium innerhalb von sechs Stunden um fast ein Drittel verringerte. Insgesamt deutet diese Studie darauf hin, dass die Entstehung von Vimentin-Käfigen in seneszenten HDFs durch Glykierung bedingt ist. Als endgültiger Beweis müssen jedoch Glykierungsprodukte durch eine geeignete Methode nachgewiesen werden.The vimentin cage, characterized as a monopolar, perinuclear accumulation of vimentin intermediate filaments, has been observed across various cell states. Nevertheless, its significance in the context of senescence remains largely unexplored. Within this thesis, the cage-forming ability of senescent human dermal fibroblasts (HDFs) was probed in stress-induced premature senescence (SIPS) and replicative senescence (RS). Immunofluorescence staining for markers of cellular senescence and vimentin was performed to provide a quantitative analysis of senescence induction and cage formation in HDFs. While cages were essentially absent in young HDFs, RS HDFs naturally developed them. Strikingly, cage-bearing SIPS HDFs harbored elevated DNA damage, nuclear indentation and distortions of the nuclear envelope. As SIPS HDFs displayed a relatively low frequency of cages, cultivation in conditioned medium was explored as a cage-inducing measure. Intriguingly, when cultured in 1000 µL and 500 µL conditioned medium, SIPS HDFs remarkably increased cage accumulation. After resupplying fresh medium, cage fractions declined within one hour. To identify the drivers of vimentin cage formation, I hypothesized that the non-enzymatic protein modification, glycation, is responsible as glycating species might be enriched in conditioned medium. To test this hypothesis, I cultured SIPS HDFs in conditioned medium supplemented with the glycation inhibitor metformin and detected a prominent reduction in the frequency of cages. To further verify this hypothesis, proliferative HDFs were cultured with glyoxal, a glycation-inducing agent, resulting in cage accumulation, which declined by almost a third within six hours upon resupplying fresh medium. Taken together, this study collectively suggests that the emergence of vimentin cages in senescent HDFs is driven by glycation. However, as a final proof, the presence of glycation products needs to be verified by applying a suitable detection method.submitted by Teresa BrandtnerMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Eignung unterschiedlicher Feldfutterbestände für Mob Grazing unter niedschlagsarmen, kontinentalen Klimabedingungen
No full textAckerfutter als Weide zu nützen wäre eine Möglichkeit, die Tierhaltung in viehlosen Regionen wieder in die Fruchtfolge zu integrieren. Mob Grazing könnte hierfür eine mögliche Lösung darstellen. Daher umfasst diese Masterarbeit einen Weidemast- und Saatgutversuch, um Mob Grazing im niederschlagsarmen Ostösterreich zu untersuchen. Für die Weidemast wurde für Gruppe 1 eine Feldfuttermischung und für Gruppe 2 eine Grünlandmischung verwendet. Beide Mischungen wurden mit Mob Grazing beweidet, wobei die Herden (n= 20) vor und nach der Weidesaison gewogen wurden. Das Durchschnittsalter zu Beginn des Weideversuchs betrug 450 und 436 Tage für Gruppe 1 und 2. Nach einer Weidezeit von 168 Tagen erreichte das Lebendgewicht 549 bzw. 532 kg in Gruppe 1 und 2. Die tägliche Gewichtszunahme war in Gruppe 1 mit 724 g signifikant höher als in Gruppe 2 mit 620 g. In Bezug auf die Hektarleistungen lag Gruppe 1 mit 467 kg LM/ha ebenfalls über den Ergebnissen von Gruppe 2 (400 kg LM/ha). Im pflanzenbaulichen Versuch wurden acht Saatgutmischungen in zwei randomisierten Blocksystemen mit vier Wiederholungen getestet. Die Blocksysteme 1 und 2 stellten jeweils eine bewässerte (V1) und eine unbewässerte Variante (V2) dar. Die Kräuter-Gras-Mischungen 1 (9.928 kg/ha) und 8 (9.650 kg/ha) erzielten im Durchschnitt über beide Varianten die höchsten jährlichen TM-Erträge, während die Mischungen 5 (6.655 kg/ha) und 6 (5.982 kg/ha) die niedrigsten Erträge aufwiesen. Der signifikant höchste Energieertrag wurde von Mischung 1 mit 86.790 MJ ME/ha erzielt. Diese Mischung erzielte auch den numerisch höchsten XP-Ertrag von 1.149 kg/ha. Die Bewässerung hatte einen signifikant positiven Effekt auf die jährlichen TM, XP- und ME-Erträge im Durchschnitt aller Mischungen. Der TM-Ertrag betrug 8.965 kg/ha (+35 %) in V1 und 6.638 kg/ha in V2. Der XP-Ertrag lag bei 1.101 kg/ha (+37,5 %) in V1 und 801 kg/ha in V2. V1 und V2 erzielten einen Energieertrag pro Hektar von 78.184 MJ ME (+31,8 %) und V2 59.305 MJ ME.Field fodder used as pastures would be one way of reintegrating livestock into the crop rotation in mainly livestock-free arable areas. The mob grazing strategy, could be a possible solution. Therefore, this Master's thesis comprises two research areas, a pasture fattening trial and a seed trial, each with an experimental design to investigate mob grazing in the low-precipitation eastern part of Austria. For the mob grazing trial, a forage mixture was used for group 1 and a grassland mixture for group 2. Both mixtures were grazed with mob grazing whereby the herds (n= 20) were weighed before and after the grazing season. Average age at the grazing trial start was 450 and 436 days for group 1 and 2. After a grazing period of 168 days, the live weight reached 549 and 532 kg in group 1 and 2, respectively. Daily weight gains were significantly higher in group 1 at 724 g, compared to group 2 at 620 g. In terms of liveweight gain per hectare group 1 was, with 467 kg/ha, also above the results of group 2 (400 kg/ha). In the mob grazing trial, eight grassland and forage seed mixtures were tested in two randomized block systems with four replicates. Block system 1 represented an irrigated variant (V1) and block system 2 a non-irrigated variant (V2). The herbal-grass-mixtures 1 (9,928 kg/ha) and 8 (9,650 kg/ha) achieved the highest annual DM yields on average across both variants, while the alfalfa-grass-mixtures 5 (6,655 kg/ha) and 6 (5,982 kg/ha) had the lowest yields. The significantly highest energy yield was achieved by mixture 1 with 86,790 MJ ME/ha. The same mixture also achieved the numerically highest XP yield of 1,149 kg/ha. Irrigation had a significant positive effect on the annual DM, XP and ME yields on average across all mixtures used. The DM yield was 8,965 kg/ha (+35 %) in V1 and 6,638 kg/ha in V2. The XP yield was 1,101 kg/ha (+37.5 %) in V1 and 801 kg/ha in V2. V1 and V2 achieved an energy yield per hectare of 78,184 MJ ME (+31.8 %) and V2 59,305 MJ ME.verfasst von Manuel WinterMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Stakeholders' perception of soil health in a forest area close to Oslo
No full textDie Wahrnehmung verschiedener Interessengruppen in Bezug auf die Bodengesundheit in einem Waldgebiet in der Nähe von Oslo sowie die Auswirkungen von Bewirtschaftungspraktiken auf die Bodengesundheit und mögliche Unterstützungssysteme zur Förderung forstwirtschaftlicher Maßnahmen, die für die Waldböden förderlich sind, sollten durch die Befragung von 25 Interessensvertretern ermittelt werden. Diese repräsentieren vier verschiedene Gruppen - umweltpolitische Akteure, Waldbewirtschafter, Akteure im Bereich der forstwirtschaftlichen Bildung und im Bereich der Freizeitaktivität -, die gebeten wurden ihr Wissen über die Bodengesundheit durch Ausfüllen Akteur spezifischer Fragebögen mitzuteilen. Um weitere Einblicke in die Auswirkungen der bevorzugten Bewirtschaftungspraktiken auf die Bodengesundheit zu gewinnen, wurde mit sieben repräsentativen Interessenvertretern eine partizipative Kartierung unter Verwendung des geografischen Informationssystems ArcGIS durchgeführt. Die Teilnehmer wurden gebeten, die spezifischen Gebiete innerhalb des Waldes zu identifizieren, mit denen sie in Verbindung stehen, die dann mit den Ökosystemeigenschaften der identifizierten Gebiete verglichen wurden.Die Ergebnisse legen nahe, dass die Bodengesundheit aus Sicht der Interessenvertreter in engem Zusammenhang mit der biologischen Vielfalt des Bodens steht. Die Umsetzung alternativer Bewirtschaftungsmethoden zum Kahlschlag, die sich positiv auf die Ökosystemeigenschaften der Waldgebiete der ausgewählten Stakeholder ausgewirkt haben, könnte nach Ansicht der Befragten verbessert werden, wenn den Waldbewirtschaftern mehr technische und finanzielle Unterstützung zur Verfügung stünde. Zudem muss das Bewusstsein für die Bedeutung der Bodengesundheit in der Forstwirtschaft gestärkt werden. Dies ist wichtig, um von dem traditionellen Fokus auf die Steigerung von Holzerträge zu einem ganzheitlicheren Ansatz überzugehen, der die Gesundheit der Böden im Waldökosystem in den Vordergrund stellt.The growing recognition of the importance of soil health in Europe is influencing political agendas. This has resulted in an increased focus on different types of land use, including forestry, in terms of their impact on soil health. In order to gain insight into the perceptions of various stakeholders regarding soil health in a forest area near Oslo and the implications for management practices with regard to their impact on soil health as well as support systems that could be put in place to promote forestry measures conducive to forest soils, 25 stakeholders representing four different groups—environmental policy actors, forest managers, forestry education actors, and recreational actors—were asked to share their knowledge on soil health by completing tailored questionnaires. To gain further insights into the impact of preferred management practices on soil health, a participatory mapping exercise was conducted using the geographic information system software ArcGIS with seven key stakeholders. The participants were asked to identify the specific areas within the forest that they were associated with, which were then compared to the ecosystem properties of the identified areas.The findings indicate that the stakeholders believe soil health to be closely linked with soil biodiversity, particularly following their engagement in a multistakeholder workshop. The majority of stakeholders perceive clear-cutting, a management practice that is very common among forest managers, to be the most detrimental to forest soils. The implementation of alternative management practices, which have been demonstrated to have a positive impact on the ecosystem properties of the forest areas related to the selected stakeholders, may be enhanced if a technical and financial support system was available to forest managers. Additionally, there is a need for further awareness of the implications of soil health in the forestry sector. This is essential to transition from a traditional focus on enhancing timber yields to a more holistic approach that prioritizes the health of soils in the forest ecosystem.submitted by Alena HenselMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Reuse and repair of electrical and electronic equipment in Europe : state of the art
No full textElektrische Produkte haben sich in kürzester Zeit zu unverzichtbaren Elementen unseres täglichen Lebens entwickelt. Viele dieser Geräte werden jedoch immer noch als Wegwerfartikel betrachtet, was erhebliche ökologische, soziale und wirtschaftliche Konsequenzen hat. Die EU hat daher in ihrem Kreislaufwirtschaftspaket die Wiederverwendung und Reparatur als zentrale Strategien festgelegt. Die Förderung der Wiederverwendung und Reparatur von elektrischen und elektronischen Geräten kann die Lebensdauer der Produkte verlängern und Abfälle reduzieren. Diese Studie befasst sich mit dem erheblichen Problem des Elektroschrotts, das aus den vorherrschenden linearen Wirtschaftsmodellen resultiert. Das Hauptziel ist es, verschiedene europäische Organisationen und Initiativen aus dem öffentlichen, gemeinnützigen und privaten Sektor zu analysieren und zu vergleichen, welche die Wiederverwendung und Reparatur von Elektro- und Elektronikgeräten fördern. Zudem werden kreislauforientierte Empfehlungen, politische Instrumente und unterstützende Faktoren vorgestellt. Eine umfassende Literaturrecherche wurde durchgeführt, um den aktuellen Stand der Wiederverwendung und Reparatur von Elektro- und Elektronikgeräten darzustellen. Die wichtigsten Erkenntnisse zeigen, dass finanzielle Maßnahmen, wie der österreichische Reparaturbonus, zu den erfolgreichsten Initiativen gehören. Erfolgreiche kreislauforientierte Geschäftsmodelle, insbesondere im Bereich der Wiederaufbereitung und „Product-as-a-Service“-Programme, werden hervorgehoben, obwohl letztere trotz ihrer wirtschaftlichen Vorteile noch nicht ausreichend umgesetzt wurden. Neben finanziellen Maßnahmen werden bewusstseinsbildende Aktionen wie Repair Cafés und Reuse Shops sowie Instrumente wie der Reparierbarkeitsindex empfohlen. Abschließend wird zur Förderung der Wiederverwendung und Reparatur empfohlen, einen unterstützenden Policy-Mix zu implementieren, Verhaltensänderungen bei den Verbrauchern zu fördern und die Entwicklung einer Reparaturkultur zu unterstützen.Electrical products have rapidly become essential components of daily life. However, many of these appliances are still considered disposable items, leading to significant environmental, social, and economic consequences. Recognising the need for change, the EU has outlined reuse and repair as key strategies in its Circular Economy Package. Promoting the reuse and repair of electrical and electronic equipment can extend product lifespans and reduce waste. This study addresses the significant issue of electronic waste arising from prevalent linear economic models. The primary objective is to analyse and compare various European organisations and initiatives in the public, non-profit, and private sectors that promote the reuse and repair of EEE. Additionally, circular-oriented recommendations, policy instruments, and supporting factors are presented. A comprehensive literature review was conducted to present the current state of the art on the reuse and repair of electrical and electronic devices. Key findings indicate that financial measures, such as the Austrian repair bonus, are among the most successful initiatives. Successful circular business models, particularly in the refurbishment sector and Product-as-a-Service programmes, are highlighted, although the latter has not been sufficiently implemented despite its ecological benefits. In addition to financial measures, actions to raise awareness, such as Repair Cafés and Reuse Shops, as well as instruments like the repairability index, are recommended. In conclusion, to promote reuse and repair, it is recommended to implement a supportive policy mix, encourage changes in consumer behaviour, and foster the development of a repair culture.submitted by Markus FreidlMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 202
The Austrian sawmill by-product market: econometric analysis and exploration of bioeconomy futures
No full textEine verstärkte Nutzung von Holzbiomasse intensiviert den Wettbewerb in Holzmärkten, weshalb die Nutzung industrieller Nebenprodukte in Bioökonomiestrategien forciert wird. Die Nutzung von Sägenebenprodukten (SNP), v.a. Hackgut und Sägespänen, ist bereits in der Papier-, Platten-, und Pelletsindustrie etabliert. SNP sind auch ein vielversprechender Rohstoff für neue Technologien, deren Markteintritt in den nächsten Jahren erwartet wird. Entwicklungen im Energiesektor zeigen bereits deutliche Auswirkungen auf den SNP Markt. Ein besseres Verständnis dieses Marktes ist für Akteure in Politik sowie Industrie von Interesse. Diese Dissertation trägt dazu bei, indem sie (i) Preiszusammenhänge zwischen SNP und anderen Holzsortimenten durch Kointegrationsanalysen aufzeigt, (ii) anhand eines Angebot-und-Nachfrage-Modells wesentliche Marktcharakteristika beschreibt, und (iii) durch Szenarienanalyse die zukünftige Rolle von SNP in einer Bioökonomie auslotet. Ergebnisse zeigen, dass Preise im Holz-basierten Sektor vielschichtig verknüpft sind, da Preiskointegration z.B. zwischen SNP und Rundholz, Pellets sowie Spanplatten festgestellt wurde. Der Pellets Sektor nimmt dabei eine dominante Rolle ein, da er die SNP Preise zugunsten der Sägeindustrie beeinflusst hat. Das geschätzte Angebot-und-Nachfrage-Modell zeigt, dass das Angebot preisinelastisch ist und vom Schnittholz Markt beeinflusst wird. In einem Bioökonomie Szenario stehen zusätzliche Mengen an SNP zur Verfügung, die u.a. für neue (Energie)Technologien, wie z.B. die thermo-chemische Gaserzeugung, genutzt werden können.The increased use of woody biomass is intensifying the competition in wood markets such that the use of industrial by-products is being promoted by bioeconomy policies. The utilization of sawmill by-products, especially wood chips and sawdust, is already established in the paper, panel and pellet industries. It is also a promising raw material for new technologies that are expected to enter the market in the coming years. Developments in the energy sector have had a significant impact on the sawmill by-product market in the past. Therefore, an understanding of this market is of interest to stakeholders in forestry, policy making and wood industry. This dissertation contributes to the understanding of the sawmill by-product market by (i) identifying price relations between sawmill by-products and other wood assortments through cointegration analysis, (ii) describing key market characteristics using a supply and demand model, and (iii) exploring a future role of sawmill by-products in a bioeconomy through scenario analysis. Results have shown that prices in the wood-based sector are interlinked, as cointegration between prices at different processing levels was found, e.g. between sawmill by-products and roundwood, pellets and particleboard. The pellets sector clearly has a dominant position and has influenced prices of sawmill by-products to the benefit of the sawmill industry. The estimated supply and demand model has shown that supply is price inelastic and significantly influenced by the sawnwood market. According to a bioeconomy scenario, additional quantities of sawmill by-products may become available in the future. These additional quantities can be utilized by new (energy) technologies such as biomass gasification.submitted by Marilene FuhrmannDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Effects of local and landscape factors on pest insects and their natural antagonists in perennial agroecosystems
No full textIn den letzten Jahrzehnten führte die Intensivierung der Landwirtschaft zu einem enormen Verlust der Biodiversität, mit negativen Auswirkungen auf Ökosystemleistungen wie die natürliche Schädlingskontrolle. Konservierende Maßnahmen auf lokaler und landschaftlicher Ebene versuchen, diesem Problem durch die Bereitstellung alternativer Lebensräume und Nahrungsquellen für natürliche Feinde von Schädlingen und / oder durch eine Extensivierung des Anbaumanagements entgegenzuwirken. Die Ergebnisse von Studien sind jedoch inkonsistent, speziell in Dauerkulturen, und erschweren die Umsetzung in der Praxis. Diese Dissertation untersucht die Auswirkungen von verschiedenen lokalen und landschaftlichen Faktoren auf Arthropoden in zwei der wichtigsten, mehrjährigen Obstkulturen: Weintrauben und Äpfel. In Andalusien, Spanien, wurde eine Fallstudie in Weinbergen durchgeführt, um die Auswirkungen von Bodenbedeckungen in den Fahrgassen und Landschaftsfaktoren (Landnutzungstyp, Landschaftselemente) rund um die untersuchten Weinberge zu bewerten. Zudem wurden Wechselwirkungen zwischen den beiden Faktoren untersucht, um mögliche synergistische Effekte zu identifizieren. Eine globale Forschungssynthese und Metaanalyse wiederum fassten die Auswirkungen verschiedener lokaler Managementstrategien in Apfelanlagen zusammen. In Weingärten standen die Ergebnisse teilweise im Widerspruch zu früheren Studien. Die Begrünungen in den Fahrgassen erhöhten die Abundanz der gesamten Schadinsekten und zeigten unterschiedliche Auswirkungen auf Arten natürlicher Feinde. Naturnahe Elemente hatten keinen Einfluss auf das Auftreten der gesammelten Arthropoden, während sich eine Zunahme landwirtschaftlicher Fläche positiv auf Spinnen auswirkte. Es konnte jedoch auch gezeigt werden, dass die Begrünungen die negativen Effekte einer intensiven Landnutzung (Weinbau) abpuffern konnten. Die Studie zeigt den hohen Wert von konservierenden Maßnahmen auf lokaler und Landschaftsebene sowie mögliche synergistische Effekte von deren Interaktionen auf und liefert Argumente für die Umsetzung entsprechender Maßnahmen. Die Ergebnisse der Dissertation sollen zu einem besseren Verständnis der unterschiedlichen Einflüsse beitragen und Entscheidungsträger und Ökologen in der Entwicklung entsprechender Bewirtschaftungsstrategien auf lokaler und landschaftlicher Ebene unterstützen.In recent decades, agricultural intensification has led to a tremendous loss in biodiversity, negatively impacting biodiversity-based ecosystem services such as natural pest control. Conservation efforts at the local and landscape scale address this problem by providing alternative habitat and food sources for natural antagonists of pest insects and / or by an extensification of the farming system. However, study outcomes are inconsistent, especially in perennial crops, which hampers implementation. This thesis investigates the impacts of different local and landscape factors on pest insects and their natural enemies in two key perennial crops: grapes and apples. In Andalusia, Spain, a case study was carried out in vineyards to assess the impacts of ground covers in the inter-rows and landscape factors (land use type, landscape elements) surrounding the studied vineyards. Further, interactions between the two factors were investigated to identify potential synergistic effects. In turn, a global research synthesis and meta-analysis summarized the effects of different local management strategies in apple orchards. In vineyards, vegetation cover in the inter-rows increased the abundance of total herbivores and showed diverging effects on specific species of natural enemies. Semi-natural elements had no influence on the abundance of collected arthropods, whereas an increase in agricultural area had a positive effect on spiders. However, it was also shown that the ground cover could buffer the negative effects of the intensive land use (vineyards). In appleorchards, ground covers and flowering components have been identified as potential measures to promote natural enemies of insect pests and reduce pest pressure. This thesis demonstrates the high value of conservation measures at the local and landscape levels and provides arguments for the implementation of corresponding measures. The outcome of the thesis shall support decision-makers together with ecologists in the development of appropriate management strategies to foster natural pest control in perennial agroecosystems.submitted by Christine JudtDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
MicroRNA target discovery in diabetic osteoporosis
No full textOsteoporose, eine bedeutende globale Gesundheitsherausforderung, betrifft Millionen von Menschen, insbesondere postmenopausale Frauen und ältere Menschen. Die Typ-2-diabetische Osteoporose, gekennzeichnet durch verschlechterte Knochengesundheit aufgrund von Typ-2-Diabetes mellitus, stellt einzigartige diagnostische und therapeutische Herausforderungen dar. Dieses PhD-Projekt untersucht das Potenzial von MikroRNAs als Biomarker zur Diagnose von Typ-2-diabetischer Osteoporose und zur Überwachung der Behandlungseffizienz. Unter Verwendung präklinischer Modelle (ZDF-Ratten und TallyHo-Mäuse) und klinischer Proben von postmenopausalen osteoporotischen Frauen führten wir ungezielte, genomweite miRNA-Analysen mittels Next-Generation-Sequenzierung durch und validierten die Ergebnisse durch RT-qPCR. Bei ZDF-Ratten wurde eine signifikante Dysregulation von miRNAs im Serum und Knochen beobachtet, wobei miR-199a-3p als potenzieller Biomarker für Knochenerkrankungen im Zusammenhang mit Diabetes identifiziert wurde. Insulin- und Anti-Sclerostin-Behandlungen zeigten eine differenzielle miRNA-Regulation bei ZDF-Ratten parallel zu verbesserten Knochenphänotypen, was die Rolle von miRNAs in metabolischen und Knochenreaktionen unterstreicht. Der Vergleich mit TallyHo-Mäusen hob genetische Einflüsse auf die miRNA-Expression hervor und zeigte im Vergleich zu Kontrollmäusen unterschiedliche Muster. Die klinische Studie mit Denosumab-behandelten postmenopausalen Frauen identifizierte sieben miRNAs, die signifikant mit behandlungsbedingten Verbesserungen der Knochendichte und Knochenumsatzmarker assoziiert waren. Diese Ergebnisse unterstützen miRNAs als vielversprechende, nicht-invasive Biomarker zur Diagnose von Typ-2-diabetischer Osteoporose und zur Überwachung der Behandlungseffizienz und bieten dynamische Einblicke in die Knochen- und Stoffwechselgesundheit. Die Integration von miRNA-Profilen mit traditionellen Biomarkern könnte das Management der Osteoporose verbessern und Potenzial für personalisierte therapeutische Strategien bieten. Eine weitere Validierung in größeren Kohorten und funktionelle Studien sind erforderlich, um das klinische Potenzial von miRNAs in der Osteoporose und T2DO vollständig zu realisieren.Osteoporosis, a significant global health challenge, impacts millions, particularly postmenopausal women and the elderly. Type 2 diabetic osteoporosis, characterized by deteriorated bone health due to type 2 diabetes mellitus, presents unique diagnostic and treatment challenges. This PhD project investigates the potential of microRNAs as biomarkers for diagnosing type 2 diabetic osteoporosis and monitoring treatment efficacy. Using preclinical models (ZDF rats and TallyHo mice) and clinical samples from postmenopausal osteoporotic women, we performed untargeted genome-wide miRNA analyses through next-generation sequencing and validated findings via RT-qPCR. In ZDF rats, significant miRNA dysregulation was observed in serum and bone, identifying miR-199a-3p as a potential biomarker for bone disease in the context of diabetes. Insulin and anti-sclerostin treatments showed differential miRNA regulation in ZDF rats parallel to improved bone phenotypes, underscoring miRNAs' roles in metabolic and bone responses. Comparative analysis in TallyHo mice highlighted genetic influences on miRNA expression, revealing distinct patterns compared to control mice. The clinical study involving denosumab-treated postmenopausal women identified seven miRNAs significantly associated with treatment-induced improvements in bone mineral density and bone turnover markers. These findings support miRNAs as promising non-invasive biomarkers for diagnosis of type 2 diabetic osteoporosis and treatment efficacy monitoring, providing dynamic insights into bone and metabolic health. Integrating miRNA profiles with traditional biomarkers may enhance osteoporosis management, offering potential for personalized therapeutic strategies. Further validation in larger cohorts and functional studies is warranted to fully realize miRNAs' clinical utility in osteoporosis and T2DO.submitted by David Carro VázquezDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Erhebung des Wildeinflusses in Oberkärnten
No full textDas Sturmtief ‚Vaia‘ hinterließ im Jahr 2018 mit den darauffolgenden Schneebruchereignissen große Kahlflächen im Schutzwald in Oberkärnten. Das „flächenwirtschaftliche Projekt Oberkärnten“ (FWP) verfolgt das Ziel, möglichst schnell standortsangepasste, klimafitte Bestände mit hohem Mischbaumartenanteil zu sichern.Die vorliegende Masterarbeit soll mit empirischen Untersuchungen notwendige Maßnahmen zum Schutz vor Verbiss durch Schalenwild untermauern. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich über ca. 1.900 km2 vom Gail- und Lesachtal über das Drau- bis zum Mölltal. Im Seehöhenbereich von 600 bis 1.850 Metern wurden insgesamt fast 40.000 Pflanzen auf 952 Trakten in 369 Verjüngungsflächen hinsichtlich der Verbiss-Situation erhoben. Die Erhebungsmethodik war vom Projektträger (Landesforstdirektion Kärnten) vorgegeben und orientierte sich am Verbiss-Trakt-Verfahren zur Erhebung von Wildschäden in Kärnten.Die Kenngrößen „Verbiss-Prozent“ und „Gefährdungsindex“ (berücksichtigt Soll-Pflanzen-Zahlen) bildeten die Basis für die Kategorisierung in „extremen“, „mittleren“ und „geringen“ Wildeinfluss. Der Anteil der Verjüngungsflächen mit extremem Wildeinfluss betrug 29 %, mit mittlerem 66 % und jener mit geringem 5 %. In den 6 ausgewiesenen Teilgebieten des Untersuchungsraumes konnten keine wesentlichen regionalen Unterschiede hinsichtlich der Verbiss-Situation festgestellt werden. Die erwünschten Mischbaumarten wiesen im Vergleich mit der Hauptbaumart Fichte ein deutlich höheres Verbissprozent auf und jüngere Baumhöhenklassen wiesen einen höheren Anteil von erwünschten Mischbaumarten auf als die älteren. Dieser Umstand deutet auf eine Entmischung der Verjüngung mit zunehmendem Alter hin. Grundsätzlich lässt sich aus den erhobenen Daten nicht ableiten, dass der Aufwuchs von Beständen im Projektgebiet generell gefährdet ist, da ausreichende Verjüngung vorhanden ist. Die Entmischung gefährdet aber das Bestockungsziel hinsichtlich zukunftsfähiger Mischbestände.In 2018, the storm "Vaia" and the subsequent snow breakage events left huge bare areas in the protection forests of Upper Carinthia. The "area management project Upper Carinthia" (FWP) pursues the goal of securing site-adapted, climate-fit stands with a high proportion of admixed tree species as quickly as possible. This master's thesis aims to analyse the influence of ungulate game species on tree regeneration. The study area extends over approx. 1.900 km² and includes the valleys of the rivers Gail, Möll and partly the Drau. In the altitudinal range from 600 to 1.850 meters, a total of almost 40.000 plants on 952 tracts in 369 subplots were recorded regarding the browsing situation. The project owner, the Carinthian Provincial Forestry Directorate, specified the survey methodology, which was based on the "Verbiss-Trakt-Verfahren zur Erhebung von Wildschäden in Kärnten". The parameters "browsing percentage" and "hazard index" (considering a target reference plant density) form the basis for the categorization into "extreme", "medium" and "low" game influence. The proportion of subplots with extreme game impact was 29 %, that with medium 66 % and that with low 5 %. Among the six designated sub-areas of the entire study area, no significant regional differences could be found with respect to the browsing situation. The desirable admixed tree species showed a significantly higher browsing percentage compared to the main tree species Norway spruce. It is noteworthy that the younger tree height classes had a higher proportion of desirable mixed tree species than the older ones. This fact indicates the influence of browsing on the development of the regeneration. Basically it cannot be deduced from the collected data that the regrowth of stands in the project area is generally endangered, since sufficient regeneration of individuals is available. However, the browsing impact endangers the stocking objective with regard to climate-fit mixed stands for the future.verfasst von Andreas SiebertMasterarbeit BOKU University 2024Zusammenfassung in englischer Sprach
Bekämpfung des Staudenknöterichs durch ingenieurbiologische Maßnahmen
No full textDie sich verbreitende Entwicklung von Neophyten kann ökologische, ökonomische und gesundheitsschädliche Auswirkungen mit sich bringen. Hier zu nennen sind beispielsweise die Reduktion der Biodiversität sowie die Reduktion des Lebensraumes der Auenlandschaften und die Verdrängung spezialisierter Tierarten aufgrund der Verhinderung einer standortgerechten Vegetation. Diese negativen Auswirkungen führen dazu, dass entlang von Flüssen, Bahnlinien oder Naturschutzgebieten die Eindämmung des Staudenknöterichs propagiert wird. In der wissenschaftlichen Literatur ist die Bekämpfung durch das Abdecken mit einer Plane eine häufig zitierte Methode. Diese besteht darin den Boden mit einer stabilen Plane bestehend aus Geotextil und einer Geomembran abzudecken, um eine physische Barriere zu schaffen. Ziel dieser Vorgehensweise ist es, den Pflanzen das Licht zu nehmen, um ihre Rhizomreserven zu erschöpfen und somit dasPflanzenwachstum zu verhindern. Diese Praktiken werden recht heterogen beschrieben und die Wirksamkeit der Methodik wird in der Literatur kontrovers diskutiert. Aktuelle Metaanalysen zur Bekämpfung des Staudenknöterichs empfehlen deshalb, Forschungsergebnisse zumWachstumsverhalten des Staudenknöterichs besonders zu berücksichtigen. Vor allem vergleichende Analysen zu Konkurrenzvegetationen in verschiedenen Untersuchungsgebieten können hier einen vielversprechenden Beitrag zur erfolgreichen Bekämpfung des Staudenknöterichs leisten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwicklungsverlauf von Weiden und Staudenknöterich auf den Testgebieten an der Schwechat und auf der Donauinsel. Zur Bekämpfung wurde die Konkurrenzvegetation mit periodischer Pflege sowie die Abdeckung mit einem Vlies verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass speziell die Abdeckung mit dem Bio-Mulchvlies in Kombination mit Faschinen (Faschinenrhomben) oder Spreitlage (Spreitlage mit Vlies) eine effiziente Maßnahme darstellt. Es bedarf jedoch weiterer Untersuchungen basierend auf den bisherigen Versuchsplots durchzuführen, um zusätzliche Vegetationsperioden zu erforschen.The spreading of neophytes can have ecological, economic and health-damaging effects. Examples include the reduction of biodiversity as well as the reduction of riparian zone and the displacement of certain animal species due to the loss of local vegetation. These negative effects emphasize the need to control the knotweed along rivers, railway lines or nature reserves. For bioengineering, research into new effective techniques in this area is therefore of high priority. In the scientific literature, control by tarping is a frequently cited method. Tarping means covering the soil with a stable tarp consisting of geotextile and a geomembrane to create a physical barrier. The aim of this approach is to deprive the plants of light in order to exhaust their rhizome reserves and thus prevent plant growth. Unfortunately, however, there is often a lack of precise descriptions of the exact procedure in the literature. Practices are also described quite heterogeneously and the effectiveness of the methodology is controversially discussed by researches. Current meta-analyses on the control of knotweed therefore recommend giving special consideration to research results on the growth behaviour of knotweed. In particular, comparative analyses of competitive vegetation in different study areas can make a promising contribution to the successful control of knotweed. The present study deals with the development of willows and knotweed in the Austrian areas Schwechat River and the Vienna Danube Island. We assessed the effectiveness of tarping and competing vegetation to control knotweed populations in these areas. The results demonstrate that of tarping combined with fascines (fascine rhombs) or brush mattress are a useful methods to prevent invasive plant growths in these areas. Future studies based on our study design will be necessary to further investigate the effectiveness of these methods.verfasst von Johannes BaumgartingerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun