University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Alternative test method for the bond properties of adhesive anchors
No full textAuf Basis der aktuell üblichen Verfahren nach dem Europäischen Bewertungsdokument Nr. 330499-00-0601 und RILEM RC 6 (Verbund Test für Bewehrungsstahl – Auszugsversuch) wird eine alternative Testmethode zur Bestimmung der Verbundeigenschaften von Verbundklebeankern vorgeschlagen.Nach einer Analyse der anerkannten Normen (EAD und RILEM) wurden eventuelle Probleme festgestellt und Verbesserungsmöglichkeiten vorgeschlagen. Um diese möglichen Probleme zu überwinden wird eine alternative Testmethode zur Bestimmung der Verbundeigenschaften der Verbundklebeanker entwickelt und vorgestellt.Auf Basis dieser alternativen Testmethode wurde eine Versuchsreihe durchgeführt. Diese Versuchsreihe vergleicht Ausziehversuche mit drei verschiedenen Anker Konfigurationen und zwei verschiedenen Verbundlängen.Die Ergebnisse wurden sorgfältig analysiert und hinsichtlich Herstellung der Probekörper, Unterschiede der Versagensmechanismen, Last-Verschiebungs-Kurven und Teststabilität diskutiert.Eine weiterführende Versuchsreihe konnte das Konzept der in dieser Arbeit vorgeschlagenen alternativen Testmethode bestätigen. Diese weiterführende Versuchsreihe vergleicht Tests mit drei verschiedenen Anker-Geometrien und sechs verschiedenen Verbundlängen.Die Ergebnisse des ersten und des zweiten Teils der Versuchsreihe wurden dann mit dem Ansatz des Uniform-Bond-Models verglichen.Based on current approaches for testing bonded anchors according to the European Assessment Document (EAD) No. 330499-00-0601 (Bonded Fasteners for Use in Concrete) and RILEM RC6 (Bond test for reinforcement steel – Pull-out test) an alternative test method for bond properties identification is proposed. After reviewing the approved standards (EAD and RILEM), challenges are addressed, and possible improvements are suggested. To overcome these challenges, an alternative test set-up for an improved way of bond tests on adhesive anchors is developed and presented. Based on this alternative test method, an experimental campaign was carried out. This campaign comprises pull-out test on three different anchor configurations and two bonded lengths. The results are carefully analysed and discussed regarding the construction of the specimens, failure mechanism-differences, load displacement curves and test stability.A further experimental study could show the proof of concept of the alternative test setup. This comprehensive experimental campaign comprised tests on three different anchor geometries and six different bonded lengths. The results of the first and the second part of the campaign were then compared by means of the uniform bond model approach.submitted by Elisabeth SchnöllMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
Zukunft der Universität - Wie fit ist die BOKU für die Große Transformation?
No full textDie BOKU hat den Anspruch, für Nachhaltigkeit, gesellschaftliche Verantwortung, Inter- und Transdisziplinarität sowie Wertbewusstsein in Forschung und Lehre und im Umgang miteinander zu stehen. Sie bezieht sich insbesondere auf die Sustainable Development Goals (SDGs) der UN-Agenda 2030 und setzt sich in der österreichischen Forschungslandschaft mit besonderem Engagement für ihre Umsetzung ein. Diese anspruchsvolle Selbstverpflichtung gilt es, vorausschauend in die Zukunft, kritisch zu hinterfragen. Werden wir dem in überzeugendem Maße gerecht?
Zukunftsverantwortung wahrzunehmen und aktiv zu übernehmen, ist an normative Zielsetzungen gebunden, die im Diskurs geklärt werden müssen. Die Ethikplattform – als divers zusammengesetztes Diskursforum der BOKU, das zur Bewusstseins- und Meinungsbildung an der BOKU beitragen soll – will zu dieser Selbstreflexion Denkanstöße geben und Vorschläge zu Umsetzungsmöglichkeiten vorlegen, die die Universität zukunftsfähiger machen können.
Ausgangspunkt unserer Überlegungen ist, wie sich angesichts der drängenden globalen Herausforderungen Fragen nach der Verantwortung gegenwärtiger Wissenschaft und nach der Rolle der BOKU als Universität innerhalb der Gesellschaft stellen. Die globalen Herausforderungen erfordern nicht nur, diese gut zu analysieren und zu verstehen, sondern auch tragfähige und akzeptable Lösungsansätze zu entwickeln. Die Universität ist daher zum Antreiben als notwendig erkannter gesellschaftlicher Entwicklungen, zur Lieferung neuer Verständnisweisen und Perspektiven sowie zur Ermöglichung der Änderung grundlegender Konzepte der wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Praxis notwendig.
Daher wird zunächst die Problemstellung aus unserer Sicht benannt. Anschließend werden Diagnosen der gegenwärtigen strukturellen Probleme, den Anspruch der BOKU wirklich einzulösen, vorgestellt. Und schließlich stellen wir Denkanstöße und Vorschläge, die Ansatzpunkte für zielführende strukturelle Veränderungen sind, zur Diskussion
Charakterisierung der Waldentwicklung im Naturwaldreservat Laaser Berg
No full textIn der vorliegenden Arbeit wurde die natürliche Waldentwicklung im Naturwaldreservat (NWR) Laaser Berg untersucht. Dazu ist eine Bestandes-, Verjüngungs- und Totholzanalyse durchgeführt worden. Die Datenerhebung erfolgte auf 26 Stichprobenpunkten imLarici-Piceetum, welche im Rahmen des Projekts ELENA – einer Studie zur Naturverjüngung in Gebirgswäldern – im Jahr 2008 angelegt wurden. Durch diese Wiederholungsaufnahme unter gleichen Aufnahmebedingungen konnten die Veränderungen im Reservat der letzten 13 Jahre aufgezeigt werden. Außerdem konnte mit Hilfe eines Vergleichs mit Bestandesdaten aus dem Jahr 1998 ein noch längerer Entwicklungsvergleich dargestellt werden. Beim Vergleich der Bestandesdaten zeigten sich teils deutliche Unterschiede zwischen den Erhebungen, welche stark durch dynamische Entwicklungen aufgrund von Schadereignissen beeinflusst sind. Im Rahmen der Verjüngungsanalyse konnte die Bedeutung von Totholz für die Naturverjüngung zum Teil aufgezeigt werden. Große Unterschiede gab es vor allem bei der Totholzsituation im NWR. Aufgrund von Bestandesschäden durch Windwurf und Schneebruch ergaben sich bei den Totholzmengen deutlich höhere Werte als bei der Voruntersuchung. Das Bestandesbild war speziell durch frisches Totholz geprägt. Des Weiteren wurde auch die Erfüllung der Schutzfunktionen im Reservat überprüft. Dabei konnte, sowohl für den Standortschutz, als auch für die Naturgefahren Lawine und Steinschlag, eine zufriedenstellende Schutzerfüllung festgestellt werden.In the present study, the natural forest development in the natural forest reserve (NWR) Laaser Berg was investigated. For this purpose, a stand, regeneration and deadwood analysis has been carried out. The data collection was carried out on 26 sampling points in theLarici-Piceetum, which were established in 2008 as part of the ELENA project - a study on natural regeneration in mountain forests. In this repeated survey the same parameters were investigated, which allowed to analyse the changes in the reserve over the last 13 years. In addition, a comparison with the stand data from 1998 made an even longer development possible. The comparison of the stand data showed partly significant differences between the surveys, which are strongly influenced by stochastic damage events. In the context of the regeneration analysis, the importance of coarse woody debris for natural regeneration could be shown. Large differences especially in the amounts of deadwood were observed. Due to damages caused by windthrow and snow breakage, the deadwood quantities were significantly higher than in the previous study and characterized by fresh deadwood. Furthermore, the fulfillment of the protective functions in the reserve was examined. A satisfactory level of protection was found both for site protection and for the protection of the natural hazards avalanches and rockfall.verfasst von Johannes HuberMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
Rule-based root-system approximation for slope stability modelling - potentials and challenges
No full textWaldflächen im Allgemeinen und Schutzwälder im Speziellen, haben eine wesentliche Bedeutung im Zusammenhang mit der Rutschungsstabilität von Hängen und der damit einhergehenden Minimierung des Risikos für eine Hangrutschung. Die Bedeutung der Verstärkung von Untergrund durch Wurzelsysteme und der damit verbundene positive Effekt auf die Rutschsicherheit von Hängen ist eindeutig belegt.Weltweit wurden Studien zu diesem Thema veröffentlicht. Dennoch sind noch nicht alle Zusammenhänge in der Interaktion von Wurzelsystem und Untergrund bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen vollumfänglich untersucht und dokumentiert. Dieser Umstand ist zu berücksichtigen, wenn es darum geht eine Risikoabschätzung von „gefährdeten“ Hängen vorzunehmen. Eine solide Datenbasis und eine entsprechende Qualität sind von signifikanter Wichtigkeit für die Aussagekraft einer Simulation zur Risikobeurteilung einer möglichen Hangrutschung.Sobald der Einfluss durch Wurzelsysteme in die Risikoabschätzung einbezogen werden soll, werden die Berechnungsmodelle komplexer. Um einen Überblick über die Komplexität im Zusammenhang mit der Interaktion Wurzelsystem mit Untergrund für verschiedene Arten von Vegetation sowie variablen Rahmenbedingungen durch Klima, Geologie etc. zu bekommen, wurde der aktuelle Stand des Wissens und der Forschung zusammengefasst und in strukturierter Weise dargestellt.Basierend auf diesen Informationen werden Konzepte vorgestellt, wie diese Daten standardisiert und harmonisiert werden müssen, damit diese für Simulationen von Hangrutschungen effizienter genutzt werden können und damit einhergehend auch die Qualität der Ergebnisse gesteigert werden kann. Zusätzlich zu den Datenstrukturen werden auch Abhängigkeiten von verschiedenen Parametern von Wurzelsystemen und deren Architektur aufgelistet und zu Diskussion gestellt. Diese Abhängigkeiten bilden die Basis für die Ableitung von Regeln für die Approximation von Wurzelsystemen unter variablen Randbedingungen.In order to mitigate the risks of a shallow landslide, forests play an important role to stabilize exposed slopes and protect infrastructure and settlements from being damaged. The vegetation of forests – mainly trees of different species – and their root systems reinforce the soil material by different mechanisms.Although many studies have been carried out for different regions around the globe, the complete picture of knowledge about the interaction of roots systems of trees with the surrounding soil material is still a scientific area with some white spots, which need to be investigated and clarified. However, a high level of knowledge/experience and quality of basic data is of significant importance in respect of risk assessments for shallow landslides.In order to visualize the overall complexity of the interaction of root systems with different kind of soils etc. the current state of knowledge and research has been summarized and documented. Based on the collected knowledge, proposals are developed on how basic data about vegetation in general and root systems of trees in particular as well as soil data needs to be structured and managed in order to ensure high input data quality for simulation tools for slope stability.In addition to the data structure also a summary of dependencies between parameters in respect of root system architecture and their approximation is presented. Described dependencies can be considered as a basis for the development of rules for root system approximation. Although there is still significant research effort necessary, the rule-based approach for root system approximation is still a very promising concept for the future which will allow resourceefficient slope stability analyses also under most complex boundary conditions with high quality in respect of risk assessment for slope stability.submitted by Bernhard GaschlMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
An exploratory study in New Farmers' wellbeing in China
No full text"New Farmer" (NeueinsteigerInnen in die Landwirtschaft) ist eine aufstrebende Gruppe, die ihre Jobs in Städten zurückzieht und aufs Land geht und Landwirtschaft betreibt. Diese Studie konzentrierte sich auf das monetäre und das nicht-monetäre Wohlbefinden von New Farmers in China, um herauszufinden, welche Faktoren ihr Wohlbefinden beeinflussen würden. Alle Interviews wurden telefonisch oder von Angesicht zu Angesicht geführt. Das halbstrukturierte Interview bestand aus geschlossenen und offenen Fragen. Die Daten auf der Likert-Skala wurden durch Spearmans Korrelation (SPSS) analysiert, und die offene Diskussion wurde durch thematische Analyse analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass das allgemeine Wohlbefinden der neuen Landwirte auf einem relativ zufriedenstellenden Niveau lag. Einkommen, Gesundheit, Ausbildung und Gemeinschaftsaktivitäten korrelierten signifikant mit dem Wohlbefinden der New Farmers. Aus der offenen Diskussion ging hervor, dass sowohl extrinsische (d.h. staatliche Vorschriften, Richtlinien, soziale Interaktionen usw.) als auch intrinsische Faktoren (d.h. persönliche Werte, Motivationen für die Führung von Farmen usw.) mit dem Wohlbefinden der New Farmers zusammenhängen. Diese Studie liefert Ideen für die Regierung, um zukünftige Politiken in Bezug auf New Farmers zu machen, nicht nur unter Berücksichtigung der Ergebnisse des Materialismus, sondern auch der Vorteile von psychologischen Aspekten.“New Farmer” is an emerging group who withdraw their jobs in cities and go to the rural and conduct agriculture. This study focused on the monetary and the non-monetary pleasure of New Farmers in China, in order to find out what factors would influence their wellbeing. All interviews were conducted by telephone or face to face. Semi-structured interview consisted of closed and open-ended questions. The Likert-scale data were analysed by Spearman’s correlation (SPSS), and the open-ended discussion were analysed by thematic analysis. The results showed that the overall wellbeing of New Farmers were at relatively satisfactory level. Income, health, training and community activities were significantly correlated to New Farmers’ wellbeing. From the open-ended discussion, it showed that both extrinsic (i.e. governmental regulations, policies, social interactions etc.) and intrinsic factors (i.e. personal values, motivations of conducting farms etc.) were related to New Farmers’ wellbeing. This study provides ideas for the government in making future policies related to New Farmers, not only considering the outcomes of materialism but also the benefits from psychological aspects.submitted by Yadan DengMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Masterarbeit University of Copenhagen 2022Zusammenfassung in deutscher Sprach
Tool zur Radverkehrsevaluierung : optimierte Bewertung des Radverkehrsangebots
No full textIm Rahmen dieser Arbeit wurde ein Tool zur Radverkehrsevaluierung entwickelt. Um eine optimierte Bewertung des Radverkehrsangebots zu erhalten, wurden die von Ferstner (2020) erarbeiteten Kriterien für Strecken, Knoten und touristische Angebote auf Grundlage der Richtlinien (v.a. RVS 03.02.13, 2014a) und dem Stand der Technik weiterentwickelt und gegebenenfalls erweitert. Für eine effiziente und vergleichbare Erhebung wurde auf Basis der Kriterien ein eigenes Erhebungsverfahren entwickelt. Das Erhebungsverfahren gliedert sich in Erhebungsbögen, in die die notwendigen Daten der Erhebung übersichtlich eingetragen werden, und eine Anleitung, in der klar beschrieben wird, wie bei der Erhebung vorzugehen ist.Weiters wurde in dieser Arbeit ein Bewertungstool entwickelt, welches anhand der Bewertungsschemata der Kriterien die erhobenen Daten automatisch auswertet. Durch Kombination des Erhebungsverfahrens und der automatisierten Auswertung wird ohne erheblichen Aufwand eine objektiv vergleichbare qualitative Bewertung von Radverkehrsinfrastruktur ermöglicht. Zur Erzielung einer höheren Aussagekraft und differenzierterer Ergebnisse der Bewertung wurde durch eine Prioritätenanalyse eine Gewichtung der Kriterien erarbeitet und in das Bewertungstool einprogrammiert. Dabei wurden die unterschiedlichen Anforderungen des Alltagsradverkehrs und des touristischen Radverkehrs berücksichtigt. Die Praxistauglichkeit und das Anforderungsniveau wurden anhand ausgewählter Teststrecken überprüft.Dieses Tool kann durch das Aufzeigen von Defiziten im Radverkehrsangebot ein gezieltes Einsetzen von verbessernden Maßnahmen unter optimiertem Mitteleinsatz ermöglichen.In this thesis, an assessment tool for cycling was developed. In order to obtain an optimized evaluation of the cycling infrastructure, the criteria for routes, intersections and tourist infrastructure established by Ferstner (2020) were refined, extended and updated based on the guidelines (e.g. RVS 03.02.13, 2014a) and the scientific state of the art. To ensure efficient and consistent data collection, a survey procedure for bicycle infrastructure was developed. The survey procedure consists of survey forms, in which the necessary data are collected, and a manual, which comprehensibly describes how to conduct the survey. The survey data is automatically evaluated by the evaluation tool, using the criteria assessment charts. By combining the survey procedure and the automated assessment, a comparable qualitative evaluation of cycling infrastructure is possible with little effort. To achieve a higher validity and more nuanced results, a weighting of the criteria was established using a priority analysis and implemented in the assessment tool. The different requirements of commuting and tourist cyclists were taken into account. The practicality and the level of requirements were verified through selected test tracks.This tool can enable the targeted implementation of improvements with optimized use of resources by identifying deficits in cycling infrastructure.verfasst von Lena Schnauderer, Dorian Rafael VavtiMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
On-Farm Erhebung von Gesundheit und Wohlergehen von Schafen in Weidehaltung in Niederösterreich, Oberösterreich und der Steiermark
No full textDas Ziel der Arbeit war es, das Wohlergehen und die Gesundheit von Mutterschafen in Weidehaltung darzustellen. Dazu wurden 23 Betriebe (9 in Oberösterreich, 8 in Niederösterreich, 6 in der Steiermark) zweimal durch dieselbe Person erhoben. Die erste Erhebung fand während der Weideperiode (Mai-August) statt und beinhaltete eine Fragebogenerhebung zu den Themen Management, Gesundheit, Produktionsdaten, Ablammungs- und Weidemanagement, eine Direktbeurteilung der Herde auf der Weide, sowie die Erhebung von Weidecharakteristika, wie Tränke und Witterungsschutz. Die zweite Erhebung fand am Ende der Weideperiode (Oktober-Dezember) in Form einer Einzeltierbeobachtung statt, wobei 27 (klinische) Parameter beurteilt wurden. Die erfassten Daten wurden mittels deskriptiver Statistik dargestellt. Die Betriebe wiesen eine hohe Diversität auf, was sich beispielsweise an den unterschiedlichen Rassen, der Betriebsgröße oder dem Weidemanagement zeigte. So lag die Anzahl der Mutterschafe je Betrieb im Median (Min-Max) bei 80 (30-380), der Median (Min-Max) der Weideperiode lag bei 8 Monaten (6-10). Die meisten tierbezogenen (klinischen) Parameter, wie Wollqualität, Klauengesundheit oder Körperkondition wiesen sowohl bei der Weideerhebung als auch der Einzeltierbeobachtung auf einen guten Zustand der Tiere hin. Ebenso wurden Krankheiten, wie Moderhinke oder Pseudo-Tuberkulose nur auf einzelnen Betrieben festgestellt, nur das Auftreten von Clostridien stellte sich zum Teil als Problem dar. Die gute Versorgung der Tiere auf der Weide war zum Großteil gegeben, nur auf zwei Weiden war kaum Witterungsschutz vorhanden und auch die Wasserversorgung war auf einzelnen Weiden unzureichend. Die Ergebnisse dieser Untersuchung bieten einen wichtigen Überblick über die Tiergesundheit und das Wohlergehen von Mutterschafen in extensiver Weidehaltung als Basis für gezielte Beratung und Verbesserung auf den Betrieben.The aim of this study was to assess the health and welfare of ewes in grazing system. Twenty-three sheep farms (9 in Upper Austria, 8 in Lower Austria, 5/6 in Styria) were involved in this two-parted assessment. The first assessment during the grazing season (May-August) included questions to the farmers about the management, health, lambing-, and pasture management, and a welfare assessment of the ewe flock on pasture and an assessment of the pasture paddocks, including access to water, shade and shelter. The second assessment was conducted at the end or after the grazing season (October-December) and included direct assessment of individual animals using 27 animal-based indicators. The farms showed a high degree of diversity regarding breeds, farm size and pasture management. The median herd size (min-max) was 80 ewes (30-380) and the median (min-max) of the outdoor period was eight month (6-10). The welfare of the ewes, e.g. fleece-, claw- or body condition, was considered good in both assessments. Disease incidence was low, foot rot or pseudotuberculosis were observed on individual farms only. However, Clostridial disease was mentioned as problem on some farms. For most flocks access to water, shelter or shade was available, just two flocks had restricted excess to shade or shelter and excess to water was a problem on some farms. The results of this study provide an important overview of the health and welfare of ewes in extensive grazing systems in Austria and serves as a basis for advisory actions and improvement of ewes kept on extensive sheep farms.verfasst von Laura PehamMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
Spatial genetic variation and differentiation within metapopulation systems: drivers and trends to inform conservation of alpine grouse
No full textVor dem Hintergrund der gegenwärtigen Biodiversitätskrise ist eine nachhaltige Entwicklung wichtiger denn je. Dabei ist der langfristige Erhalt von Wildtierpopulationen und damit auch deren genetischer Diversität ein wesentliches Ziel. Gebirge bewohnende Arten sind im Naturschutz von besonderer Bedeutung, da Gebirge einerseits eine hohe Heterogenität an sensiblen Lebensräumen aufweisen und andererseits vom globalen Wandel besonders betroffen sind. Die Steirische Birkhuhn Metapopulation sowie die Auerhuhn Metapopulation im Schwarzwald sind deshalb besonders relevant. Während es in der Steiermark bereits zu Aussterbeereignissen der Randpopulationen gekommen ist, haben die Auerhühner im Schwarzwald einen dramatischen Rückgang der Populationszahlen zu verzeichnen. Diese Arbeit befasst sich daher mit der genetischen Diversität und Populationsstruktur der beiden Metapopulationen. Angestoßen von diesen Ergebnissen wird mittels statistischer und räumlich-expliziter Modelle der Frage nachgegangen, ob die räumliche genetische Variation einer Metapopulation von der zugrundeliegenden Landschaft beeinflusst ist. Für die Steirischen Birkhühner konnten trotz einer generell hoher genetischer Diversität Effekte der Isolation durch Widerstände in der Landschaft gefunden werden. Analysen dieser Art sind meist nur Momentaufnahmen ohne zeitlichen Bezug, weshalb weiterführend untersucht wird, wie sich genetische Differenzierung über große Zeiträume durch Migrationsraten bedingt entwickelt. Hierfür werden Simulationen mit Populationsmodellen erstellt und realistische Szenarien in die Zukunft prognostiziert und miteinander verglichen. Durch die Verwendung neuer Ansätze zusammen mit gut etablierten Methoden erweitert diese Arbeit unser Verständnis von Metapopulationen und deren genetische Prozesse. Alle Studien innerhalb dieser Arbeit wurden dabei zusammen mit der Naturschutzpraxis initiiert und die Ergebnisse fanden entsprechend Eingang in Naturschutzkonzepte und -strategien.In the current era of rapid biodiversity loss, understanding genetic variation of populations as well as its trends and drivers is fundamental for their long-term preservation and hence integral for sustainable development. Thereby, species of mountainous areas are of special conservation concern given the landscape’s high heterogeneity as well as the challenges induced through global change. As such, Eastern Alpine Black Grouse and Black Forest Western Capercaillie are two metapopulation systems in the focus of conservation. While Eastern Alpine Black Grouse are threatened with range contradiction and local extinctions, Black Forest Capercaillie have experienced a dramatic decline in the past centuries. Both metapopulation systems therefore call for an effective design of conservation strategies. Hence, I conducted analyses targeting the genetic diversity and population structure of these systems, finding slight isolation effects for Black Grouse and pronounced genetic differentiation for Capercaillie. Initiated by these results, I studied whether the observed structure for Black Grouse is in some way driven by the underlying landscape. While genetic diversity is generally high, we found spatial genetic variation to be partially driven by effects of isolation by resistance, with the easternmost subpopulation showing signs of increasing isolation. As those analyses are snapshots in time, I further looked into genetic differentiation in Capercaillie over time. I therefore build simulations projecting genetic differentiation driven by migration rates and tested realistic yet hypothetical scenarios. By making use of newly developed approaches combined with well-established methods, I was able to make valuable contributions to our general understanding of metapopulation systems and their genetic viability. Furthermore, all studies within this thesis were informed by practitioners’ needs and therefore aimed to impact conservation practice and policy.submitted by Florian KunzDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
Impacts of intermittency on temperate stream biofilms and their role in the carbon cycle
No full textDa die Biofilme in Fließgewässern Hotspots für Kohlenstofftransport und -umsatz sind, ist es wichtig zu verstehen, wie sich intermittierende Strömungen auf diese Biofilme auswirken. Es wird vorausgesagt, dass der Klimawandel die Dürre und die Fließgewässerfragmentierung auf der ganzen Welt verstärken wird. Während intermittierende Abflüsse in semi-ariden Klimazonen untersucht wurden, ist wenig über die Auswirkungen in gemäßigten Klimazonen bekannt. Ziel dieser Dissertation war es, die Auswirkungen von Fließunterbrechungen auf Biofilme gemäßigter Klimazonen sowohl an der Oberfläche als auch im Interstitial zu untersuchen. Dies wurde in drei Teilstudien durchgeführt. Die erste war eine Feldstudie, die darauf abzielte, zu untersuchen, wie sich unterschiedliche Fließgewässereigenschaften auf die Reaktion von Biofilmen auf Abflussunterbrechungen auswirken, und die möglichen Auswirkungen der Trockenheit auf Biofilme von Flüssen. Die zweite Studie bewertete die Auswirkungen der Abflussunterbrechung auf die hyporheische Zone durch ein Experiment in hyporheischen Modellrinnen im Freien, die speziell für dieses Projekt konstruiert wurden. Die dritte Studie verwendete auch diese experimentellen Rinnen, um die Auswirkungenkleinerer Regenereignisse in der Mitte einer Trockenphase auf die mikrobielle Umsetzung von Kohlenstoff zu quantifizieren. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass Bäche in gemäßigten Zonen im Vergleich zu anderen Klimazonen eine mäßige Austrocknung erfahren. Diese moderate Austrocknung ermöglicht anhaltende mikrobielle Aktivitäten während der Trockenphase und stimulierte mikrobielle Aktivitäten während der Wiedervernässung. Insgesamt wirkt sich der Wechsel intermittierender Bedingungen stimulierend auf die mikrobiellen Biofilme und deren Fähigkeit zur Kohlenstoffverarbeitung aus. Dies ist nicht nur für die lokalen intermittierenden Abschnitte wichtig, sondern auch für das gesamte Flussnetzwerk und den globalen Kohlenstoffkreislauf.Climate change is predicted to increase flow intermittency throughout the globe. While intermittent streams have been studied in semi-arid climates, little is known about the effects of interrupted flow in temperate streams. As stream biofilms are hotspots for carbon transformation, it is important to understand how intermittent flow impacts these biofilms, on both the surface and in the hyporheic zone. This dissertation aimed to examine the effects of flow intermittency on the functioning and composition of temperate stream biofilms at both the surface and in the hyporheic zone. First, a field study aimed to examine how different stream characteristics affect biofilm functional response to intermittency and the possible implications of drought history on surface and hyporheic streambiofilms. A second study evaluated the effects of intermittency on hyporheic biofilms through an experiment in outdoor hyporheic flumes, constructed specifically for this project. Thirdly, an experimental study also used the flumes to evaluate the impact of small mid-drought rain events on microbial processing of carbon. Overall, the results show that temperate streams experience moderate droughts that allow stream sediments to retain moisture. This moderate drought allows forsustained microbial activities during the dry phase and stimulated activities after rewetting. Additional factors, such as sediment characteristics, have a greater influence on stream biofilms thanintermittency due to sustained moisture content. Additionally, drying and rewetting, including interruptions to drought by mid-drought rain events, have a stimulating effect on microbial carbon processing and influence biofilm community composition. Overall, the dynamics of intermittency have a stimulating effect on the microbial biofilms and their ability to process carbon in temperate streams. This is important not only for the local intermittent reaches but also for the entire fluvial network and the global carbon cycle.submitted by Laura E. CoulsonDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
Screening of environmentally diverse soils to discover new beneficial microbes for use in sustainable agriculture
No full textAs the human population is growing the need for food is also increasing, but in the face of climate change this should be done in the most sustainable way. This puts pressure on agriculture to achieve high yield with at least impact on the climate as possible. In recent years the possibility to use microbes to reach this goal gained more attention. During this project twelve natural Danish soils have been tested as a source for new beneficial microbes. Four soils showed the possibility of containing beneficial microbes after a first phenotypic screening. A nutrient rescue experiment showed that plants are nutrient deprived when they were grown in those candidate soils, especially when the microbes, that are naturally occurring in those soils, are absent. With one soil a transplantation experiment was done, to locate the microbes (either in bulk soil, rhizosphere or endosphere) that are positively impacting Arabidopsis thaliana. A so-called soil dilution experiment was done to reduce the microbes in the soil. Therefore, sterile soil was inoculated with a soil extract of the same site and the plant growth and phenotype was monitored and compared. Previously one soil was found to contain beneficial, endophytic bacteria, which have already been isolated. These were used in a mono-association assay with Arabidopsis thaliana where the root growth was compared to a control. One bacterium was found which significantly enhanced the plant weight and root length of the plant. For future experiments also four Arabidopsis thaliana mutants have been genotyped during this project. Those can be used to study the molecular mechanism of the plant-microbe interaction.Da die menschliche Population wächst, steigt auch der Bedarf an Nahrung. Aufgrund der aktuellen Klimakrise sollte dies jedoch auf die nachhaltigste Weise erfolgen, um die Umwelt zu schonen. Das Potential der Nutzung von Mikroorganismen in der Landwirtschaft, rückte in den letzten Jahren immer mehr in den Fokus. Um neue effektive Mikroorganismen zu finden, wurden während diesem Projekt zwölf dänische Bodenproben untersucht. Während einem ersten Screening wurden vier Böden gefunden die potenziell, effektive Mikroorganismen enthalten. Weitere Experimente zeigten, dass die Nährstoffversorgung von Arabidopsis thaliana in diesen Böden eingeschränkt ist, vor allem wenn die natürlich vorkommenden Mikroorganismen nicht präsent sind. Während eines Transplantationsversuches mit einer Probe wurde versucht die Mikroorganismen zu lokalisieren (entweder in der Erde, Rhizosphäre oder als Endophyten). Auch wurde ein Verdünnungsexperiment durchgeführt, bei dem Extrakte der Bodenproben genutzt wurden, um die sterile Erde derselben Probe zu inokulieren. Dies sollte dazu dienen die Menge an Mikroorganismen zu reduzieren und dadurch die Kandidaten für zukünftige Versuche einzuschränken. Für eine Probe wurden vorhergehend bereits endophytische Bakterien isoliert. Diese waren Teil eines Monoassoziations-Assays bei dem das Wachstum von Arabidopsis thaliana mit einer Kontrollgruppe verglichen wurde. Dabei wurde ein Bakterium entdeckt, welches das Gewicht der Pflanze und die Wurzellänge erhöhte. Außerdem wurden vier Arabidopsis thaliana Mutanten genotypisiert um in zukünftigen Experimenten verwendet zu werden. Diese können dazu dienen die molekularen Mechanismen der Pflanzen-Mikroorganismen Interaktion zu verstehen.submitted by Marlene NiedermayerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Zusammenfassung in deutscher Sprach