University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Bestimmung der Sensitivität von Alternaria sp.-Isolaten gegenüber dem Fungizid Fludioxonil sowie deren genetische Charakterisierung
No full textDie Gattung Alternaria ruft an Malus x domestica eine Schädigung des Blattaparates sowie Fruchtflecken hervor und verursacht hohe wirtschaftliche Einbußen im Erwerbsobstbau. Im Rahmen der direkten Bekämpfung stehen den ProduzentInnen im Obstbaugebiet Südtirol eine limitierte Anzahl an fungiziden Wirkstoffen zur Verfügung. Unter anderem wird der fungizide Wirkstoff Fludioxonil eingesetzt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein in vitro Fungizidscreening mit 20 Baseline-Isolate (Isolate, welche dem Wirkstoff Fludioxnil noch nie exponiert waren) aus den Jahren 2002 und 2005 sowie mit 20 Monitoring-Isolaten aus dem Jahr 2018 durchgeführt. Die Isolate, welche aus symptomatischen Alternaria Fruchtflecken von Malus x domestica isoliert wurden, zeigen bei den Wirksstoffkonzentration von 1 ppm / 10 ppm / 100 ppm Fludioxonil im Fungizidagar eine vollständige Hemmung im Myzelwachstum auf. Lediglich bei einer Wirkstoffskonzentration von 0.01 ppm zeigten Monitoring-Isolate signifikante Sensitivitätsverluste auf. Die molekulare Charakterisierung eines Abschnitts des mutmaßlichen Zielgens (nik1) von Fludioxonil konnte bei 99 untersuchten Isolaten keine Mutationen mit Auswirkungen auf die Aminosäureabfolge aufzeigen. Im Isolat A18/F7/5_R, welches wiederholt dem Wirkstoff Fludioxonil exponiert wurde, konnte eine Deletion von 18 Basenpaaren im exprimierenden Teil des nik1 Genbereich nachgewiesen werden. Auch diese Mutation bleibt ohne Auswirkung auf die Aminosäureabfolge. Anhand der phylogenetischen Analyse des barcoding-Gens tma22 konnte von 131 untersuchten Isolaten, 129 Isolate der Art Alternaria tenuissima zugeordnet werden. Zwei Isolate wurden als Alternaria arborescens klassifiziert. Das durchgeführte Fungizid-Resistenz-Monitoring der vorliegenden Arbeit liefert eine erste Resistenzrisikoabschätzung des fungiziden Wirkstoffs Fludioxonil gegenüber Alternaria im Obstbaugebiet Südtirol.The genus Alternaria causes leaf and fruit spots on Malus x domestica and results in a loss of yield in commercial orchards. The direct control of Alternaria is limited on a small number of fungicidal active ingredients in fruit producing areas in South Tyrol. The phenylpyrrole fungicide fludioxonil plays an important role in Alternaria management. The isolates used in this study were isolated form symptomatic fruit spots of Malus x domestica. As part of this work, mycelial growth assays were carried out with 20 baseline isolates (without a prior history of fludioxonil) form 2002 and 2005 and compared with 20 monitoring isolates (with a prior history of fludioxonil) form 2018. The mycelial growth assays have shown, that for the tested concentrations of 1 ppm / 10 ppm / 100 ppm of the active substance concentration of Fludioxonil on a nutrient medium the mycelial growth of both groups was inhibited completely. On a 0.1 ppm active substance concentration of Fludioxonil the tested isolates have shown a significant deviation. At this concentration level the monitoring isolates had a reduced sensitivity compared to the baseline group. The molecular characterization of the potential target gene region (nik1) of fludioxonil could not show any mutations, which had an impact on the amino acid sequence of the tested Alternaria isolates (n=99). The isolate A18/F7/5 R, which was repeatedly exposed to fludioxonil showed a deletion of 18 base pairs in the expressing part of the nik1 gene region and had no consequences on the amino acid sequence. Based on the phylogenetic analysis of the barcoding gene tma22 131 isolates were examined. 129 were classified as Alternaria tenuissima, 2 Isolates were assigned to Alternaria arborescens. The fungicide resistance monitoring carried out in the present work provides an initial resistance risk assessment of fludioxonil against Alternaria in the fruit growing region of South Tyrol.verfasst von Zelger MaximilianMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
Forstpflanzenproduzentinnen
No full textIn dieser Masterarbeit wird die derzeitige Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Forstpflanzenbetriebe auf dem Forstpflanzenmarkt untersucht. Zur Durchführung dieser Analyse wurde das „Branchenstrukturmodell“ von Porter (1980) herangezogen. Das Modell umfasst und beschreibt die folgenden fünf Triebkräfte: Kunden*innen, interne Rivalität, potenziell neue Marktteilnehmer*innen, Ersatzprodukte und Lieferanten*innen. Primärdaten wurden durch einen standardisierten Online-Fragebogen erhoben. Dieser wurde mittels eines Links per E-Mail an deutsche Forstpflanzenbetriebe in den Bundesländern Bayern, Brandenburg, Baden-Württemberg, Hessen, Niedersachen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland–Pfalz und Schleswig-Holstein übermittelt. Die Themen des Fragebogens umfassten unter anderem Preisgestaltung, Arbeitsaufwände, Qualitätsmerkmale sowie Einschätzungen zur weiteren Entwicklung des Marktes und der Nachfrage. Außerdem wurden Fragen zu den Bereichen Förderungen, Absatzverteilung und Sortimente, Unternehmensziele, Wettbewerbsfaktoren und Beziehungen zu Lieferanten*innen und Kunden*innen gestellt. Die Rückmeldungen legen dar, dass die Mehrheit der Befragten Familienbetriebe mit weniger als 49 Beschäftigte sind und viele einen Schwerpunkt auf wurzelnackte Pflanzen haben. Basierend auf den Ergebnissen besteht die Vermutung, dass Forstpflanzenbetriebe ab 49 Beschäftigten und 15 ha Anbaufläche Marktvorteile besitzen. Des Weiteren zeigen die Resultate, dass Kunden*innen über den stärksten Einfluss auf den Forstpflanzenmarkt verfügen. Sie beeinflussen beispielsweise Preise, Nachfrage und Qualitätskriterien der Forstpflanzen. Eine weitere Herausforderung für die Betriebe stellt die Verfügbarkeit von qualifiziertem Personal dar. Zudem weisen die Ergebnisse auf Unsicherheiten in Bezug auf die zukünftige Nachfrage und die weitere Entwicklung der Baumartentrends hin. Eine Analyse der zukünftigen Baumartennachfrage wäre folglich empfehlenswert um das Produktionsrisiko zu senken.This master thesis analyzes the forest plant market in Germany. For this purpose, the “Five Forces model” of Porter (1980) was used. The method highlights the forest plant market in terms of its profitability for existing producers. It analyses the power of customers and suppliers, the potential of new entrants into the forest plant market, the competition and threat of substitute products. After having collected secondary data, an online questionnaire was created. This online questionnaire was sent to German forest plant producers in Bavaria, Brandenburg, Baden-Wuerttemberg, Hesse, Lower Saxony, North Rhine-Westphalia, Rhineland-Palatinate and Schleswig-Holstein. The standardized questionnaire covers the topics pricing, working conditions, development of the forest plant market, quality of forest plants, funding and certification. Furthermore, questions about sales, development of trends regarding tree species, business goals and competitive factors were asked. The results of the survey show that, most of the respondents are family businesses with less than 49 employees. In addition, most of the producers are focused on bare-root plants. Furthermore, according to the outcome of the survey tree nurseries with more than 49 employees and 15 ha crop area have competitive advantages on the market. Moreover, the results show the huge impact of the customers on the forest plant market. For example, customers influence the price, demand, quality, competitive factors and business goals. Additionally, it was found that recruiting of qualified staff is challenging. The recent study shows, that the future demand is a current topic on the forest plant market. Due to unpredictable demand and the vague future of the development of trends of tree species the production risk is high. In practice, this leads to uncertainty and reduces the profitability on the forest plant market. To reduce this incertitude, further research in this field would be required.verfasst von Marianne Margarethe FriedrichMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Zusammenfassung in englischer Sprach
Seasonal migration patterns of wild and stocked sterlet in the Danube
No full textStöre (Acipenseridae) sind eine alte Fischfamilie, die durch Lebensraumverlust, blockierte Wanderrouten, Überfischung, Wasserverschmutzung und Hybridisierung stark gefährdet ist. In der Donau waren ursprünglich sechs Störarten heimisch, wobei fünf vom Aussterben bedroht sind (eine Art ist lokal ausgestorben und eine andere funktionell ausgestorben) und eine Art ist als gefährdet eingestuft. Der Sterlet (Acipenser ruthenus) ist die letzte Störart, die in der Oberen Donau zu finden ist. In Österreich, unterhalb des Kraftwerks Jochenstein, befindet sich die letzte selbstreproduzierende Population. Das Projekt LIFE Sterlet hat das Ziel, den Sterlet in den letzten frei fließenden Strecken der österreichischen Donau wieder anzusiedeln und selbsterhaltende Populationen aufzubauen. Es existiert immer noch wenig Wissen über die Habitatnutzung und das Wanderverhalten des Sterlets. Das Ziel dieser Studie ist es daher Informationen über die Habitatnutzung und Wandermuster von Wild- und Besatzfischen zu sammeln. Insgesamt wurden 38 Sterlets (5 Wildfische, 33 Besatzfische) zwischen den Kraftwerken Freudenau und Gabčíkovo mittels akustischer Telemetrie über 1.6 Jahre lang beobachtet. Es konnte zwischen fünf verschiedenen Wandermustern unterschieden werden. Die Wildfische wurden hauptsächlich unterhalb des Kraftwerks Freudenau, zusammen mit ein paar Besatzfischen, aufgezeichnet. Die meisten Besatzfische migrierten direkt nach ihrer Freilassung flussabwärts, wobei manche auch wieder flussaufwärts schwammen. Das unterschiedliche Wanderverhalten kann als individuelles Anpassungsvermögen an eine neue Umgebung sowie als exploratives Verhalten interpretiert werden. Die verbleibenden Sterlets unterhalb des Kraftwerks Freudenau könnten darauf hinweisen, dass dort über alle Jahreszeiten genügend Futterressourcen vorhanden sind.Sturgeons (Acpipenseridae) are an ancient fish family which experienced a drastic decline due to migration barriers, habitat loss, overexploitation, pollution and hybridization. In the Danube River Basin six sturgeon species are native, whereas five are critically endangered (one being locally extinct and another one functionally extinct) and one is considered as vulnerable. In the Upper Danube the sterlet (Acipenser ruthenus) is the only sturgeon species left, with one last self-sustaining population below the hydropower plant (HPP) Jochenstein in Austria. The project “LIFE sterlet” has the aim to reestablish self-sustaining sterlet populations in the last free flowing sections of the Austrian Danube. Since knowledge on habitat use and migration behavior of the sterlet is still scarce, this study aims to gather information on migration patterns and habitat use of wild and stocked sterlets between the HPP Freudenau and HPP Gabčíkovo. In this study 38 sterlets (5 wild, 33 stocked) were observed over a period of 1.6 years via acoustic telemetry. Five different migration patterns could be distinguished. The wild sterlets had the smallest migration ranges and mostly stayed below the HPP Freudenau, together with a few of the stocked sterlets. However, most of the sterlets from the hatchery showed a straight downstream movement after their release, with some individuals migrating upstream again. The diverse migration patterns of the stocked sterlet were interpreted as the individual ability to adapt to a new environment as well as explorative behavior. The resident sterlets below the HPP Freudenau could indicate that the food resources in this area are sufficient over all seasons.submitted by Heidrun Ulrike EichhornMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
Influence of extensive grazing sheep on bat species richness and bat activity in Southern Burgenland : implications for livestock management and bat conservation
No full textLandwirtschaft zählt zu den schwerwiegendsten menschlichen Eingriffen in die Natur und führt zu einer erheblichen Veränderung unserer Landschaft. Eine Form landwirtschaftlicher Nutzung die mit einem sanfteren Einfluss auf die Natur assoziiert wird, ist Beweidung, wobei insbesondere Fledermäuse von dieser Art der Landwirtschaft zu profitieren scheinen. Trotz ihres hohen Gefährdungsgrades ist wenig über die konkreten Auswirkungen von Schafbeweidung in Koppelhaltung auf Fledermäuse bekannt. Daher war das Ziel der vorliegenden Studie den Einfluss von extensiv grasenden Schafen in Koppelhaltung auf die Aktivität und die Artenanzahl von Fledermäusen im Südburgenland (Österreich) herauszufinden. Zu diesem Zweck wurde im Sommer 2019 eine Untersuchung auf 30 verschiedenen Weiden durchgeführt, die zwischenzeitlich in die Kategorien “vor der Beweidung”, “während der Beweidung” und “nach der Beweidung” unterteilt wurden. Alles in allem wurden 150 Untersuchungsnächte mit Ultraschalldetektoren durchgeführt. Im Zuge der Erhebungen konnten 20 von 25 aller im Burgenland vorkommenden Fledermausarten auf den untersuchten Schafsweiden nachgewiesen werden, wobei die am häufigsten vorkommende Art Pipistrellus pygmaeus war. Bezüglich des Einflusses von Schafbeweidung auf Fledermausartenanzahl oder Fledermausaktivität konnte kein signifikanter Einfluss zwischen den Beweidungskategorien “vor der Beweidung”, “während der Beweidung” und “nach der Beweidung” festgestellt werden. Bei den einzelnen Arten gab es einen signifikanten Unterschied bei Nyctalus noctula zwischen den Kategorien “vor der Beweidung” und “nach der Beweidung”. Nichtsdestotrotz weist die hohe Artenanzahl verschiedener Fledermäuse auf wertvolle Jagdgründe und Habitate der untersuchten Schafsweiden hin. Dies legt den Erhalt der Flächen durch eine nachhaltige landwirtschaftliche und ökonomische Nutzung, wie sie durch Schafbeweidung erreicht werden kann, nahe.Agriculture is one of the most serious human alterations and causes transformation and conversion of landscapes. It is associated with monoculture and the usage of pesticides, which put pressure on nature and usually have negative impacts on fauna. A type of agriculture that may have a gentler impact on nature is grazing livestock. Especially bats are a taxon, which possibly benefits from extensive grazed areas in particular. Despite their endangerment, bats are still rather understudied, as is their response to grazing sheep on various pastures in a short period during the year. Hence, this study aimed to investigate the influence of extensive grazing sheep on bat species richness and bat activity in Southern Burgenland, Austria. For this purpose, I performed my surveys during the summer of 2019 on 30 different pastures, which were in each case temporally divided into three categories, pre-grazed, grazed, and post-grazed. In total, I had 150 survey nights, where I recorded bat calls with acoustic detectors. During the surveys, 20 of Burgenland’s 25 different bat species were detected, whereby the most prevalent bat species was Pipistrellus pygmaeus. Regarding the influence of grazing sheep on bat activity and bat species richness my results showed no significant difference between the three grazing categories, pre-grazed, grazed, and post-grazed, neither for bat activity nor for bat species richness. On a species-specific level, there was a significant difference for Nyctalus noctula between the pre-grazed and the post-grazed category. Nonetheless, the high amount of detected different bat species suggests that the surveyed sheep pastures are suitable hunting grounds and habitats for various bats. Therefore, the preservation of those areas through practicable agricultural and economic use, for example, grazing sheep, is recommended.submitted by Florian WiesingerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Zusammenfassung in deutscher Sprach
Evaluation of measures to increase organic carbon contents in agricultural soils
No full textOrganischer Kohlenstoff, ob als organische Bodensubstanz oder als Treibhausgas, ist ein zentrales Thema in der Debatte um Klima und Umwelt geworden. Doch wie bei allen Themen in globalen Fokus, schwankt die Qualität der stetig wachsenden Zahl an neuen Publikationen. Dadurch entsteht ein klarer Bedarf an zusammengefassten und systematisch ausgewerteten Literaturstudien zu Maßnahmen, die den organischen Kohlenstoff in landwirtschaftlichen Böden erhöhen. Sechs Maßnahmen, die auf die Erhöhung des Bodenkohlenstoffes abzielen, wurden, der europäischen landwirtschaftlichen Praxis entsprechend, ausgewählt und definiert. Diese beinhalten: Agroforst, Extensivierungsmaßnahmen, Deck- und Zwischenfrüchte, Erosionsschutz, Bodenbearbeitung, Düngung und Bodenverbesserungsmaßnahmen. Zusätzliche Themen sind Detektionsmethoden von Langzeit-Kohlenstoffspeicherung und ein Vergleich zwischen dem Einfluss von biologischer und konventioneller Landwirtschaft auf den Bodenkohlenstoff. In der folgenden Arbeit wird eine Sammlung an relevanten, wissenschaftlichen Publikationen und Fallstudien präsentiert, die nach einem Prozess, der den Vergleich und die Analyse erlaubt, ausgewählt wurden. Nach der Auswahl werden die Studien bewertet, um Information zu qualitativen und quantitativen Aspekten der untersuchten Maßnahmen und ihres Einflusses auf Bodenkohlenstoffvorräte zu ermitteln. Angesichts des derzeitigen Trends, Kohlenstoffzunahme im Boden durch „Carbon-Credits“ zu monetarisieren, sollen die Ergebnisse dieser Studie als Indikatoren dafür dienen, ob die oben genannten Maßnahmen für eine langfristige Kohlenstoffzunahme und -speicherung geeignet sind. Beispiele für hoch bewertete landwirtschaftliche Maßnahmen sind Deck- und Zwischenfrüchte, Pflanzenkohle und agroforstliche Maßnahmen wie „Alley Cropping“. Maßnahmen, die den SOC-Gehalt nur unter sehr spezifischen Bedingungen oder unter hohem Risiko erhöhen könnten, sind die Umwandlung von Ackerland in Grünland, Bodenbearbeitung und Hutewald. Nachweismethoden für die Kohlenstoffspeicherung stellen aktuell eine große Herausforderung dar, da eine große Lücke zwischen technologischen Fortschritten und praktikablen Messmethoden im Feld besteht.As organic carbon, whether as soil organic matter or as a greenhouse gas, has become a global issue in the environmental debate, the amount of literature on the subject has skyrocketed. As with any topic receiving increasing attention worldwide, the quality and practicality of published content varies, underscoring the need for summarized and evaluated research that assesses the current literature on measures to increase organic carbon in agricultural soils. Six measures, aiming to increase soil organic carbon (SOC) stocks, have been defined and selected to match the European agricultural practice. These include agroforestry, agricultural extensification, cover- and intercropping, erosion control, tillage and fertilization and soil melioration. Additional assessment point are detection methods for long-term carbon storage and a comparison of the organic and conventional agriculture and their impact on SOC. This work presents a collection of relevant scientific papers and case studies selected thorough a process that ensures appropriate comparison and analysis. After selection, the measures are rated to produce information on both qualitative and quantitative aspects of their influence on SOC stocks. Given the current trend to monetize soil organic carbon increases through carbon credits, the results of this study should serve as indicators if the above measures are appropriate for long-term carbon increase and storage. Examples of highly rated agricultural measures include cover- and intercrops, biochar and agroforestry measures such as alley cropping. Measures that could only increase SOC contents under highly specific conditions or under high risk are conversion of cropland to grassland, tillage and silvopasture. Detection methods for carbon storage presents a current and relevant challenge, as there is a large gap between technological advances and viable in-field measurement methods.submitted by Jonathan Sorger-DomeniggMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammensetzun
Advanced characterization of lignin
No full textDie Verwertung von lignocellulosehaltigen Rohstoffen findet in der Regel im großen Industriemaßstab statt, wodurch jährlich erneuerbare Materialien im Megatonnenbereich hergestellt werden. Das Ziel dieser Prozesse ist vorrangig die effiziente Gewinnung von Polysachariden, während das in großen Mengen extrahierte (technische) Lignin meist nur als Brennstoff zur Energiegewinnung Verwendung findet. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Entwicklung neuartiger Analysetechniken zur Aufklärung von wesentlichen Strukturmerkmalen technischer Lignine im Allgemeinen und Lignosulfonaten im Besonderen. Auf diese Weise sollen wichtige Informationen über die Beschaffenheit der Ligninstruktur zugänglich werden, die dringend für die Nutzbarmachung von Ligninen als Materialrohstoff benötigt werden. Die detaillierte Beschreibung des Zusammenspiels von Funktionalität und molare Masse stand dabei im Fokus. Neue Methoden auf der Basis von Flüssigkeitschromatographie wurden gezielt für diesen Zweck entwickelt. Die Fraktionierung technischer Lignine mittels Größenausschluss-Chromatographie ermöglichte die Erstellung von hochaufgelösten Funktionalitätsprofilen und damit die Bestimmung ihrer funktionellen Heterogenität. Damit einhergehend wurde eine wertvolle Berechnungsmethode entwickelt, die Auswirkungen von Fraktionierungsprozessen auf den Gehalt an funktionellen Gruppen simulieren kann. Weiters wurde eine Methode zur zweidimensionalen Trennung von Lignosulfonaten auf der Basis von hydrophober Interaktions-Chromatographie und Größenausschluss-Chromatographie entwickelt, die eine simultane Bestimmung der Verteilung von molarer Masse und Funktionalität ermöglicht. Damit wurde zum ersten Mal eine orthogonale Trennung von Lignosulfonaten — und Lignin im Allgemeinen — erreicht. In dieser Arbeit wurden tiefgreifende neue Erkenntnisse über die Heterogenität und Dispersität der Funktionalität technischer Lignine und ihre komplexe strukturelle Zusammensetzung im Allgemeinen gewonnen.Lignocellulosic conversion processes (i.e., industrial pulping) are large¬ scale operations that produce renewable materials in the megaton range each year. Typically, pulping is primarily aimed at the efficient recovery of pure polysaccharide fractions, while the extracted (technical) lignins represent bulk scale by products with limited economic exploitation besides their use as on site fuel. In this thesis, the focus lies on the development of novel analytical techniques for the elucidation of in depth characteristics of technical lignins, in general, and lignosulfonates, in particular. In this way, information on the nature of important structural properties becomes accessible, which is desperately needed in tailoring and refining of lignin composition for material usage. A main goal was to describe the distributed nature of lignin functionality and its intricate interplay with molar mass. Since appropriate analytical methods are virtually absent from the literature, new methods based on liquid chromatography were developed to resolve this non trivial analytical challenge. High resolution profiling via preparative SEC fractionation was used to investigate the functional heterogeneity of technical lignins and allowed developing a valuable estimation tool to simulate the effects of lignin fractionation. In addition, the separation of lignosulfonates based on functionality was demonstrated for HIC and ultimately implemented in an online 2D LC setup in combination with SEC. In this way, orthogonal separation of lignosulfonates—and lignins in general—was achieved for the first time. In this work, profound new insights were gained into the heterogeneity and dispersity in functionality of technical lignins and their complex structural composition in general.submitted by Oliver MuslDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
On the health-promoting potential of Japanese gardens in terms of design and use shown by the Taizō-in garden in Kyōto, Japan
No full textDer Japanische Garten zeigt höheres gesundheitsförderndes Potenzial und Präferenz also andere Gartentypen. Diese Arbeit sucht von der Perspektive der Landschaftsarchitektur nach Erklärungen. Mit Hilfe von Literatur wurden Entwicklung und Philosophie des Typus Japanischer Garten sowie Theorien zu generellen Landschaftspräferenzen und gesundheitsfördernden Landschaftsattributen analysiert. Daraus haben sich zum einen für den Japanischen Garten typische Design Prinzipien ergeben: Anspielung auf die Natur/natürliches Gleichgewicht, Abstraktion (Miniatur), Asymmetrie/Ungerade Zahlen, Verstecken und Enthüllen, Illusionäre Tiefe, Umschließen und Klangwelt. Zum andern wurden die Erkenntnisse zum Zusammenhang von Gesundheit und Landschaft zusammengefasst unter den Kategorien Landschaftsqualitäten: Natur, Zuflucht, geringe Beanspruchung, Sicherheit, Artenreichtum, Lesbarkeit und Landschaftswahrnehmung: Biophilie, Abgeschiedenheit, Ausdehnung, Faszination, Kompatibilität, Mysterium. Bei der Recherche haben sich zusätzlich drei Ressourcen für potentiell erholsam wirkende Komponenten des Japanischen Gartens ergeben: Wald Elemente, Wasser Elemente, Stein Elemente. Aus den Erkenntnissen wurde ein „Rahmen“ zur Beurteilung von Landschaften, genauer Gärten, auf ihr Gesundheitsfördernden potential hin erstellt, nach dem Vorbild des Japanischen Garten Designs. Als letzter Teil wurde der „Design Impact“ des Taizō-in Gartens in Kyōto mit der landschaftsarchitektonischen Aufnahme und Analyse erhoben und mithilfe des entwickelten „Rahmen“ die ästhetische und atmosphärische Erfahrung des Gartens analysiert. Dieser Prozess galt auch als Test für die Anwendbarkeit des „Rahmens“. Auch wenn er noch Verfeinerung bedarf, stellt der „Rahmen“ eine Möglichkeit dar, um Gärten auf ihr gesundheitsförderndes Potential hin zu analysieren. Die so identifizierten Design-Komponenten und -Prinzipien des Japanischen Gartens können bei zukünftigen Projekten eine Orientierung bieten.The Japanese garden shows higher health-promoting potential and preference than other garden types. This paper seeks explanations from the perspective of landscape architecture. With the help of literature, the development and philosophy of the Japanese garden type as well as theories on general landscape preferences and health-promoting landscape attributes were analysed. On the one hand, design principles typical for the Japanese garden emerged from this: Allusion to Nature/natural Balance, Abstraction (Miniature), Asymmetry /Odd numbers, Hide and Reveal, Illusional Depth, Enclosed and Soundscape. On the other hand, the findings on the connection between health and landscape were summarized under the categories of landscape qualities: nature, refuge, low demand, safety, rich in species, legibility and Landscape Perception: Biophilia, being away, extend, fascination, compatibility, mystery. During the research, three additional resources for potentially restorative components of the Japanese Garden emerged: Forest Elements, Water Elements, Stone Elements. From the findings, a “frame” for assessing landscapes, or more precisely gardens, for their health-promoting potential was created, modelled on Japanese garden design. As a final part, the “Design Impact” of the Taizō-in garden in Kyōto was evaluated with the landscape architectural survey and analysis, and the aesthetic and atmospheric experience of the garden was analysed with the help of the developed “frame”. This process also served as a test for the applicability of the “frame”. Although it still needs refinement, the “frame” is already a useful tool for analysing gardens for their health-promoting potential. The design components and principles of the Japanese Garden identified in this way can provide guidance for future projects.submitted by Viktoria BlaschekMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun
Blattkrankheiten
No full textDurch ihre hohe Blattdichte bei gleichzeitig relativ wenig Platzbedarf im Straßenquerschnitt können vertikale Begrünungen durch adiabatische Kühlung nachweisbar zur Abkühlung und Reduzierung urbaner Hitzeinseln beitragen. Wesentlich dafür ist jedoch die Blattgesundheit der Pflanzen. Bei starken Schäden am Laub, reduziertem Wachstum und frühzeitigem Laubabwurf können diese nicht ihr volles Potenzial mikroklimatischer Wirkungen ausschöpfen.Diese Arbeit geht den bekannten Blattkrankheiten und -schäden ausgewählter Kletterpflanzen auf den Grund und hat zum Ziel, den Stand des Wissens zur Thematik zusammenzufassen.Im Anschluss an die Literaturrecherche wurde im Juli 2021 ein vegetationstechnisches Monitoring in Wien durchgeführt. Bezugnehmend auf die Ergebnisse der beiden vorangegangenen Methoden wurden sechs Expertinnen und Experten im Rahmen eines leitfadengestützten Interviews zu ihren Erfahrungen befragt.Die Literaturrecherche ergab, dass in Bezug auf die Krankheiten und Schadbilder an Kletterpflanzen noch kein analoges oder digitales Sammelwerk veröffentlicht wurde und auch Standardwerke zur Bauwerksbegrünung das Thema weitestgehend aussparen.Die Ergebnisse des Monitorings zeigen, dass Nekrosen (26%) und Welken (20%) gefolgt von Verdrehungen (17%) und Chlorosen (15%) die am häufigsten vorgefundenen Schadbilder an Lonicera ssp., Parthenocissus ssp. und Wisteria ssp. an troggebundenen Begrünungen in Wien darstellen. Im Rahmen der Interviews wurde deutlich, dass für die Vitalität troggebundener Vertikalbegrünungen neben der vorausschauenden Planung auch eine gewissenhafte Bauausführung und die kontinuierliche Pflege entscheidend sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit dienen als erste Sammlung der bekannten Blattschäden und -krankheiten an ausgewählten Kletterpflanzen. Es werden entscheidende Parameter aus Planung, Ausführung und Pflege mit der Vitalität troggebundener Kletterpflanzen verknüpft.Vertical Green is a more and more used option to green up highly sealed urban districts. While the foliage density of climbing plants is comparatively high in contrast to the low space requirement, vertical green can help to cool down open spaces by using adiabatic cooling and reduces urban heat islands. An essential factor to achieve these effects is the health of the plants leaves. Strong leaf damages can reduce the annual growth, foliage density and even lead to dropping the leaves early in the year. Beside a reduced aesthetic, weakened plants do not provide their full potential of microclimatic effects.This work examines the known leaf diseases and damages of selected climbing plants. It is also its goal to summarize the state of the knowledge of the topic.Based on the results of the literature research monitoring sheets were developed and the abnormalities on the foliage of 15 container-based climbing plants in Vienna recorded. Referring to the previous results an interview guide was drawn up and six experts were interviewed.During the literature research, it became clear that there is no analog or digital published work about the diseases and damages of climbing plants in particular. Also standard literature concerning the greening of buildings predominantly does not include common diseases and pests. The results of the monitoring showed that neuroses (26%), withers (20%), twists (17%) and chloroses (15%) are the most common leaf diseases at container-based Lonicera ssp., Parthenocissus ssp. and Wisteria ssp. in Vienna. During the interviews it became clear that besides a forwardlooking planning also the construction and continous care are crucial for the success of a container-based greening.The results of this work can be seen as a first collection of the known leaf damages and diseases at selected climbing plants. It connects the effects of planning, building and cultivation to the health and vitality of container-based climbing plants.verfasst von Andrea MitterhauserMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
KI-gesteuerte Setzungsprognose von Tunnelvortrieben aus numerischen Ersatzmodellen
No full textZiel dieser Arbeit ist die Entwicklung von Artificial Neural Networks zur Prognose von tunnelbaubedingten Oberflächensetzungen. Die Datengrundlage für die Machine Learning Anwendung stellt eine Setzungsdatenbank dar, deren Einträge mit dem Finite Differenzen Programm FLAC3D erstellt werden. Der Tunnelvortrieb wird zweidimensional mithilfe der Convergence-Confinement-Methode simuliert, wobei die erwarteten Spannungsumlagerungen durch einen Vorentlastungsfaktor berücksichtigt werden. Als Materialgesetz wird das Plastic-Hardening-Materialgesetz verwendet. Die gesuchten Setzungsparameter sind die maximale Oberflächensetzung Svmax sowie der zugehörige Wendepunktabstand der Quersetzungsmulde i. Als Eingangsparameter für die mit Hilfe der Python-Bibliothek TensorFlow entwickelten Artificial Neural Networks dienen geometrische, geotechnische und bauablaufbedingte Kennwerte. Aufbauend auf die Setzungsdatenbank werden verschiedene Artificial Neural Networks mit unterschiedlichen Netzwerkarchitekturen entwickelt und die Modellperformances am Trainings-, Test- und Hold-Out-Validierungsset mittels verschiedener statistischer Gütemaße bestimmt. Anschließend werden die wichtigsten Inputfeatures mittels Permutation Importance-Werten sowie SHAP-Werten ermittelt. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Übereinstimmung zwischen den numerisch berechneten und den prognostizierten Setzungen bei Verwendung von aussagekräftigen Eingangsparametern wie dem Vorentlastungsfaktor oder der Elastizitätsmoduln des Plastic Hardening Materialgesetztes. Die Resultate der Feature-Importance unterstützen diese These. In dieser Arbeit wurden als wichtigste Inputfeatures für die maximale Setzung die Elastizitätsmoduln, der Reibungswinkel sowie der Tunneldurchmesser ermittelt. Bezüglich des Wendepunktabstands waren die Überdeckung, der Durchmesser, das Überdeckungsverhältnis sowie die Elastizitätsmoduln am einflussreichsten.In this thesis, we make use of artificial neural networks to predict surface settlements due to tunnelling. The machine learning algorithm is based on a database of tunnel settlement, which are obtained by numerical simulations with the finite difference code FLAC3D. For the numerical simulations we consider a two-dimensional model employing the convergence confinement method where the magnitude of the anticipated stress redistribution is controlled by a stress reduction factor. The surrounding soil is modelled by a plastic constitutive model with hardening. We are interested in finding the maximum surface settlement Svmax together with the point of inflexion of the transverse settlement trough. Geometrical, geotechnical, and construction-related parameters are used as inputs for the artificial neural networks, which were developed using the python library TensorFlow. Based on the settlement database, various artificial neural networks with different network architectures are developed. The performances of the various models are compared based on training and validation tests using various statistical quality measures. The most important inputs are then determined by means of permutation significance scores and SHAP-values. The results show a high correlation between the numerically calculated and the predicted settlements when using reasonable input features such as the stress reduction factor or the moduli of elasticity of the hardening constitutive model. As might be expected, the most important input parameters regarding the maximum surface settlement are among others the elasticity modulus, the friction angle, and the tunnel diameter. Regarding the point of inflexion of the transverse settlement trough, the overburden, the diameter, the overburden ratio, and the moduli of elasticity are identified as the most important input parameters.verfasst von Christoph PockMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit englischer Zusammenfassun
Electrochemical methods for the characterization of enzyme activity on lignocellulose
No full textBiomasse ist die größte Quelle für Kohlenhydrate für die Produktion von Biokraftstoffen der zweiten Generation. Die Depolymerisation in Zucker und andere Verbindungen kann durch Enzyme verwirklicht werden, die von Pilzen und Bakterien produziert werden. Unter den Pilzenzymen greifen Zellulasen und lytische Polysaccharid-Monooxygenasen (LPMO) die Zellulose an und spalten die glykosidischen Bindungen. Die genauen katalytischen Mechanismen sind jedoch noch immer nicht vollständig aufgeklärt und neue Methoden für die Untersuchung der heterogenen Katalyse sind daher erforderlich. Im Rahmen dieser Arbeit wurden elektrochemische Biosensoren entwickelt, um die Enzymaktivitäten auf verschiedenen Materialien zu untersuchen, da sie in der Lage sind, kontinuierliche Messungen in wässrigen Suspensionen mit beliebiger Trübung oder Färbung durchzuführen. Ein Biosensor basierend auf Zellobiose-Dehydrogenase und ein anderer basierend auf Glukose-Oxidase wurden hergestellt, um spezifisch Zellobiose und Glukose zu detektieren. Ihre hohe Empfindlichkeit und Selektivität ermöglichen die in-situ-Untersuchung der Hydrolyse in Echtzeit. Die erzielten Ergebnisse wurden durch HPAEC-PAD-Analysen bestätigt. Jüngste Studien zeigten, dass LPMO H2O2 statt molekularem O2 als bevorzugtes Co-Substrat nützt. Daher wurde ein H2O2-Mikrosensor entwickelt und in einer Versuchsanordnung mit Hilfe eines elektrochemischen Rastermikroskops oberhalb eines Pappelholz-Mikrotomschnitts positioniert. Dieser Aufbau ermöglicht den Nachweis von H2O2 in unmittelbarer Nähe zur Pflanzenzellwand unter naturnahen Bedingungen. Die Ergebnisse bestätigen, dass LPMO H2O2 als Co-Substrat bevorzugt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Zellulasen bei der Reaktion auf den vorbehandelten Pappelholz-Proben mehr Glukose produzieren als bei den unbehandelten Proben. Die erhöhte Aktivität der Zellulasen belegt den synergistischen Effekt mit LPMO bei der Depolymerisation der Pflanzenbiomasse.Lignocellulosic biomass represents the largest terrestrial carbohydrate resource for 2nd generation biofuels and emerging bioeconomy. Controlled depolymerization of lignocellulose into sugars and other compounds can be achieved by specific enzymes from wood-degrading fungi and bacteria. Cellulases and lytic polysaccharide monooxygenases (LPMO) directly attack cellulose and split the glycosidic bonds through a hydrolytic or an oxidative reaction, respectively. Despite their absolute importance, their catalytic mechanisms are still not completely elucidated owing to a common difficulty, the insolubility of polymeric substrates. Here, biosensors and microsensors are developed to study enzyme activities on lignocellulosic materials because they can perform continuous measurements in an aqueous suspension of any turbidity or coloration. Firstly, a cellobiose dehydrogenase-based biosensor and a glucose oxidase-based biosensor are fabricated to specifically detect cellobiose and glucose released during hydrolysis of cellulose or corncob. Their high sensitivity and selectivity allow for simultaneous detection of the intermediate product cellobiose and the final product glucose. The obtained results are supported by mass spectrometry analysis, which demonstrates the biosensors’ capability of studying cellulase activity. Recently, LPMO is found to use H2O2 rather than O2 as the preferred cosubstrate triggering a debate on whether LPMO catalysis is a real monooxygenase or peroxygenase reaction. A Prussian blue-based H2O2 microsensor was developed and implemented into a scanning electrochemical microscope (SECM) to examine how LPMO reacts with H2O2 when bound to wood cell walls in a near-nature experimental setting. The results show that LPMO prefers using H2O2 as cosubstrate over O2 while bound to wood cell walls and that the H2O2-driven LPMO catalysis can sustain for at least two hours, but the accumulation of high-concentrated H2O2 leads to an inactivation of LPMO enzymes.submitted by Hucheng ChangDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun