Patch selection by wintering white-tailed deer : consequences for eastern hemlock regeneration at local and landscape scales

Tsuga canadensis (eastern hemlock) is a highly shade-tolerant, late-successional, and long-lived conifer species found throughout eastern North America. It is most often found in pure or nearly pure stands, because highly acidic and nutrient poor forest floor conditions are thought to favor T. canadensis regeneration while simultaneously limiting the establishment of some hardwood species with greater nutrient requirements. Once a common species, T. canadensis is currently experiencing widescale declines across its range. The hemlock woolly adelgid (Adelges tsugae) is decimating the population across its eastern distribution. Across the Upper Great Lakes region, where the adelgid is currently being held at bay by cold winter temperatures, T. canadensis has been experiencing failures in regeneration attributed, in part, to herbivory by white-tailed deer (Odocoileus virginianus). Deer utilize T. canadensis stands as winter habitat in areas of high snow depth. Tsuga canadensis, once a major component of these forests, currently exists at just a fraction of its pre-settlement abundance due to historic logging and contemporary forest management practices, and what remains is found in small remnant patches surrounded by second- and third-growth deciduous forests. The deer population across the region, however, is likely double that of pre-European settlement times. In this dissertation I explore the relationship between white-tailed deer use of T. canadensis as winter habitat and the effect this use is having on regeneration and forest succession. For this research I quantified stand composition and structure and abiotic variables of elevation and snow depth in 39 randomly selected T. canadensis stands from across the western Upper Peninsula of Michigan. I also quantified composition and the configuration of the landscapes surrounding these stands. I measured relative deer use of T. canadensis stands as pellet group piles deposited in each stand during each of three consecutive winters, 2005-06, 2006-07, and 2007-08. The results of this research suggest that deer use of T. canadensis stands as winter habitat is influenced primarily by snow depth, elevation, and the composition and configuration of the greater landscapes surrounding these stands. Specifically, stands with more heterogeneous landscapes surrounding them (i.e., a patchy mosaic of conifer, deciduous, and open cover) had higher relative deer use than stands surrounded by homogenous deciduous forest cover. Additionally, the intensity of use and the number of stands used was greater in years with higher average snow depth. Tsuga canadensis regeneration in these stands was negatively associated with deer use and Acer saccharum (sugar maple) basal area. Of the 39 stands, 17 and 22 stands had no T. canadensis regeneration in small and large sapling categories, respectively. Acer saccharum was the most common understory tree species, and the importance of A. saccharum in the understory (stems < 10 cm dbh) of the stands was positively associated with overstory A. saccharum dominance. Tsuga canadensis establishment was associated with high-decay coarse woody debris and moss, and deciduous leaf litter inputs in these stands may be limiting access to these important microsites. Furthermore, A. saccharum is more tolerant to the effects of deer herbivory than T. canadensis, giving A. saccharum a competitive advantage in stands being utilized as winter habitat by deer. My research suggests that limited microsite availability, in conjunction with deer herbivory, may be leading to an erosion in T. canadensis patch stability and an altered successional trajectory toward one of A. saccharum dominance, an alternately stable climax species.

Structural capacity of steel tubular cast-in-place piling

Steel tubular cast-in-place pilings are used throughout the country for many different project types. These piles are a closed-end pipe with varying wall thicknesses and outer diameters, that are driven to depth and then the core is filled with concrete. These piles are typically used for smaller bridges, or secondary structures. Mostly the piling is designed based on a resistance based method which is a function of the soil properties of which the pile is driven through, however there is a structural capacity of these members that is considered to be the upper bound on the loading of the member. This structural capacity is given by the AASHTO LRFD (2010), with two methods. These two methods are based on a composite or non-composite section. Many state agencies and corporations use the non-composite equation because it is requires much less computation and is known to be conservative. However with the trends of the time, more and more structural elements are being investigated to determine ways to better understand the mechanics of the members, which could lead to more efficient and safer designs. In this project, a set of these piling are investigated. The way the cross section reacts to several different loading conditions, along with a more detailed observation of the material properties is considered as part of this research. The evaluation consisted of testing stub sections of pile with varying sizes (10-¾”, 12-¾”), wall thicknesses (0.375”, 0.5”), and testing methods (whole compression, composite compression, push through, core sampling). These stub sections were chosen as they would represent a similar bracing length to many different soils. In addition, a finite element model was developed using ANSYS to predict the strains from the testing of the pile cross sections. This model was able to simulate the strains from most of the loading conditions and sizes that were tested. The bond between the steel shell and the concrete core, along with the concrete strength through the depth of the cross section were some of the material properties of these sections that were investigated.

Comparison of three methods for driven pile capacity

A significant cost for foundations is the design and installation of piles when they are required due to poor ground conditions. Not only is it important that piles be designed properly, but also that the installation equipment and total cost be evaluated. To assist in the evaluation of piles a number of methods have been developed. In this research three of these methods were investigated, which were developed by the Federal Highway Administration, the US Corps of Engineers and the American Petroleum Institute (API). The results from these methods were entered into the program GRLWEAPTM to assess the pile drivability and to provide a standard base for comparing the three methods. An additional element of this research was to develop EXCEL spreadsheets to implement these three methods. Currently the Army Corps and API methods do not have publicly available software and must be performed manually, which requires that data is taken off of figures and tables, which can introduce error in the prediction of pile capacities. Following development of the EXCEL spreadsheet, they were validated with both manual calculations and existing data sets to ensure that the data output is correct. To evaluate the three pile capacity methods data was utilized from four project sites from North America. The data included site geotechnical data along with field determined pile capacities. In order to achieve a standard comparison of the data, the pile capacities and geotechnical data from the three methods were entered into GRLWEAPTM. The sites consisted of both cohesive and cohesionless soils; where one site was primarily cohesive, one was primarily cohesionless, and the other two consisted of inter-bedded cohesive and cohesionless soils. Based on this limited set of data the results indicated that the US Corps of Engineers method more closely compared with the field test data, followed by the API method to a lesser degree. The DRIVEN program compared favorably in cohesive soils, but over predicted in cohesionless material.

Venedig oder Rom – Disegno e Colore. Ein Topos der Kunstkritik und seine Folgen

Partendo dal concetto di 'regionalismo' oppure d' identità regionale nell'interpretazione che ne ha dato Fernand Braudel ci rendiamo conto che il modo di guardare Venezia e l'arte veneziana con una certa ottica si forma a partire del romanticismo. Sono autori quali John Ruskin e Hippolyte Taine che sulla base della teoria del 'milieu' hanno dato inizio a un metodo della storia dell'arte ottocentesca che identifica il carattere del luogo e della sua gente con l'arte che vi viene prodotta. Il concetto teorico che sta alla base di questo modo di interpretare la pittura, deriva però dal Vasari e si riferiva all'opposizione artistica tra Venezia e Firenze, e al loro antagonismo che secondo Vasari vedeva vincitore il disegno. Dopo Vasari questo concetto viene ripreso da altri teorici italiani, ma all'inizio del Settecento il dibattito si sposta in Francia dove de Piles sulla scia del 'debat des anciens et modernes' dando la palma a Rubens invece di Poussin, prende la parte del colore. Grazie alla diffusione del nuovo gusto per il colore che si diffonde dalla Francia per tutta l'Europa, l'arte veneziana acquista una grandissima riputazione dalla quale approfittano soprattutto i pittori moderni veneziani attivi all'estero, durante il Settecento. Davanti questo sfondo viene sottolineata l'importanza di Venezia per il giovane Mengs che deve il suo primo successo al 'ritratto a pastelli', seguendo il gusto del sovrano sassone Augusto III. A causa dell'incarico per il quadro della chiesa cattolica di Dresda il pittore si porta a Venezia dove studia l'Assunta di Tiziano che si rispecchia nel quadro per Dresda. Dall'incontro con l'arte di Tiziano nasce un intenso dialogo teorico con la sua pittura di modo che Tiziano viene incluso da Mengs nella 'trias' dei tre primi pittori della storia della pittura per la perfezione del suo colore. Tale rivalutazione di Tiziano, pubblicata nei suoi scritti, porta alla revisione generale dei pregiudizi accademici verso la scuola veneziana sul livello teorico e pratico. A Venezia è Andrea Memmo, basandosi sui scritti di Mengs, a dare con la sua 'Orazione' davanti l'Accademia nel 1787 una nuova visione quando abbandona la tradizionale gerarchia 'disegno, colore e chiaroscuro' e con essa anche la tradizionale classifica delle scuole. Angelika Kauffmann che ritrae Memmo durante il suo soggiorno veneziano rappresenta forse il tipo di pittura che Memmo intese come ideale ed è una pittura che riunisce le qualità dei grandi maestri del passato facendolo confluire in un gusto universale. Spetterà poi al Lanzi di introdurre l'idea di una nuova pittura di carattere nazionale che si verifica durante l'Ottocento con i 'Macchiaioli' che danno la prevalenza al colore e non al disegno.

Walter Friedländer (1891-1984) – Between Social Democracy and Social Darwinism

If the profession of social work is to have a future we must know where it came from, and the series of portraits of our pioneers is one of the paths into the origins of that profession. I feel grateful to the publishers for this online-journal and also honoured to be asked to continue the series on pioneers in social work. I gladly comply because, in connection with my research on Alice Salomon and other social workers who were expelled from Germany and other Nazi-occupied territories (Wieler1989 and 1995) I had the pleasure and privilege of meeting and interviewing Walter Friedländer shortly before he passed away. It is years ago that I visited him in his home among stacks of books and piles of papers. My memories are vivid. I still see his sparkling eyes and hear his soft voice with a very heavy German accent. I was most impressed by his memory of historical events and people which, it seemed, only a large hard-drive could retain these days. Now, I wish I had asked more questions but instead, we will have to rely largely on primary and secondary literature and box upon box of archival materials. I draw heavily on the comprehensive German and Jewish Intellectual Emigré Collection (http://library.albany.edu/speccoll/findaids/ger003.htm) which consists of nearly 50 cubic feet and another collection of the German Central Institute („Deutsches Zentralinstitut für Soziale Fragen-DZI“) in Berlin (www.dzi.de). Some of the more current archival materials were lost in a flood, and much of Friedländer’s early memorabilia up to 1933 was lost in Germany. There are also internet resources with widely differing information. I hope that I will not have overlooked too much in order to do justice to this remarkable pioneer and colleague. In order to appreciate and pay tribute to Walter Friedländer and his contributions we will have to reconsider the historical and international context of more than the 93 years of his life span: the German Monarchy, the Weimar Republic, Nazi-Fascism, Swiss, French and American exile and numerous visits to other countries.

Schmiede ─ Heiligtum ─ Wassermühle. Cham-Hagendorn (Kanton Zug) in römischer Zeit. Ausgrabungen 1944/45 und 2003/04

1944/1945 wurde in Cham-Hagendorn eine Wassermühle ausgegraben, die dank ihrer aussergewöhnlich guten Holzerhaltung seit langem einen prominenten Platz in der Forschung einnimmt. 2003 und 2004 konnte die Kantonsarchäologie Zug den Platz erneut archäologisch untersuchen. Dabei wurden nicht nur weitere Reste der Wassermühle, sondern auch Spuren älterer und jüngerer Anlagen geborgen: eine ältere und eine jüngere Schmiedewerkstatt (Horizont 1a/Horizont 3) sowie ein zweiphasiges Heiligtum (Horizonte 1a/1b). All diese Anlagen lassen sich nun in das in den neuen Grabungen erkannte stratigraphische Gerüst einhängen (s. Beil. 2). Dank der Holzerhaltung können die meisten Phasen dendrochronologisch datiert werden (s. Abb. 4.1/1a): Horizont 1a mit Schlagdaten zwischen 162(?)/173 und 200 n. Chr., Horizont 1b um 215/218 n. Chr. und Horizont 2 um 231 n. Chr. Ferner konnten in den neuen Grabungen Proben für mikromorphologische und archäobotanische Untersuchungen entnommen werden (Kap. 2.2; 3.11). In der vorliegenden Publikation werden der Befund und die Baustrukturen vorgelegt, (Kap. 2), desgleichen sämtliche stratifizierten Funde und eine umfassende Auswahl der 1944/1945 geborgenen Funde (Kap. 3). Dank anpassender Fragmente, sog. Passscherben, lassen sich diese zum Teil nachträglich in die Schichtenabfolge einbinden. Die mikromorphologischen und die archäobotanischen Untersuchungen (Kap. 2.2; 3.11) zeigen, dass der Fundplatz in römischer Zeit inmitten einer stark vom Wald und dem Fluss Lorze geprägten Landschaft lag. In unmittelbarer Nähe können weder eine Siedlung noch einzelne Wohnbauten gelegen haben. Die demnach nur gewerblich und sakral genutzten Anlagen standen an einem Bach, der vermutlich mit jenem Bach identisch ist, der noch heute das Groppenmoos entwässert und bei Cham-Hagendorn in die Lorze mündet (s. Abb. 2.4/1). Der antike Bach führte wiederholt Hochwasser ─ insgesamt sind fünf grössere Überschwemmungsphasen auszumachen (Kap. 2.2; 2.4). Wohl anlässlich eines Seehochstandes durch ein Überschwappen der Lorze in den Bach ausgelöst, müssen diese Überschwemmungen eine enorme Gewalt entwickelt haben, der die einzelnen Anlagen zum Opfer fielen. Wie die Untersuchung der Siedlungslandschaft römischer Zeit rund um den Zugersee wahrscheinlich macht (Kap. 6 mit Abb. 6.2/2), dürften die Anlagen von Cham-Hagendorn zu einer in Cham-Heiligkreuz vermuteten Villa gehören, einem von fünf grösseren Landgütern in diesem Gebiet. Hinweise auf Vorgängeranlagen fehlen, mit denen die vereinzelten Funde des 1. Jh. n. Chr. (Kap. 4.5) in Verbindung gebracht werden könnten. Diese dürften eher von einer der Überschwemmungen bachaufwärts weggerissen und nach Cham-Hagendorn eingeschwemmt worden sein. Die Nutzung des Fundplatzes (Horizont 1a; s. Beil. 6) setzte um 170 n. Chr. mit einer Schmiedewerkstatt ein (Kap. 2.5.1). Der Fundanfall, insbesondere die Schmiedeschlacken (Kap. 3.9) belegen, dass hier nur hin und wieder Geräte hergestellt und repariert wurden (Kap. 5.2). Diese Werkstatt war vermutlich schon aufgelassen und dem Verfall preisgegeben, als man 200 n. Chr. (Kap. 4.2.4) auf einer Insel zwischen dem Bach und einem Lorzearm ein Heiligtum errichtete (Kap. 5.3). Beleg für den sakralen Status dieser Insel ist in erster Linie mindestens ein eigens gepflanzter Pfirsichbaum, nachgewiesen mit Pollen, einem Holz und über 400 Pfirsichsteinen (Kap. 3.11). Die im Bach verlaufende Grenze zwischen dem sakralen Platz und der profanen Umgebung markierte man zusätzlich mit einer Pfahlreihe (Kap. 2.5.3). In diese war ein schmaler Langbau integriert (Kap. 2.5.2), der an die oft an Temenosmauern antiker Heiligtümer angebauten Portiken erinnert und wohl auch die gleiche Funktion wie diese gehabt hatte, nämlich das Aufbewahren von Weihegaben und Kultgerät (Kap. 5.3). Das reiche Fundmaterial, das sich in den Schichten der ersten Überschwemmung fand (s. Abb. 5./5), die um 205/210 n. Chr. dieses Heiligtum zerstört hatte, insbesondere die zahlreiche Keramik (Kap. 3.2.4), und die zum Teil auffallend wertvollen Kleinfunde (Kap. 3.3.3), dürften zum grössten Teil einst in diesem Langbau untergebracht gewesen sein. Ein als Glockenklöppel interpretiertes, stratifiziertes Objekt spricht dafür, dass die fünf grossen, 1944/1945 als Stapel aufgefundenen Eisenglocken vielleicht auch dem Heiligtum zuzuweisen sind (Kap. 3.4). In diesen Kontext passen zudem die überdurchschnittlich häufig kalzinierten Tierknochen (Kap. 3.10). Nach der Überschwemmung befestigte man für 215 n. Chr. (Kap. 4.2.4) das unterspülte Bachufer mit einer Uferverbauung (Kap. 2.6.1). Mit dem Bau eines weiteren, im Bach stehenden Langbaus (Kap. 2.6.2) stellte man 218 n. Chr. das Heiligtum auf der Insel in ähnlicher Form wieder her (Horizont 1b; s. Beil. 7). Von der Pfahlreihe, die wiederum die sakrale Insel von der profanen Umgebung abgrenzte, blieben indes nur wenige Pfähle erhalten. Dennoch ist der sakrale Charakter der Anlage gesichert. Ausser dem immer noch blühenden Pfirsichbaum ist es ein vor dem Langbau aufgestelltes Ensemble von mindestens 23 Terrakottafigurinen (s. Abb. 3.6/1), elf Veneres, zehn Matres, einem Jugendlichen in Kapuzenmantel und einem kindlichen Risus (Kap. 3.6; s. auch Kap. 2.6.3). In den Sedimenten der zweiten Überschwemmung, der diese Anlage um 225/230 n. Chr. zum Opfer gefallen war, fanden sich wiederum zahlreiche Keramikgefässe (Kap. 3.2.4) und zum Teil wertvolle Kleinfunde wie eine Glasperle mit Goldfolie (Kap. 3.8.2) und eine Fibel aus Silber (Kap. 3.3.3), die wohl ursprünglich im Langbau untergebracht waren (Kap. 5.3.2 mit Abb. 5/7). Weitere Funde mit sicherem oder möglichem sakralem Charakter finden sich unter den 1944/1945 geborgenen Funden (s. Abb. 5/8), etwa ein silberner Fingerring mit Merkurinschrift, ein silberner Lunula-Anhänger, eine silberne Kasserolle (Kap. 3.3.3), eine Glasflasche mit Schlangenfadenauflage (Kap. 3.8.2) und einige Bergkristalle (Kap. 3.8.4). Im Bereich der Terrakotten kamen ferner mehrere Münzen (Kap. 3.7) zum Vorschein, die vielleicht dort niedergelegt worden waren. Nach der zweiten Überschwemmung errichtete man um 231 n. Chr. am Bach eine Wassermühle (Horizont 2; Kap. 2.7; Beil. 8; Abb. 2.7/49). Ob das Heiligtum auf der Insel wieder aufgebaut oder aufgelassen wurde, muss mangels Hinweisen offen bleiben. Für den abgehobenen Zuflusskanal der Wassermühle verwendete man mehrere stehen gebliebene Pfähle der vorangegangenen Anlagen der Horizonte 1a und 1b. Obwohl die Wassermühle den 28 jährlichen Überschwemmungshorizonten (Kap. 2.2) und den Funden (Kap. 4.3.2; 4.4.4; 45) zufolge nur bis um 260 n. Chr., während gut einer Generation, bestand, musste sie mindestens zweimal erneuert werden – nachgewiesen sind drei Wasserräder, drei Mühlsteinpaare und vermutlich drei Podeste, auf denen jeweils das Mahlwerk ruhte. Grund für diese Umbauten war wohl der weiche, instabile Untergrund, der zu Verschiebungen geführt hatte, so dass das Zusammenspiel von Wellbaum bzw. Sternnabe und Übersetzungsrad nicht mehr funktionierte und das ganze System zerbrach. Die Analyse von Pollen aus dem Gehhorizont hat als Mahlgut Getreide vom Weizentyp nachgewiesen (Kap. 3.11.4). Das Abzeichen eines Benefiziariers (Kap. 3.3.2 mit Abb. 3.3/23,B71) könnte dafür sprechen, dass das verarbeitete Getreide zumindest zum Teil für das römische Militär bestimmt war (s. auch Kap. 6.2.3). Ein im Horizont 2 gefundener Schreibgriffel und weitere stili sowie eine Waage für das Wägen bis zu 35-40 kg schweren Waren aus dem Fundbestand von 1944/1945 könnten davon zeugen, dass das Getreide zu wägen und zu registrieren war (Kap. 3.4.2). Kurz nach 260 n. Chr. fiel die Wassermühle einem weiteren Hochwasser zum Opfer. Für den folgenden Horizont 3 (Beil. 9) brachte man einen Kiesboden ein und errichtete ein kleines Gebäude (Kap. 2.8). Hier war wohl wiederum eine Schmiede untergebracht, wie die zahlreichen Kalottenschlacken belegen (Kap. 3.9), die im Umfeld der kleinen Baus zum Vorschein kamen. Aufgrund der Funde (Kap. 4.4.4; 4.5) kann diese Werkstatt nur kurze Zeit bestanden haben, höchstens bis um 270 n. Chr., bevor sie einem weiteren Hochwasser zum Opfer fiel. Von der jüngsten Anlage, die wohl noch in römische Zeit datiert (Horizont 4; Beil. 10), war lediglich eine Konstruktion aus grossen Steinplatten zu fassen (Kap. 2.9.1). Wozu sie diente, muss offen bleiben. Auch der geringe Fundanfall spricht dafür, dass die Nutzung des Platzes, zumindest für die römische Zeit, allmählich ein Ende fand (Kap. 4.5). Zu den jüngsten Strukturen gehören mehrere Gruben (Kap. 2.9.2), die vielleicht der Lehmentnahme dienten. Mangels Funden bleibt ihre Datierung indes ungewiss. Insbesondere wissen wir nicht, ob sie noch in römische Zeit datieren oder jünger sind. Spätestens mit der fünften Überschwemmung, die zur endgültigen Verlandung führte und wohl schon in die frühe Neuzeit zu setzen ist, wurde der Platz aufgelassen und erst mit dem Bau der bestehenden Fensterfabrik Baumgartner wieder besetzt.

CONSTRAINING THE ATMOSPHERIC COMPOSITION OF THE DAY-NIGHT TERMINATORS OF HD 189733b: ATMOSPHERIC RETRIEVAL WITH AEROSOLS

A number of observations have shown that Rayleigh scattering by aerosols dominates the transmission spectrum of HD 189733b at wavelengths shortward of 1 μm. In this study, we retrieve a range of aerosol distributions consistent with transmission spectroscopy between 0.3-24 μm that were recently re-analyzed by Pont et al. To constrain the particle size and the optical depth of the aerosol layer, we investigate the degeneracies between aerosol composition, temperature, planetary radius, and molecular abundances that prevent unique solutions for transit spectroscopy. Assuming that the aerosol is composed of MgSiO3, we suggest that a vertically uniform aerosol layer over all pressures with a monodisperse particle size smaller than about 0.1 μm and an optical depth in the range 0.002-0.02 at 1 μm provides statistically meaningful solutions for the day/night terminator regions of HD 189733b. Generally, we find that a uniform aerosol layer provide adequate fits to the data if the optical depth is less than 0.1 and the particle size is smaller than 0.1 μm, irrespective of the atmospheric temperature, planetary radius, aerosol composition, and gaseous molecules. Strong constraints on the aerosol properties are provided by spectra at wavelengths shortward of 1 μm as well as longward of 8 μm, if the aerosol material has absorption features in this region. We show that these are the optimal wavelengths for quantifying the effects of aerosols, which may guide the design of future space observations. The present investigation indicates that the current data offer sufficient information to constrain some of the aerosol properties of HD189733b, but the chemistry in the terminator regions remains uncertain.

The Deep Blue Color of HD 189733b: Albedo Measurements with Hubble Space Telescope/Space Telescope Imaging Spectrograph at Visible Wavelengths

We present a secondary eclipse observation for the hot Jupiter HD 189733b across the wavelength range 290-570 nm made using the Space Telescope Imaging Spectrograph on the Hubble Space Telescope. We measure geometric albedos of Ag = 0.40 ± 0.12 across 290-450 nm and Ag < 0.12 across 450-570 nm at 1σ confidence. The albedo decrease toward longer wavelengths is also apparent when using six wavelength bins over the same wavelength range. This can be interpreted as evidence for optically thick reflective clouds on the dayside hemisphere with sodium absorption suppressing the scattered light signal beyond ~450 nm. Our best-fit albedo values imply that HD 189733b would appear a deep blue color at visible wavelengths.