The attenuation of concentrations model: a new method for assessing mercury mobility in sediments

In this work we propose a new approach for the determination of the mobility of mercury in sediments based on spatial distribution of concentrations. We chose the Tainheiros Cove, located in the Todos os Santos Bay, Brazil, as the study area, for it has a history of mercury contamination due to a chloro-alkali plant that was active during 12 years. Twenty-six surface sediment samples were collected from the area and mercury concentrations were measured by cold vapour atomic absorption spectrophotometry. A contour map was constructed from the results, indicating that mercury accumulated in a "hot spot" where concentrations reach more than 1 µg g-1. The model is able to estimate mobility of mercury in the sediments based on the distances between iso-concentration contours that determines an attenuation of concentrations factor. Values of attenuation ranged between 0.0729 (East of the hot spot, indicating higher mobility) to 0.7727 (North of the hot spot, indicating lower mobility).

Trolley R&D project for a small portal log yard crane

This master’s thesis was done for Andritz Inc. Atlanta Georgia. The purpose of the thesis was to develop a new trolley for a small portal log yard crane. In the beginning of the thesis the basic principles of the systematic design processes have been described, along which the design work of the trolley has proceeded. The second literature part consists of the design and dimensioning of the welded steel structures under fatigue loading. The design work of the trolley consists of the engineering and the selection of the mechanical components and the design of the load carrying structure for the trolley. The realization of the steel structure of the trolley is based on the fatigue and static dimensioning. The fatigue dimensioning is grounded in the life expectations estimated for the trolley and the static dimensioning is based on the CMAA guidelines. The computer aided element method was utilized in the design of the steel structure. The effective notch method and the hot spot method were used in the fatigue calculations. The trolley structure was carried out by using the sheet metal parts in order to manufacture the structure as effective and low cost way as possible. The corner stone of the dimensioning of the trolley structure was the utilization of the open profiles made of welded or cold formed sheet metals, which provide better weldability, weld inspection, access for repairs and corrosion protection. As a last part of the thesis a new trolley traveling system was developed. The distribution of the wheel loads of the trolley bogies on the main girder was also studied, which led to an innovative suspension arrangement between the trolley leg and the bogie. The new bogie solution increases the service life of the main girder of the crane and improves the stability of the bogies. The outcome of the thesis is an excellent trolley structure from the weight and the service life point of view.

Fitossociologia e estrutura diamétrica da mata de galeria do Taquara, na reserva ecológica do IBGE, DF

(Florística e estrutura na mata do Taquara, Reserva Ecológica do IBGE, DF). As matas de Galeria, apesar de legalmente protegidas, vêm sendo sistematicamente substituídas visando a outras finalidades. As árvores (DAP³ 5 cm) na mata de Galeria do córrego do Taquara, na Reserva Ecológica do IBGE, no Distrito Federal, foram amostradas pelo método de quadrantes, com 250 pontos, dispostos em linhas estabelecidas ao longo do comprimento do córrego, desde as margens até os limites entre a mata e o cerrado. A amostragem de 1.000 árvores resultou na composição florística, na fitossociologia e na distribuição dos diâmetros dos troncos. No total foram amostradas 110 espécies de 49 famílias. O índice de diversidade de Shannon & Wiener foi estimado em 4,25 nats.ind-1. As famílias mais importantes foram: Leguminosae (lato sensu), Rubiaceae, Anacardiaceae, Euphorbiaceae e Sapindaceae, enquanto as espécies principais foram: Tapirira guianensis, Copaifera langsdorffii, Lamanonia ternata, Anadenanthera colubrina var. cebil, Piptocarpha macropoda, Alibertia macrophylla, Matayba guianensis, Pera glabrata, Guettarda viburnioides e Ixora warmingii. As estimativas da densidade e da área basal total foram de 1.573 árvores.ha-1, e 38,5 m².ha-1 respectivamente. A distribuição diamétrica indicou uma curva tendendo para o `J' invertido, evidenciando os baixos níveis de distúrbios ocorridos na mata. Uma comparação florística conduzida entre 21 matas de Galeria no Distrito Federal apontou a mata do Taquara como uma área rica, com 110 (29,1%) das 378 espécies listadas e similaridade de Sørensen variando entre 0,34 e 0,80, nas matas incluídas.

Laser-TIG hybrid welding process

Joining processes and techniques need to meet the trend of new applications and the development of new materials. The application in connection with thick and thin plates in industrial fields is wide and the joining technology is in very urgent need. The laser-TIG hybrid welding technology can play the respective advantages of both of them. One major advantage of the hybrid laser-TIG welding technology is its efficient use of laser energy. Additionally, it can develop into a high and new advanced welding technology and become a hot spot in both the application and research area. This thesis investigated laser –TIG hybrid welding with the aim of enlightening the reader on its advantages, disadvantages and future areas of improvement. The main objective is to investigate laser-TIG hybrid on the welding of various metals (steels, magnesium, aluminium etc.). In addition, it elaborates on various possible combinations on hybrid laser-TIG welding technology and their benefits. The possibility of using laser-TIG hybrid in welding of thick materials was investigated. The method applied in carrying out this research is by using literature review. The results showed that hybrid laser-TIG is applicable to almost all weldable metals. Also it proves to be effective in welding refractive metals. The possibility of welding with or without filler materials is of economic advantage especially in welding of materials with no filler material. Thick plate’s hybrid laser-TIG welding is showing great prospects although it normally finds its used in welding thin materials in the range of 0.4 to 0.8 mm. The findings show that laser-TIG hybrid welding can be a versatile welding process and therefore will be increasingly used industrially due to its numerous advantages and the development of new TIG arc that enhances its capabilities.

Turveperävaunun väsymiskestävyyden parantaminen

Työssä tutkittiin turveperävaunun renkaan kiinnitysrakenteen väsymiskestävyyttä. Väsymiskestävyyden parantamiseksi renkaiden kiinnityskohdan muotoilu ja mitoitus suunniteltiin uudelleen. Suunnittelussa keskityttiin ensisijaisesti nimellisten ja rakenteellisten jännitysheilahdusten pienentämiseen. Sekä vanhan, että uuden rakenneratkaisun väsymiskestoikiä tarkasteltiin käyttämällä hot spot – menetelmää.

Trukkitraktorin rungon suunnittelu ja laskenta

Tässä työssä suunniteltiin lappeenrantalaisen Astex Oy:n tilauksesta liikkuvan työkoneen runkorakenne. Työ tehtiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston teräsrakenteiden laboratoriossa. Suunniteltava rakenne kuului linkkuohjattuun, noin 5000 kg painoiseen trukkitraktoriin. Lähtökohtana rakenteen suunnittelulle olivat tilaajan asettamat rakenteen geometriaan ja suorituskykyyn liittyvät reunaehdot ja rajoitteet. Uuden rakenteen suunnittelussa hyödynnettiin myös tilaajatahon kehittelemää vastaavan tyyppistä prototyyppirakennetta. Rakenteen suunnitteluprosessi koostui neljästä eri vaiheesta. Suunniteltavan rakenteen lähtökohtana olleelle prototyyppirakenteelle suoritettiin koneen käytönaikaisia venymäliuskamittauksia rakenteen kuormitushistorian selvittämiseksi. Mittauksista saatujen tulosten perusteella määritettiin kuormitukset uudelle suunniteltavalle rakenteelle. Määritettyjä kuormituksia hyödyntäen ideoitiin, suunniteltiin ja mallinnettiin uusi tilaajan vaatimuksia vastaava rakenne. Uudelle rakenteelle suoritettiin lujuusanalyysit FE-analyysiä hyödyntäen. Uuden rakenteen suunnittelussa kiinnitettiin huomiota rakenteen hyvään valmistettavuuteen ja suunniteltiin rakenneratkaisut tilaajataholle mahdollisimman optimaalisiksi. Suunnittelu- ja mallinnustyö tehtiin Solidworks 2014 ohjelmistolla. Rakenteen lujuustekniset tarkastelut sisälsivät rakennedetaljien analyyttistä mitoitusta ja laskentaa. FE-laskennalla selvitettiin rakenteen ääri- ja väsymiskestävyys. Laskenta sisälsi koko rakenteen globaaleja tarkasteluja, sekä eri kriittisten rakennedetaljien yksityiskohtaisempia analyysejä. FE-laskennan pääpaino oli rakenteen väsymisanalyyseissä, jotka toteutettiin Hot-Spot- ja särönkasvumenetelmillä. Rakenteen FE-analyysien suorittamisessa käytettiin Femap, NxNastran ja Abaqus-ohjelmistoja.

The terrestrial Gastropoda Megalobulimus abbreviatus as a useful model for nociceptive experiments: effects of morphine and naloxone on thermal avoidance behavior

We describe the behavior of the snail Megalobulimus abbreviatus upon receiving thermal stimuli and the effects of pretreatment with morphine and naloxone on behavior after a thermal stimulus, in order to establish a useful model for nociceptive experiments. Snails submitted to non-functional (22ºC) and non-thermal hot-plate stress (30ºC) only displayed exploratory behavior. However, the animals submitted to a thermal stimulus (50ºC) displayed biphasic avoidance behavior. Latency was measured from the time the animal was placed on the hot plate to the time when the animal lifted the head-foot complex 1 cm from the substrate, indicating aversive thermal behavior. Other animals were pretreated with morphine (5, 10, 20 mg/kg) or naloxone (2.5, 5.0, 7.5 mg/kg) 15 min prior to receiving a thermal stimulus (50ºC; N = 9 in each group). The results (means ± SD) showed an extremely significant difference in response latency between the group treated with 20 mg/kg morphine (63.18 ± 14.47 s) and the other experimental groups (P < 0.001). With 2.5 mg/kg (16.26 ± 3.19 s), 5.0 mg/kg (11.53 ± 1.64 s) and 7.5 mg/kg naloxone (7.38 ± 1.6 s), there was a significant, not dose-dependent decrease in latency compared to the control (33.44 ± 8.53 s) and saline groups (29.1 ± 9.91 s). No statistically significant difference was found between the naloxone-treated groups. With naloxone plus morphine, there was a significant decrease in latency when compared to all other groups (minimum 64% in the saline group and maximum 83.2% decrease in the morphine group). These results provide evidence of the involvement of endogenous opioid peptides in the control of thermal withdrawal behavior in this snail, and reveal a stereotyped and reproducible avoidance behavior for this snail species, which could be studied in other pharmacological and neurophysiological studies.

Identification of a new human mtDNA polymorphism (A14290G) in the NADH dehydrogenase subunit 6 gene

Leber's hereditary optic neuropathy (LHON) is a maternally inherited form of retinal ganglion cell degeneration leading to optic atrophy in young adults. Several mutations in different genes can cause LHON (heterogeneity). The ND6 gene is one of the mitochondrial genes that encodes subunit 6 of complex I of the respiratory chain. This gene is a hot spot gene. Fourteen Persian LHON patients were analyzed with single-strand conformational polymorphism and DNA sequencing techniques. None of these patients had four primary mutations, G3460A, G11788A, T14484C, and G14459A, related to this disease. We identified twelve nucleotide substitutions, G13702C, T13879C, T14110C, C14167T, G14199T, A14233G, G14272C, A14290G, G14365C, G14368C, T14766C, and T14798C. Eleven of twelve nucleotide substitutions had already been reported as polymorphism. One of the nucleotide substitutions (A14290G) has not been reported. The A14290G nucleotide substitution does not change its amino acid (glutamic acid). We looked for base conservation using DNA star software (MEGALIGN program) as a criterion for pathogenic or nonpathogenic nucleotide substitution in A14290G. The results of ND6 gene alignment in humans and in other species (mouse, cow, elegans worm, and Neurospora crassa mold) revealed that the 14290th base was not conserved. Fifty normal controls were also investigated for this polymorphism in the Iranian population and two had A14290G polymorphism (4%). This study provides evidence that the mtDNA A14290G allele is a new nonpathogenic polymorphism. We suggest follow-up studies regarding this polymorphism in different populations.

Genomic alterations detected by comparative genomic hybridization in ovarian endometriomas

Endometriosis is a complex and multifactorial disease. Chromosomal imbalance screening in endometriotic tissue can be used to detect hot-spot regions in the search for a possible genetic marker for endometriosis. The objective of the present study was to detect chromosomal imbalances by comparative genomic hybridization (CGH) in ectopic tissue samples from ovarian endometriomas and eutopic tissue from the same patients. We evaluated 10 ovarian endometriotic tissues and 10 eutopic endometrial tissues by metaphase CGH. CGH was prepared with normal and test DNA enzymatically digested, ligated to adaptors and amplified by PCR. A second PCR was performed for DNA labeling. Equal amounts of both normal and test-labeled DNA were hybridized in human normal metaphases. The Isis FISH Imaging System V 5.0 software was used for chromosome analysis. In both eutopic and ectopic groups, 4/10 samples presented chromosomal alterations, mainly chromosomal gains. CGH identified 11q12.3-q13.1, 17p11.1-p12, 17q25.3-qter, and 19p as critical regions. Genomic imbalances in 11q, 17p, 17q, and 19p were detected in normal eutopic and/or ectopic endometrium from women with ovarian endometriosis. These regions contain genes such as POLR2G, MXRA7 and UBA52 involved in biological processes that may lead to the establishment and maintenance of endometriotic implants. This genomic imbalance may affect genes in which dysregulation impacts both eutopic and ectopic endometrium.

Mikrobielle Nutzung von Ernteresten in Bodensäulen und Litterbags

Die vorliegende Arbeit untersuchte die Einflüsse der Bodenart und Einarbeitungstiefe von Streu auf die mikrobielle Nutzung und ihren Abbau. Anhand einer Kohlenstoffsequestrierung wurde die Verlagerung streubürtigen Kohlenstoffes in die Fraktionen CO2-C, SOC, extrahierbaren Kohlenstoff, Cmik und POM-C betrachtet. Aufgrund der Analyse der δ13C-CO2 Werte der Bodenrespiration, im Rahmen der Sequestrierung des streubürtigen Kohlenstoffes, war der Anteil der streubürtigen Bodenrespiration und somit die gesamte, zu erwartende Bodenrespiration bekannt. Durch die, bei der Kohlenstoffsequestrierung, ermittelten Werte konnte eine Plausibilitätsprüfung an vier Methoden zur Erfassung der Bodenrespiration, auf ihre Genauigkeit und mögliche Artefakte hin, durchgeführt werden. Des Weiteren wurden in einem anschließenden Freilandversuch unter subtropischen Bedingungen die Einflüsse verschiedener Dünger und Feldfrüchte, in Abhängigkeit der Streuqualität, auf den Streuabbau und die mikrobielle Besiedelung hin untersucht. Im ersten Versuch (Kapitel 3), wurde anhand eines Säulenversuches der Einfluss der Einarbeitungstiefe, in Anhängigkeit der Bodenart, auf den Streuabbau untersucht. Dieses ist von großer Bedeutung, da auf landwirtschaftlich genutzten Flächen Streu und so genannte "Grüne Dünger" durch den Einsatz unterschiedlicher Bodenbearbeitungssysteme, wie z.B. der Kreiselegge oder dem Wendepflug, in unterschiedliche Tiefen eingearbeitet werden. Die Verlagerung streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes per Pilzhyphen, über eine Distanz von bis zu 20 cm wurde innerhalb dieser Arbeit das erste Mal gezeigt. Bisherige Studien zeigten einzig einen Transport von streubürtigem Kohlenstoff per Pilzhyphen, über eine kurze Distanz von der Detritussphäre in den angrenzenden Boden. Der höhere Anteil streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes innerhalb der von der Streuschicht weiter entfernten Schichten im sandigen Boden, im Vergleich zum lehmigen Boden zeigte, dass das feine Porenvolumen des lehmigen Bodens den Transport Streubürtigen Kohlenstoffes per Pilzhyphen grundsätzlich behindert. Diese Annahme wurde durch die stärkere Abnahme des Anteils streubürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes, mit zunehmender Entfernung zur Streuschicht, im lehmigen Boden im Vergleich zum sandigen Boden unterstützt. Es ist davon auszugehen, dass der sandige Boden zusätzlich durch die höhere Porosität eine erhöhte Sauerstoffdurchlässigkeit und somit, in den tieferen Schichten bessere Wachstumsbedingungen für Mikroorganismen bietet als der lehmige Boden. Durch die Ausbreitung substratbürtigen mikrobiellen Kohlenstoffes wurde im sandigen Boden mehr streubürtiger Kohlenstoff durch Mikroorganismen inkorporiert als im lehmigen Boden. Ein weiterer Grund für die geringere Verlagerung von streubürtigem Kohlenstoff in die mikrobielle Biomasse des lehmigen Bodens ist wahrscheinlich der bessere physikalische Schutz durch den höheren Tonanteil. Durch die Einarbeitung der Streu stieg in allen Ansätzen der Gehalt an Ergosterol, welcher ein wesentlicher Indikator für die Präsenz saprotropher Pilze ist. Besonders stark ausgeprägt war der Anstieg des Ergosterolgehaltes, sowie des Ergosterol / mikrobielle Biomasse C – Quotienten, wenn Streu in die untere Schicht (15 - 20 cm) ein-gearbeitet wurde. Diese tiefenspezifischen Unterschiede wurden bisher in noch keinem weiteren Versuch beobachtet und können auf die Entwicklung unterschiedlicher pilzlicher Gemeinschaften zurück zu führen sein. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass pilzliche Nekromasse in den oberen Bodenschichten schneller umgesetzt wird und somit bei der Ergosterolbestimmung nicht mit erfasst wird. Da der Umsatz der pilzlichen Nekromasse im porösen sandigen Boden, aufgrund der höheren Sauerstoffverfügbarkeit und des geringeren physikalischen Schutzes, vermutlich höher ist als im lehmigen Boden, wird diese Annahme durch den im sandigen Boden geringeren Gehalt an mikrobiellen Kohlenstoff unterstützt. Wie erwartet, überstieg die Mineralisation der Streu im sandigen Boden die der im lehmigen Boden. Jedoch anders als erwartet, unterschied sich die Mineralisation in Abhängigkeit der Einarbeitungstiefe, mit einer erhöhten Mineralisation bei Einarbeitung der Streu in 0 - 5 cm Tiefe, einzig im sandigen Boden. Die Berechnung des Ertragskoeffizienten zeigte, dass die Substratsnutzungseffizienz der Mikroorganismen im sandigen Boden signifikant geringer war als die im lehmigen Boden. Die Zugabe von Streu führte in beiden Böden, verstärkt jedoch im lehmigen Boden, zu einem positiven Priming Effekt, der in beiden Bö-den stärker ausgeprägt war, als Streu in 0–5 cm Tiefe eingearbeitet wurde. Trotz Abnahme der SOC-bürtigen mikrobiellen Biomasse stieg die Mineralisation des SOC stark an. Es ist anzunehmen, dass extrazelluläre Enzyme wie Cellulase und Lignin modifizierende Enzy-me, produziert von saprotrophen Pilzen, zum Abbau von Cellolose und Lignin der Streu, zum Teil sehr effizient SOC abbauen. Im zweiten Versuch (Kapitel 4) wurde anhand des gleichen Säulenversuches (Versuch 1; Kapitel 3) der Einfluss der Entfernung von CO2-hot-spots im Boden zur Bodenoberfläche, in Abhängigkeit der Bodenart, auf vier verschiedene Methoden zur Erfassung der Bodenrespiration betrachtet. Zusätzlich wurde durch eine Plausibilitätsprüfung anhand der Kohlenstoffbilanz, basierend auf der in Versuch 1 durchgeführten Kohlenstoffsequestrierung, die Genauigkeit der vier Methoden in Abhängigkeit der Bodenart überprüft. Für beide Ansätze mit sandigem Boden zeigen IR und PAS eine deutliche Überschätzung der mit NaOH und GC bestimmten Bodenrespiration. Die Überschätzung durch IR ist dabei auf die durch die dynamische Haube verursachten Turbulenzen und deren Auswirkungen auf den porösen sandigen Boden zurück zu führen. Bei geringen Respirationsraten, wie bei der Kontrolle, zeigt die Messung mittels IR trotz Turbulenzen, verursacht durch den Ventilator der Haube, keine Überschätzung. Die Überschätzung durch PAS hingegen kann nicht auf Turbulenzen, verursacht durch die dynamische Haube, zurück geführt werden, da bei den Analysen mit PAS und GC identische Hauben, höher und größer als bei IR, eingesetzt wurden und die Bodenrespiration durch GC nicht überschätzt wurde. Im Gegensatz zu beiden sandigen Ansätzen überschätzt IR die Bodenrespiration im lehmigen Boden nicht. NaOH hingegen unterschätzt die Bodenrespiration, wenn Streu in 15-20 cm Tiefe des lehmigen Bodens eingearbeitet ist. Dieses ist dadurch zu erklären, dass, bedingt durch die geringere Porosität sowie das höhere Wasserhaltevermögen und dem daraus resultierenden geringeren Luft gefüllten Porenvolumen, die Diffusion von CO2 im lehmigen Boden langsamer ist als im sandigen Boden. Nach Absorption des CO2 der Haubenluft diffundiert das CO2 des CO2-hot-spots in 15-20 cm Tiefe, entlang des Diffusionsgradienten, aufgrund des Diffusionswiderstandes in lehmigen Boden langsamer zur Oberfläche als im sandigen Boden oder wenn der CO2-hot-spot direkt unter der Bodenoberfläche liegt. Da bei der Messung mit der dynamischen Haube diese nur kurz auf der Fläche verbleibt, beeinflusst der Diffusionsgradient diese Messungen nicht. Hinzukommt, dass bei den Messsystemen, die in Kombination mit der dynamischen Haube eingesetzt werden, im Gegensatz zur Absorption durch Lauge keine CO2 Abreicherung stattfindet und die Diffusion von CO2 aus dem Boden über lange Zeit bis zu hohen CO2 Konzentration in der Haube linear bleibt. Alle drei mit einer dynamischen Haube kombinierten Methoden zeigen mit Korrelations-koeffizienten zwischen 0,90 und 0,93 starke Korrelationen mit NaOH. Während PAS die Bodenrespiration im Verhältnis zu NaOH immer überschätzt, tritt eine Überschätzung durch GC nur bei Mineralisationsraten unter 500 mg m-2 h-1 und für IR bei Mineralisations-raten über 40 mg m-2 h-1 ein. Die Plausibilitätsprüfung zeigt, dass für sandigen Boden, mit NaOH und GC eine sehr exakte Wiederfindung von Kohlenstoff erreicht wird, wohingegen IR und PAS in der Wiederfindung von Kohlenstoff bei deutlich über 100 % liegen. Für den lehmigen Boden hingegen ist nach Entfernung der CO2-hot-spots zur Bodenoberfläche zu differenzieren. Befindet sich der CO2-hot-spot direkt unter der Bodenoberfläche ist die Wiederfindung von Kohlenstoff für NaOH, GC und IR sehr exakt. Befindet sich der CO2-hot-spot jedoch in 15-20 cm Tiefe, ist die Wiederfindung des Kohlenstoffes durch NaOH deutlich unter 100 %. Die Wiederfindung durch PAS liegt sowohl für den sandigen als auch für den lehmigen Boden immer deutlich über 100 %. Im dritten Versuch (Kapitel 5), wurde anhand eines Litterbag-Versuches im Norden des Omans, der Einfluss verschiedener Dünger und Feldfrüchte auf den Abbau von Streu auf landwirtschaftlich genutzten Flächen in Abhängigkeit der Streuqualität betrachtet. Bei dem Großteil bisheriger Streuabbauversuche, unter gemäßigten und subtropischen Klimaten, stand der Abbau von Streu im Wald im Fokus der Betrachtung. Die wenigen Versuche zum Streuabbau auf landwirtschaftlich genutzten Flächen beschränken sich auf die gemäßigten Klimate. Wohingegen der Abbau von Streu, sowie der Einfluss von Dünger und Feldfrucht unter subtropischen Bedingungen, zum ersten mal mit der vorliegenden Arbeit fokussiert wurde. Der Verlust an organischem Material war verglichen mit Versuchen un-ter gemäßigten Klimaten, bei allen vier Streuarten, generell hoch. Der höhere Abbau von Luzernen- und Maisstreu im Vergleich zu Raps- und Weizenstreu ist auf Unterschiede der Streuqualität zurückzuführen. Neben der Verwertbarkeit durch Mikroorganismen beeinflusst die Streuqualität zusätzlich die "Schmackhaftigkeit" der Streu für Organismen der Mesofauna. Wodurch ein selektiver Transport und/oder Grazing von Mikroorganismen stattfindet. Der geringere Abbau der Luzernenstreu verglichen mit Maisstreu jedoch ist nicht auf die Streuqualität sondern auf die geringere mikrobielle Besiedelung der Luzernenstreu während der Versuchszeit zurückzuführen. Der Unterschied im Grad der mikrobiellen Besiedelung kann durch die erhobenen Daten nicht erklärt werden. Es ist jedoch davon auszugehen, dass Leguminosen Substanzen wie z.B. Polyphenole enthalten, welche die mikrobielle Biomasse und im Besonderen die pilzliche Biomasse in beachtlichem Umfang inhibitieren. Ebenso wenig ist der höhere Abbau von Weizenstreu verglichen mit Rapsstreu durch die Streuqualität zu begründen. Eine mögliche Erklärung für den geringeren Abbau der Rapsstreu kann ihr hoher Aluminium Gehalt sein. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass die Rapsstreu organische Substanzen wie Glucosinolate enthält, welche den mikrobiellen Streuabbau inhibitieren. Während der Hemicellulosegehalt am Ende des Versuches nicht durch die Streuqualität beeinflusst war, zeigten Cellulose und Lignin quali-tätsabhängige Effekte. Der stärkere Abbau von Cellulose bei Luzernen- und Maisstreu ist auf den anfänglich höheren Stickstoffgehalt zurückzuführen, wodurch die Produktion und Aktivität von Cellulose degradierenden Enzymen, wie Exo-Cellulase, Endo-Cellulase und Xylanase, anstieg. Es ist davon auszugehen, dass die Differenzen im Celluloseabbau von Luzernen- und Maisstreu im Vergleich zu Raps- und Weizenstreu, neben Unterschieden im anfänglichen Stickstoffgehalt, auf den höheren Schutz von Cellulose durch Lignin in Raps- und Weizenstreu zurückzuführen sind. Während der initial geringe Stickstoffgehalt den Ligninabbau in Raps- und Weizenstreu unterstützt, ist die relative Anreicherung von Lignin in Luzernen- und Maisstreu hingegen auf den initial hohen Stickstoffgehalt zurückzuführen. Dem entgegen hat die Zusammensetzung weiterer Nährstoffe einen sehr geringen Effekt. Es ist jedoch möglich, dass stärkere Effekte durch den Eintrag von Boden in die Litterbags durch Organismen der Mesofauna, Wurzelwachstum oder physikalische Verlagerung überdeckt werden. Während unter organische Düngung, die pilzliche Biomasse ansteigt, fördert der leicht verfügbare Stickstoff der mineralischen Düngung die Bildung bakterieller Biomasse. Der höher Gehalt an pilzlicher Biomasse unter organischer Düngung zeigte keinen generellen Effekt auf den Abbau von Kohlenstoff. Er führte jedoch zu einer Veränderung in der Streuzusammensetzung. Die verringerte Abnahme bzw. verstärkte Zunahme der Nährstoffgehalte bei organischer Düngung ist durch den Eintrag dünger-bürtiger Nährstoffe, im Besonderen durch die verstärkte Bildung pilzlicher Hyphen in die Litterbags hinein, zu erklären. Trotz höherer Gehalte an pilzlicher Biomasse war der Ligningehalt am Ende des Versuches unter organischer Düngung höher als unter mineralischer Düngung. Diese ist auf den Eintrag düngerbürtiger Pilze zurückzuführen, welche eine geringere Lignindegradierungseffizienz aufweisen. Der Einfluss der Feldfrucht auf den Streuabbau äußert sich durch höhere Gehalte mikrobieller und im Besonderen pilzlicher Biomasse, und durch geringere Gehalte an N, P, Ca, Na und K in, im Litterbag verbleiben-der Streu, unter dem Anbau von Mohrrüben. Der Anstieg der pilzlichen Biomasse führt, ebenso wie bei der organischen Düngung zu keinem generellen Anstieg der Kohlenstoffdegradation, zeigt jedoch einen selektiven Effekt auf den Abbau von Cellulose. Der Einfluss, sowohl auf die mikrobielle Biomasse, als auch auf den Nährstoffgehalt, zeigt die Bedeutung der Unterschiede im Wurzelwachstum, der Rhizodeposition sowie des Nährstoffbedarfs in Abhängigkeit der Feldfrucht. Trotz großer Unterschiede der Streuarten im anfänglichen Gehalt mikrobieller Biomasse war dieser am Ende des Versuches für alle Streuarten identisch. Dieses war Folge eines starken Anstiegs der pilzlichen Biomasse bei Luzernen- und Maisstreu sowie einer Abnahme der pilzlichen Biomasse bei Raps- und Weizenstreu, welche zuvor noch nicht beobachtet wurde. Dieses macht den Einfluss der anfänglichen mikrobiellen Biomasse auf deren Entwicklung während des Streuabbauprozesses im Boden deutlich. Es ist anzunehmen, dass ein Teil der anfänglichen pilzlichen Biomasse der Raps- und Weizenstreu, welche sich unter gemäßigten Klimaten entwickelte, unter subtropischen Bedingungen nicht überlebensfähig war. Generell war der Streuabbau durch Pilze dominiert. Es zeigte sich jedoch, dass Unterschiede im Pflanzenmaterial einen Einfluss auf die bakterielle Biomasse hatten, Unterschiede in Düngung und Feldfrucht hingegen die pilzliche Biomasse und die bakterielle Biomasse beeinflussten.

Efficient tree construction for the multicast problem

A new heuristic for the Steiner Minimal Tree problem is presented here. The method described is based on the detection of particular sets of nodes in networks, the “Hot Spot” sets, which are used to obtain better approximations of the optimal solutions. An algorithm is also proposed which is capable of improving the solutions obtained by classical heuristics, by means of a stirring process of the nodes in solution trees. Classical heuristics and an enumerative method are used CIS comparison terms in the experimental analysis which demonstrates the goodness of the heuristic discussed in this paper.

Efficient tree construction for the multicast problem

A new heuristic for the Steiner minimal tree problem is presented. The method described is based on the detection of particular sets of nodes in networks, the “hot spot” sets, which are used to obtain better approximations of the optimal solutions. An algorithm is also proposed which is capable of improving the solutions obtained by classical heuristics, by means of a stirring process of the nodes in solution trees. Classical heuristics and an enumerative method are used as comparison terms in the experimental analysis which demonstrates the capability of the heuristic discussed

The effects of cattle grazing on plant-pollinator communities in a fragmented Mediterranean landscape

The main aims of this study were to assess grazing impacts on bee communities in fragmented mediterranean shrubland (phrygana) and woodland habitats that also experience frequent wildfires, and to explain the mechanisms by which these impacts occur. Fieldwork was carried out in 1999 and 2000 on Mount Carmel, in northern Israel, a known hot-spot for bee diversity. Habitats with a range of post-burn ages and varying intensities of cattle grazing were surveyed by transect recording, grazing levels, and the diversity and abundance of both flowers and bees were measured. The species richness of both bees and flowers were highest at moderate to high grazing intensities, and path-analysis indicated that the effects of both grazing and fire on bee diversity were mediated mainly through changes in flower diversity, herb flowers being more important than shrubs. The abundance of bees increased with intensified grazing pressure even at the highest levels surveyed. Surprisingly though, changes in bee abundance at high grazing levels were not caused directly by changes in flower cover. The variation in bee abundance may have been due to higher numbers of solitary bees from the family Halictidae in grazed sites, where compacted ground (nesting resource) and composites (forage resource) were abundant. The effects of grazing on plants were clearest in the intermediate-aged sites, where cattle inhibited the growth of some of the dominant shrubs, creating or maintaining more open patches where light-demanding herbs could grow, thus allowing a diverse flora to develop. Overall, bee communities benefit from a relatively high level of grazing in phrygana. Although bee and flower diversity may decrease under very heavy grazing, the present levels of grazing on Mount Carmel appear to have only beneficial effects on the bee community.

Modeling the plant uptake of organic chemicals, including the soil-air-plant pathway

The soil−air−plant pathway is potentially important in the vegetative accumulation of organic pollutants from contaminated soils. While a number of qualitative frameworks exist for the prediction of plant accumulation of organic chemicals by this pathway, there are few quantitative models that incorporate this pathway. The aim of the present study was to produce a model that included this pathway and could quantify its contribution to the total plant contamination for a range of organic pollutants. A new model was developed from three submodels for the processes controlling plant contamination via this pathway: aerial deposition, soil volatilization, and systemic translocation. Using the combined model, the soil−air−plant pathway was predicted to account for a significant proportion of the total shoot contamination for those compounds with log KOA > 9 and log KAW < −3. For those pollutants with log KOA < 9 and log KAW > −3 there was a higher deposition of pollutant via the soil−air−plant pathway than for those chemicals with log KOA > 9 and log KAW < −3, but this was an insignificant proportion of the total shoot contamination because of the higher mobility of these compounds via the soil−root−shoot pathway. The incorporation of the soil−air−plant pathway into the plant uptake model did not significantly improve the prediction of the contamination of vegetation from polluted soils when compared across a range of studies. This was a result of the high variability between the experimental studies where the bioconcentration factors varied by 2 orders of magnitude at an equivalent log KOA. One potential reason for this is the background air concentration of the pollutants under study. It was found background air concentrations would dominate those from soil volatilization in many situations unless there was a soil hot spot of contamination, i.e., >100 mg kg−1.

Multiwavelength Observations of EXO 0748-676. II. Emission-Line Behavior

We present optical and ultraviolet spectra, light curves, and Doppler tomograms of the low-mass X-ray binary EXO 0748-676. Using an extensive set of 15 emission-line tomograms, we show that, along with the usual emission from the stream and ``hot spot,'' there is extended nonaxisymmetric emission from the disk rim. Some of the emission and Hα and Hβ absorption features lend weight to the hypothesis that part of the stream overflows the disk rim and forms a two phase medium. The data are consistent with a 1.35 Msolar neutron star with a main-sequence companion and hence a mass ratio q~0.34.