地震反射界面形态与介质各向异性属性联立成像：地震反射波旅行时与偏振信息综合反演

It has been a difficult problem faced by seismologists for long time that how exactly to reconstruct the earth's geometric structure and distribution of physical attributes according to seismic wave's kinematical and dynamic characteristics, obtained in seismological observation. The jointing imaging of seismic reflector and anisotropy attributes in the earth interior is becoming the research hot spot. The limitation of shoot and observation system makes that the obtained seismic data are too scarce to exactly reconstruct the geological objects. It is popular that utilizing only seismic reflection traveltimes or polarizations information make inversion of the earth's velocity distribution by fixing seismic reflector configuration (vice versa), these will lead to the serious non-uniqueness reconstruction due to short of effective data, the non-uniqueness problem of reconstructing anisotropy attributes will be more serious than in isotropy media. Obviously it is not enough to restrict the media structure only by information of seismic reflection traveltimes or polarizations, which even sometimes will lead to distorted images and misinterpretation of subsurface structure. So we try to rebuild seismic reflection structure (geometry) and media anisotropic structure (physics) in the earth interior by jointing data of seismic wave kinematics and dynamics characteristics, we carry out the new experiment step by step, and the research mainly comprises of two parts: one is the reconstruction of P-wave vertical velocity and anisotropic structure(Thomsen parameter s and 8) in the transversely isotropic media with vertical symmetrical axis(VTI) by fixing geometrical structure, and the other is the simultaneous inversion of the reflector surface conformation and seismic anisotropic structure by jointing seismic reflection traveltimes and polarizations data. Simulated annealing method is used to the first research part, linear inversion based on BG theory and Simulated annealing are applied to the second one. All the research methods are checked by model experiments, then applied to the real data of the wide-angle seismic profile from Tunxi, Anhui Province, to Wenzhou, Zhejiang Province. The results are as following The inversion results based on jointing seismic PP-wave or PSV-wavereflection traveltimes and polarizations data are more close to real model than themodels based simply on one of the two data respectively. It is shown that the methodwe present here can effectively reconstruct the anisotropy attributes in the earth'sinterior when seismic reflector structure is fixed.The layer thickness, P-wave vertical velocity and Thomsen anisotropicparameters {s and 8) could be resolved simultaneously by jointing inversion ofseismic reflection traveltimes and polarizations with the linear inversion methodbased on BG theory.The image of the reflector structure, P-wave vertical velocity and theanisotropy parameters in the crust could be obtained from the wide-angle seismicprofile from Tunxi (in Anhui Province), to Wenzhou (in Zhejiang Province). Theresults reveal the difference of the reflector geometrical structure and physicalattributes in the crust between Yangtze block and Cathaysia block, and attempt tounderstand the characteristics of the crustal stress field in the areas.

Dilute acid hydrolysis of cellulose and cellulosic bio-waste using a microwave reactor system

The dilute acid hydrolysis of grass and cellulose with phosphoric acid was undertaken in a microwave reactor system. The experimental data and reaction kinetic analysis indicate that this is a potential process for cellulose and hemi-cellulose hydrolysis, due to a rapid hydrolysis reaction at moderate temperatures. The optimum conditions for grass hydrolysis were found to be 2.5% phosphoric acid at a temperature of 175 degrees C. It was found that sugar degradation occurred at acid concentrations greater than 2.5% (v/v) and temperatures greater than 175 degrees C. In a further series of experiments, the kinetics of dilute acid hydrolysis of cellulose was investigated varying phosphoric acid concentration and reaction temperatures. The experimental data indicate that the use of microwave technology can successfully facilitate dilute acid hydrolysis of cellulose allowing high yields of glucose in short reaction times. The optimum conditions gave a yield of 90% glucose. A pseudo-homogeneous consecutive first order reaction was assumed and the reaction rate constants were calculated as: k(1) = 0.0813 s(-1); k(2) = 0.0075 s(-1), which compare favourably with reaction rate constants found in conventional non-microwave reaction systems. The kinetic analysis would indicate that the primary advantages of employing microwave heating were to: achieve a high rate constant at moderate temperatures: and to prevent 'hot spot' formation within the reactor, which would have cause localised degradation of glucose.

Combined antenna and localized plasmon resonance in Raman scattering from Random arrays of silver-coated, vertically aligned multiwalled carbon nanotubes

The electric field enhancement associated with detailed structure within novel optical antenna nanostructures is modeled using the surface integral equation technique in the context of surface-enhanced Raman scattering (SERS). The antennae comprise random arrays of vertically aligned, multi-walled carbon nanotubes dressed with highly granular Ag. Different types of "hot-spot" underpinning the SERS are identified, but contrasting characteristics are revealed. Those at the outer edges of the Ag grains are antenna driven with field enhancement amplified in antenna antinodes while intergrain hotspots are largely independent of antenna activity. Hot-spots between the tops of antennae leaning towards each other also appear to benefit from antenna amplification.

3D Analysis of Heat Transfer Intensification by Re-Entrance Flow Pin-Fins Microstructures with a Highly Thermal-Conductive Plate

Joule heat-induced hot-spot formation sets severe limits in the operation of continuous annular electrochromatography (CAEC), a new concept for preparative separation as an analog to analytical capillary electrochromatography (CEC). This may lead to eluent flow perturbance, even to boiling, which would massively weaken separation efficiency and may even hamper the stationary phase used for separation. For reasons of system integration and high-efficiency heat transfer, micro flow heat exchangers are considered with a separate coolant flow. A 3D numerical analysis of the heat transfer of water single-phase laminar flow in a square microchannel and different arrays of micro pin-fins was carried out using COMSOL Multiphysics. Several advanced materials with low electric conductivity and at the same time with high heat conductivity were put forward to be used in the CAEC system. As essential design point, it is proposed to constitute the micro heat exchanger from two different parts of the CAEC system, namely a microstructured pin-fins plate and a so-called conductive plate.

Development of an allele-specific real-time PCR assay for discrimination and quantification of p63 R279H mutation in EEC syndrome

The ectrodactyly-ectodermal dysplasiaclefting syndrome is a rare autosomal dominant disorder caused by heterozygous mutations in the p63 gene, a transcription factor belonging to the p53 family. The majority of cases of ectrodactyly-ectodermal dysplasia syndrome are caused by de novo mutations and are therefore sporadic in approximately 60% of patients. The substitution of arginine to histidine (R279H), due to a c.836G>A mutation in exon 7 of the p63 gene, represents 55% of the identified mutations and is considered a mutational hot spot. A quantitative and sensitive real-time PCR was performed to quantify both wild-type and R279H alleles in DNA extracted from peripheral blood and RNA from cultured epithelial cells. Standard curves were constructed for both wild-type and mutant probes. The sensitivity of the assay was determined by generating serial dilutions of the DNA isolated from heterozygous patients (50% of alleles mutated) with wild-type DNA, thus obtaining decreasing percentages of p63 R279H mutant allele (50%, 37.5%, 25%, 12.5%, 10%, 7.5%, 5%, 2.5%, and 0.0%). The assay detected up to 1% of the mutant p63. The high sensitivity of the assay is of particular relevance to prenatal diagnosis and counseling and to detect therapeutic effects of drug treatment or gene therapy aimed at reducing the amount of mutated p63. © 2012 American Society for Investigative Pathology and the Association for Molecular Pathology. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Hydrodynamic cavitation in micro channels with channel sizes of 100 and 750 micrometers

Decreasing the constriction size and residence time in hydrodynamic cavitation is predicted to give increased hot spot temperatures at bubble collapse and increased radical formation rate. Cavitation in a 100 x 100 mu m(2) rectangular micro channel and in a circular 750 mu m diameter milli channel has been investigated with computational fluid dynamics software and with imaging and radical production experiments. No radical production has been measured in the micro channel. This is probably because there is no spherically symmetrical collapse of the gas pockets in the channel which yield high hot spot temperatures. The potassium iodide oxidation yield in the presence of chlorohydrocarbons in the milli channel of up to 60 nM min(-1) is comparable to values reported on hydrodynamic cavitation in literature, but lower than values for ultrasonic cavitation. These small constrictions can create high apparent cavitation collapse frequencies.

Mechanism of Ultrasound Scission of a Silver-Carbene Coordination Polymer

Scission of a supramolecular polymer-metal complex can be carried out using collapsing cavitation bubbles created by ultrasound. Although the most plausible scission mechanism of the coordinative bonds is through mechanical force, the influence of radicals and high hot-spot temperatures on scission has to be considered. A silver(I)-N-heterocyclic carbene complex was exposed to 20 kHz ultrasound in argon, nitrogen, methane, and isobutane saturated toluene. Scission percentages were almost equal under argon, nitrogen, and methane. Radical production differs by a factor of 10 under these gases, indicating that radical production is not a significant contributor to the scission process. A model to describe the displacement of the bubble wall, strain rates, and temperature in the gas shows that critical strain rates for coil-to-stretch transition, needed for scission, are achieved at reactor temperatures of 298 K, an acoustic pressure of 1.2 x 10(5) Pa, and an acoustic frequency of 20 kHz. Lower scission percentages were measured under isobutane, which also shows lower strain rates in model simulations. The activation of the polymer-metal complexes in toluene under the influence of ultrasound occurs through mechanical force.

Near-Field Plasmonics of an Individual Dielectric Nanoparticle above a Metallic Substrate

We simulate and discuss the local electric-field enhancement in a system of a dielectric nanoparticle placed very near to a metallic substrate. We use finite-element numerical simulations in order to understand the field-enhancement mechanism in this dielectric NP-on-mirror system. Under appropriate excitation conditions, the gap between the particle and the substrate becomes a "hot spot", i.e., a region of intense electromagnetic field. We also show how the optical properties of the dielectric NP placed on a metallic substrate affect the plasmonic field enhancement in the nanogap and characterize the confinement in the gap. Our study helps to understand and design systems with dielectric NPs on metallic substrates which can be equally as effective for SERS, fluorescence, and nonlinear phenomena as conventional all plasmonic structures.

Magnetic collimation of petawatt driven fast electron beam for prospective fast ignition studies

Collimated transport of fast electron beam through solid density matter is one of the key issues behind the success of the fast ignition scheme by means of which the required amount of ignition energy can be delivered to the hot spot region of the compressed fuel. Here we report on a hot electron beam collimation scheme in solids by tactfully using the strong magnetic fields generated by an electrical resistivity gradient according to Faraday's law. This was accomplished by appropriately fabricating the targets in such a way that the electron beam is directed to flow in a metal which is embedded in a much lower resistivity and atomic number metal. Experimental results showed guided transport of hot electron beam over hundreds of microns length inside solid density plasma, which were obtained from two experiments examining the scheme for petawatt laser driven hot electron beam while employing various target configurations.

Análise da vida à fadiga de ligações soldadas em T

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Dependência e heterogeneidade geográfica da Diabetes Mellitus Tipo2 na região de Lisboa: análise de sensibilidade e robustez das estatísticas espaciais

A Diabetes Mellitus Tipo2 é uma doença crónica que afecta sobretudo a população adulta e é responsável por mais de 90% dos casos de diabetes. A sua prevalência tem aumentado rapidamente, implicando elevados custos em saúde. Está normalmente associada a várias co-morbilidades e complicações, constituindo-se uma das principais causas de morbilidade e mortalidade no mundo. Em Portugal, dados dos Observatório Nacional da Diabetes revelam que, em 2012, cerca de 13% da população adulta sofria de diabetes (aproximadamente um milhão de pessoas), sendo a taxa de incidência anual de 500 novos casos por cada 100 000 habitantes. A amostra do estudo incluiu os doentes com DM2 com mais de 20 anos, num total de 205068 utentes registados nos centros de cuidados de saúde primários da ARSLVT e que residem na área de Lisboa e Vale do Tejo. O enfoque desta dissertação não é somente a exploração dos padrões geográficos da DM Tipo2 mas, sobretudo, a análise de sensibilidade e robustez das estatísticas espaciais utilizadas. Os objectivos são fundamentalmente metodológicos e passam pela aplicação de estatísticas espaciais, em ambiente ArcGIS®, GeoDaTM e linguagem de computação estatística R; pela reflexão em torno das medidas de dependência e de heterogeneidade geográfica e ainda pela análise quantitativa da irregularidade da distribuição espacial da DM Tipo2 na região de Lisboa, baseada em decisões decorrentes do estudo da sensibilidade e da robustez das estatísticas espaciais. A estrutura espacial dos dados foi estudada segundo matrizes de vizinhos mais próximos, fazendo variar o número de vizinhos (1 a 20). Uma vez definida a estrutura de vizinhança procurou-se traduzir o grau de similaridade espacial que existe entre áreas que são próximas, utilizando como medida o Índice Global de Moran. A identificação dos clusters espaciais foi feita através da aplicação das estatísticas de Anselin Local Moran´s I e Getis-Ord Gi*. Após aplicação das estatísticas referidas procurou-se avaliar, ao longo dos testes realizados, a percentagem de permanência das freguesias num cluster espacial. Da análise dos resultados, e tendo em conta os objectivos propostos, concluiu-se que o mapeamento de padrões espaciais é pouco sensível à variação dos parâmetros utilizados. As duas ferramentas de análise espacial utilizadas (análise de cluster e outlier - Anselin´s Local Moran´s I e análises de Hot spot - Getis-Ord Gi*), embora muito distintas, geraram resultados muito similares em termos de identificação da localização geográfica dos clusters para todas as variáveis. Desta forma, foi possível identificar alguns clusters, ainda que de um modo geral exista uma aleatoriedade espacial nos dados.

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.