Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Kinderskelete der frühbronzezeitlichen Mad'arovce-Kultur aus Jelšovce / Slowakei auf Erkrankungen untersucht. Diese Ergebnisse helfen die Lebensbedingungen der in der Frühbronzezeit in Mitteleuropa lebenden Menschen zu beschreiben. Es zeigt sich, dass schon in der Bronzezeit die Gesundheit der Menschen durch klimatische und geographische Faktoren stark beeinflusst wurde. Zu Vergleichszwecken wurden frühbronzezeitliche Populationen aus Niederösterreich und Anatolien, sowie mittelalterliche und neolithische Kinderpopulationen herangezogen. Im Laufe der Frühbronzezeit nimmt die Erkrankungshäufigkeit fast aller Krankheiten zu. Die Kinder der Mad'arovce-Kultur sind überdurchschnittlich häufig betroffen. Eine interessante Vergleichsmöglichkeit ergibt sich durch die frühbronzezeitlichen Populationen der Nitra-, und Aunjetitz-Kultur, die ebenfalls vom Gräberfeld in Jelšocve stammen, allerdings zeitlich früher datiert werden. Die diachrone Untersuchung der drei Kinderpopulationen von Jelšovce zeigt, einen Häufigkeitsanstieg der Infektions-, Zahn- und, mit Ausnahmen, auch der Mangelerkrankungen im Verlauf der Frühbronzezeit in Jelšovce, bei annähernd gleichem Krankheitsspektrum. Dies spricht für ein sehr ähnliches Biotop über den gesamten frühbronzezeitlichen Siedlungszeitraum hinweg. Für die dort lebenden Menschen waren die gleichen positiven wie negativen Aspekte relevant, wie sich in der annähernden Übereinstimmung des Krankheitsspektrums zeigt. Der beobachtete Unterschied in den Krankheitshäufigkeiten wurde sehr wahrscheinlich durch eine Erschöpfung der Ressourcen sowie die Zunahme der Populationsgröße verursacht. Ursachen für die beobachteten Unterschiede zwischen den weiteren bronzezeitlichen Populationen sind in den unterschiedlichen Biotopen sowie den sich im Verlauf der Frühbronzezeit deutlich ändernden klimatischen Bedingungen zu suchen. Sich wandelnde kulturelle und gesellschaftliche Grundlagen spielen offenbar ebenfalls eine Rolle. Auch die Größe der Populationen und deren materieller Reichtum und die damit verbundenen notwendigen Ressourcen beeinflussten die Lebensbedingungen der bronzezeitlichen Menschen. Obwohl es sich bei der Population der Mad’arovce-Kultur um eine relativ reiche Population handelt, sind ihre Kinder häufig von Erkrankungen betroffen. Dies zeigt, dass das Biotop in der Vergangenheit einen größeren Einfluss auf die Gesundheit der Menschen und das Auftreten von Erkrankungen hat als bisher angenommen wurde. Der Skorbut wird in dieser Arbeit bevorzugt behandelt, da zum einen ein System zur Diagnose von kindlichem Skorbut vorgestellt wird, welches eine Diagnosefindung erleichtern soll. Zum anderen treten in der Mad'arovce-Kultur in Jelšocve relativ viele Fälle von Skorbut auf, so dass sich hier eine genauere Betrachtung anbietet. Außerdem kann ein Skorbut als möglicher Cofaktor die hohe Prävalenz an entzündlichen Erkrankungen in der Mad'arovce-Kultur mit erklären. Spuren einer Kauterisation an einem Kinderschädel weisen auf einen Behandlungsversuch im frühbronzezeitlichen Jelšovce hin. In einem anderen Fall wurde ein ossärer Tumor nachgewiesen. Bei zwei Kindern konnten Erkrankungen der Knochen festgestellt werden, die es in dieser Form heute offenbar nicht mehr gibt. Somit liefert die Untersuchung der Kinderskelete von Jelšovce auch medizinhistorisch interessante Befunde.

Environmental factors can have profound effects on the strength and direction of selection and recent studies suggest that such environment-dependent selection can be sex-specific. Sexual selection theory predicts that male fitness is more condition dependent compared to female fitness, suggesting that male fitness is more sensitive to environmental stress. However, our knowledge about the effect of environmental factors on sex-specific reproductive performance and on sex differences in the opportunity for selection is still very limited. In the present study, we investigated the sex-specific effects of diet quality (yeast deprivation and flour type) in the red flour beetle Tribolium castaneum. Specifically, we manipulated yeast supplementation in wheat and whole-wheat flour in competition assays allowing us to test for sex-specific effects of food quality (i) on reproductive success and (ii) on the opportunity for selection. Our data show that yeast deprivation in wheat flour had significantly negative effects on body mass and reproductive success of both sexes, while high-quality flour (whole-wheat flour) was able to buffer the negative impact to a large extent. Importantly, our data suggest no sex-specific effect of dietary stress on reproductive success because the magnitude of the negative effect of yeast deprivation was similar for males and females. Moreover, our study demonstrates that low food quality inflated the opportunity for selection and did not differ between sexes neither under benign nor stressful dietary conditions. We discuss the implications of our findings for the adaptation to stressful environments.

Urbanisierungsprozesse beeinflussen die Funktionen natürlicher Ökosysteme signifikant. Bereitgestellte ökosystemare Leistungen unterliegen Veränderungen, die direkt die Lebensbedingungen des Menschen beeinflussen. Funktionale Freiflächen mit Baum- und Gehölzbeständen sind wichtige Bestandteile urbaner Ökosysteme und lindern lokal Einflüsse der Urbanisierung. Die Umweltbedingungen in der Stadt weichen von den natürlichen ab und mindern die Funktionsfähigkeit der Bäume. Gegenüber etablierten, terrestrischen Untersuchungen des Baumzustands ermöglicht die Fernerkundung räumlich und zeitlich flexible Vitalitätscharakterisierungen. In dieser Dissertation wird ein fernerkundlicher Ansatz zur Baumzustandserhebung erarbeitet. Bei Nutzung hyperspektraler Bilddaten werden biophysikalische und strukturelle Baumparameter mit dem quantitativen Ansatz der Strahlungstransfermodellierung (RTM) abgeleitet. Schwerpunkt dieser Arbeit war die Adaption der RTM auf einzelne Bäume. Hierzu wurden drei Anpassungen vorgenommen: die Korrektur höhenbedingter Bildpunktversätze, die Selektion von Bildelementen und die Nutzung eines geometrisch-optischen Modells, um Einflüsse der Kronentopographie zu korrigieren. Eine Validierung der Modelle und abgeleiteter Parameter basierte auf umfangreichen Geländeerhebungen. Beispielhaft wurde die weißblühende Rosskastanie, eine Hauptbaumart Berlins, untersucht. Ein Modelltest zeigte die Eignung der modifizierten RTM, die optischen Eigenschaften von Kastanien zu modellieren. Mit einer Sensitivitätsanalyse wurde der Einfluss spezifischer Baumeigenschaften auf die Modellergebnisse quantifiziert, was die Optimierung des Verfahrens ermöglichte. Durch Invertierung der Modelle konnten die vitalitätsrelevanten Parameter Chlorophyll- und Wassergehalt realistisch abgeleitet und in ein Baumkataster eingebunden werden. Damit leistet diese Dissertation einen Beitrag, das thematische Spektrum verfügbarer Biogeodaten zur Untersuchung stadtökologische Prozesse zu erweitern. / Urbanisation affects natural ecosystems functions significantly. This leads to changes in ecosystem services which are directly linked to human living conditions. Functional open spaces, especially when covered with wood and trees, are a major component of urban ecosystems and lessen the impact of urbanisation. Environmental conditions of urban areas are fare away from non urban, natural ones. The functionality of trees decreases as a consequence of these unfavourable conditions. In comparison to terrestrial surveys, remote sensing enables spatially and temporally flexible descriptions of tree vitality. In the present work a remote sensing based approach to investigate conditions of urban trees was developed. Radiative transfer models (RTM) were used to derive biophysical and structural parameters from hyperspectral data. In order to adapt the modelling approach to single trees three modifications were made: a) the correction of pixel shifts due to the height of trees and non-nadir view angles of the sensor; b) the selection of spectrally pure pixels; c) the correction of albedo effects induced by crown geometry. A detailed validation of the models and the estimated parameters is performed based on data of an extensive ground survey. Being one of Berlin’s main tree species, the horse chestnut (lat. Aesculus hippocastanum) was exemplary investigated. An Evaluation of the modified RTM showed that they are able to model the optical properties of chestnut canopies. A sensitivity analysis was performed to quantify the impact of tree specific effects on the results of the modelling approach. The findings allowed an optimization of the method. Vitality parameters such as chlorophyll and water content could be realistically estimated by model inversion. Results were finally linked to an existing cadastral system. Results from this work help widen the thematic spectrum of environmental biogeodata applications and investigating multiple processes of urban ecology.

Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, das Auftreten von Milchejektionsstörungen in Produktionsherden zu erfassen und deren Ursachen zu finden. Die Fragestellung wurde in fünf methodisch sehr unterschiedlichen Untersuchungsblöcken bearbeitet, die tierindividuelle Aufzeichnungen zu Kalbung und Verlauf des Einmelkens, Verhaltensbeobachtungen im Vorabkalbezeitraum und Messungen psychophysiologischer Parameter (Herzfrequenz, Elektromyogramm, Hautpotential und Hautwiderstand) während eines Tests auf Stressstabilität sowie während des Einmelkens beinhalteten. Es nahmen 9 sächsische Betriebe an der Untersuchung teil. Die Datenerfassung erfolgte über einen Zeitraum von 20 Monaten in den Jahren 2004 / 2005. Es konnten die Daten von 1767 Färsen erfasst werden. Es wurden eindeutige Zusammenhänge zwischen dem durch suboptimale Haltungsbedingungen verursachten Wirken sozialer Stressoren in der Tiergruppe und dem Auftreten von MES gefunden. Demnach trat MES verstärkt in Betrieben auf, in denen bereits im Vorfeld der Kalbung eine chronische Stresssituation für die Tiere bestand. Hierbei konnten bei gemischten Färsen – Kuh- Gruppen die Anwesenheit der Altkühe und bei reinen Färsengruppen das zu geringe Platzangebot im Laufbereich als Hauptursache gefunden werden. Die Umstände von Abkalbung und Einmelken sind in den untersuchten Betrieben nicht primäre Ursache von MES, können aber verstärkend oder mildernd wirken. So bewirken Umstallungen kurz vor dem Abkalbetermin, eine langer Verbleib des Kalbes an der Kuh, zu kurze Pausen zwischen der Kalbung und der ersten Melkung sowie gesundheitliche Beschwerden im peripartalen Zeitraum ein Ansteigen des MES-Risikos. Betroffen sind hierbei vor allem stresslabile und rangniedrige Tiere sowie Tiere, die unter Testbedingungen bevorzugt introvertierte Verhaltensweisen (ängstlich, demütig) zeigten. Es bestand kein Unterschied hinsichtlich der Stressstabilität der Herden zwischen den Betrieben. Während des Einmelkens unterschieden sich Tiere mit und ohne MES in ihrem Verhalten und den gemessenen Parametern kaum von einander. Tiere mit MES zeigen lediglich eine verstärkte Neigung zu Überreaktionen und eingeschränkter Reaktionsfähigkeit bei den elektrodermalen Parametern, wobei die Differenzen häufig nicht statistisch zu sichern waren. Es konnte keine genetische Veranlagung zur Ausbildung einer MES nachgewiesen werden. Die errechnete Heritabilität lag bei h² = 0,009. MES ist somit als ein betriebsspezifisches Problem zu bezeichnen, das in den hier untersuchten Betrieben vor allem haltungsbedingte Ursachen hat. / The present study was designed to describe the occurrence and determine the causes of disturbed milk ejection (= MES = Milchejektionsstörung) in production herds. The question was treated in an examination with five parts with difficult methods: record individually courses of calving and the first milkings, observe the behaviour in the last weeks before the calving, measure psychophysiological parameters (heartrate, elektromyogram, skin conduction and electrical skin resistance) during a test of stress sensitivity and during the first milkings and an genetic analysis. Nine saxonian herds were involved. The data record was for 20 months in the years 2004 / 2005 and cover 1767 heifers. We found clear connections between social strains, they work in the groups of animals and was caused through suboptimal environment, and the occurrence of MES. We found more MES in herds, where animals had a chronical stress situation in the last weeks bevor the calving. The most important stressors are the presence of multiparous cows in mixed groups with cows and heifers and the lack of room for motion in the box when heifers are alone. The circumstances of calving and the first milkings are not the primary causes of MES in this study, but they can influence this problem. So we found an increase of risk for MES, when 1. the time between the transport of animals in the calving box and the calving was too short, 2. the calf stayed with the cow, 3. the time between the calving and the first milking was too short 4. the animal has health problems in the time around the calving. The animals with the highest risk for MES have low stress resistance are unstable for stress, have a low range in the herd and showed an introverted behaviour (timid, humble) in the test. There was no difference in the stress sensitivity between the herds. During the first milkings we found just little differents at behaviour and at measured parameters between animals with and without MES. Animals with MES showed a small disposition to overreactions or to restrict the ability of reaction in elektrodermal parameters, but the differences are often not significant. We couldn´t found genetic causes of MES. The heritability was h² = 0,009. In conclusion, MES is an herd specific problem. In the herds that were examine, the important causes of MES are suboptimale environment and management of the groups of animals.

Die Kunststoffschweißverfahren Infrarot- und Vibrationsschweißen sind in der Serienfertigung etablierte Fügetechnologien. Sie sind durch eine wirtschaftliche und effiziente Prozessführung gekennzeichnet und sind verfahrenstechnisch prinzipiell zum Einsatz im Apparate-, Behälter- und Rohrleitungsbau geeignet. Aufgrund fehlender Erkenntnisse und Nachweise zum Zeitstandverhalten ist die Anwendung dieser Verfahren im Halbzeugbereich jedoch nur eingeschränkt möglich. Im Rahmen der Untersuchungen wurden das Vibrations- und Infrarotschweißen hinsichtlich ihres Potentials für Langzeitanwendungen mit dem konventionellen Halbzeugschweißverfahren Heizelementschweißen verglichen und erreichbare Zeitstandzug-Schweißfaktoren ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl für das Vibrations- als auch Infrarotschweißen, in Abhängigkeit der Prozessparameter, Zeitstandzug-Schweißfaktoren von ca. 0,7 bis 0,9 erreicht werden. Darüber hinaus führen die Resultate dieser Arbeit zu einer Erweiterung der Wissensbasis über die Mechanismen des Zeitstandbruchverhaltens geschweißter Polyolefinhalbzeuge. Die für die Kurzzeitfestigkeit von Vibrations- und Infrarotschweiß-verbindungen vielfach nachgewiesene Prozess-Struktur-Eigenschaftskorrelation wurde für die Zeitstandfestigkeit erforscht und angewendet. / The infrared and vibration welding processes are joining technologies established in series fabrication. They are characterised by their economically viable and efficient process management and they are suitable for utilisation in apparatus, tank and pipeline construction. However, their application in the field of semi-finished procucts is restricted due to the lack of knowledge and proof in relation to the Environmental Stress Cracking (ESC). Within the framework of the research, the vibration and infrared welding processes were compared with the conventional welding process heated tool butt welding. Furthermore achievable tensile creep welding factors were determined. The results show achievable tensile creep welding factors from ca. 0.7 to 0.9 for the vibration welding process as well as for the infrared welding process dependent on their process parameters. Moreover, the knowledge base of the mechanisms of the failure behaviour of welded joints between semi-finished products undergoing ESC was extended. The process-structure-property correlation, which has been proven for the short-term strength of vibration and infrared welded joints many times, was investigated and applied for the long-term strength.

Abstract in English, Afrikaans and Zulu / In an increasingly changing world, the attributes of human and physical environments are critical in assessing human quality of life (HQoL). The research sources consulted for this thesis point to specific relationships between urban change, ecosystem services and the HQoL. A variety of models have been developed in the global North to assist urban planners to manage the benefits and stressors related to urban shrinkage, ecosystems and HQoL. In the global South the trend is urban growth rather than shrinkage and few models are available for this context. Based on a mixed-method case-study approach, the Rietvlei Nature Reserve, located in the rapidly-growing urban peripheral zone between the Tshwane and Ekurhuleni metropolitan areas in the Gauteng province of South Africa, was selected to assess the benefits and stressors of localised urban development, conservation and sense of place. The purpose of the assessment was to develop a Greenspace Stress Model of Urban Impact (GSMUI) that would be of value to local authorities in managing the interplay of the varied functions of a nature reserve as a greenspace in the global South. Land-use changes were analysed using remote-sensing images. Semi-structured interviews were conducted with purposively-selected key informants to evaluate the functions of the Reserve and the objectives of the Ecological Management Plan for the Reserve. The benefits and risks to the Reserve, as well as the sense-of-place aspects, were identified through semi-structured interviews with 18 purposively-selected key informants, 181 on-site face-to-face semi-structured interviews with visitors to the Reserve, group discussions with interest groups and electronic surveys involving 365 respondents. Data were also collected through the researcher’s own observations and her participation in activities at the Reserve. The empirical results of the research were verified by 14 purposively-selected key specialist informants, who evaluated and ranked the identified benefits and stressors. Benefits and stressors were not ranked the same from different perspectives. Using the results of the empirical research, the researcher was able to merge and adapt a number of models developed for the management of greenspaces in the global North in order to develop the GSMUI specifically for the Rietvlei Reserve. Guidelines were also developed for the application of the GSMUI in geographically similar greenspaces in the global South. / In ‘n toenemend veranderende wêreld, is die eienskappe van menslike en fisiese omgewings krities vir die evaluering van menslike lewenskwaliteit (HQoL). Die navorsing wat geraadpleeg is, het spesifieke verwantskappe tussen stedelike verandering, ekosisteemdienste en HQoL aangedui ‘n Verskeidenheid modelle is in die globale Noorde ontwikkel om stedelike beplanners te help om die voordele en stressors verwant aan ontwikkeling (stedelike inkrimping), ekosisteme en menslike lewenskwaliteit, te bestuur. Onvoldoende modelle is nog ontwikkel vir die om die teenoorgestelde neigings in die globale Suide te bestuur. ’n Gemengdemetodes-gevallestudie-benadering is gevolg om die voordele en stressors van stedelike ontwikkeling, bewaring en sin vir plek in die Rietvlei Natuurreservaat (geleë in die snelgroeiende stedelike randgebiedsone tussen die Tshwane en Ekurhuleni Metropolitaanse gebiede in die Gauteng Provinsie van Suid-Afrika) te ondersoek. Verandering in grondgebruik is deur afstandwaarnemingsbeelde ontleed. Semi-gestruktureerde onderhoude is met doelbewus-geselekteerde sleutelinformante gevoer om die funksies van die Reservaat, sowel as die doelwitte van die Reservaat se ekologiese bestuursplan, te evalueer. Semi-gestruktureerde onderhoude met 18 doelbewus-geselekteerde sleutelinformante, 181 semi-gestruktureerde persoonlike onderhoude met besoekers aan die Reservaat en groepbesprekings is met ereveldwagters en belangegroepe gevoer, en 365 elektroniese vraelyste is ontleed ten einde die voordele en risiko’s vir die Reservaat en ook die pleksin te identifiseer. Data is ook deur middel van waarneming en deelname aan aktiwiteite in die Reservaat ingesamel. Die empiriese resultate van die navorsing is geverifieer deur 14 doelbewus-geselekteerde sleutelinformante wat die geïdentifiseerde voordele en stressors geëvalueer en geklassifiseer het. Voordele en stressors is verskillend evalueer uit verskillende oogpunte. Die gebruik van die empiriese navorsing het die navorser in staat gestel om ’n aantal modelle aan te pas wat vir die bestuur van groenruimtes in die globale Noorde ontwikkel is en te integreer ten einde die GSMUI te skep. Die CSMUI is spesifiek op die bestuur van die Rietvlei Natuurreservaat gemik. Die navorsing bied ook ‘n generiese GSMUI met implementeringsriglyne vir geografies-gelyksoortige groenruimtes in die globale Suide. / Kumhlaba oguquka njalo, isimo sabantu nesemvelo kubalulekile ekuhloleni iqophelo lempilo yabantu i-Human quality of life (HQoL). Ucwaningo oluhloliwe lukhombise ukuthi kukhona ubudlelwane obuthile phakathi kokuncipha/ukwanda, inkonzo yobudlelwane babantu nemvelo kanye ne HqoL. Lokhu kuxhumana kwehlukile kancane ezindaweni zaseNyakatho nomhlaba (ukungcipha kwedolobha) nezindawo zaseNingizimu nomhlaba lapho ukwanda kwamadolobha kugqame khona. Kwakhiwe amamodeli ahlukahlukile khona eNyakatho nomhlaba ukusiza abahleli bamadolobha ukuphatha izinzuzo nokuhluphayo okuhambisana nentuthuko (ukuncipha kwedolobha), kanye nesimo sendawo kanye neHQol. Awekho amamodeli awenziweyo ukusiza ukuphatha isimo esehlukile eNingizimi yomhlaba. Ngokusebenzisa inqubo exubile, inqubo ye-case study, iRietvlei Nature Reserve (etholakala lapho kwanda khona ngokushesha amadolobha phakathi kweTshwane neEKurhuleni kwiprovinsi laseGauteng eNingizima Afrika), yakhethwa ukuhlola izinzuzo nezingcindezi zokuthuthuka kwamadolobha, nokugcina isimo semvelo kanye nobunjalo obuthile bendawo. Injongo yalolu hlolo bekuwukwenza indawo ebizwa iGreenspace Stress Model of Urban Impact (GSMUI) ezosiza iziphathimandla zendawo ukuphatha ukuxhumana okukhona phakathi kwezinhloso ezihlukahlukene zeReserve njengendawo eluhlaza kwiNingizimu neAfrika yomhlaba. Kwahlaziywa indlela eguqukayo yokusetshenziswa komhlaba ngokusebenzisa imifanekiso ebheka ikude etholakala kuma mepi akhombisa indikimba (thematic map). Kwenziwa ama-semi-structured interviews nababambiqhaza bolwazi ababalulekile ukuhlola ukusebenza kweReserve kanye nezinhloso zohlelo olubizwa i-Ecological Management Plan for the Reserve. Izinzuzo nezingcindezi zale-Reserve, kanye nobunjalo obuthile bendawo, kwaphawulwa, ngokwenza ama-semi-structured interview nabathile ababalulekile abakhethwa abayi 18 ukuxoxa nabo, futhi kwenziwa nama-semi-structured interview ngokubhekana ubuso nobuso nezivakashi ze-Reserve ezingama 181, kanye nezingxoxo nabaqaphi abathile besiqiwi (rangers) kanye namanye amaqembu athintekayo. Ulwazi lwaqokelelwa futhi ngokuthi abacwaningi babheke lokho okwenzekayo kanye nokubamba iqhaza kwimisebenzi ye-Reserve. Imiphumela yobufakazi bocwaningo yaqinisekiswa ngosolwazi ababalulekile bobuchwepheshe abangu 14 ababekhethelwe le nhloso, abahlola babuya babeka ngamazinga izinzuzo nezingcindezi ukwenzela ukuthi abacwaningi babuye baphinde bakwazi ukwenza enye i-GSMUI. Ngokusebenzisa imiphumela yobufakazi bocwaningo, umcwaningi wakwazi ukuhlela kabusha amamodeli amaningana athile enziwe ukuphatha izindawo eziluhlaza eNyakatho lomhlaba, ukuze enze GSMUI eqondene nokuphatha iReserve laseRietvlei. Ucwaningo lubuye lwahlinzeka futhi i-GSMUI enabile engasetshenziswa njengemikhombandlela yezinye izindawo eziluhlaza ezifana nalezi khona eNingizimu yomhlaba. / Geography / Ph.D. (Geography)