A pesquisa visou a avaliar o processamento de imagens digitais pelo Sistema TreeVis (SVA) para identificar o estado nutricional de plantas de milho com níveis induzidos de Ca; Mg e S em plantas de milho (Zea mays L.). Foram utilizados tratamentos constituídos pela omissão completa e individual dos nutrientes Ca, Mg e S e para cada nutriente foram avaliadas doses crescentes (1/3, 2/3 e completa) do elemento e 4 repetições. Esse experimento foi realizado em casa de vegetação sob cultivo hidropônico, conduzido em vasos com solução nutritiva. Foram determinados os parâmetros de crescimento da cultura do milho (altura da planta, número de folhas e diâmetro do colmo) e massa seca das plantas. Foram feitas amostragens de plantas em V4, V6 e V8, visando determinar os teores de macro e micronutrientes das raízes e parte aérea e observados a sintomatologia de deficiência das plantas. Nesses estádios, através de um sistema de visão artificial, também foram obtidas as imagens das folhas. A omissão de Ca, Mg e S na solução nutritiva promoveu sintomas típicos de deficiência de cada nutriente em plantas de milho. O sistema de visão artificial conseguiu identificar os sintomas de deficiência de Ca, Mg e S com 80%, 75,5% e 78% de acertos, respectivamente. / The research aimed to evaluate the processing of digital images by TreeVis System (AVS) to identify the nutritional status of corn plants with induced levels of Ca, Mg and S in corn (Zea mays L.). Treatments used were made by the individual and complete omission of Ca, Mg and S and for each nutrient were evaluated escalating doses (1/3, 2/3 and complete) element and four replications. This experiment was conducted in a greenhouse under hydroponic cultivation in pots with nutrient solution. It was determined the growth of corn (plant height, leaf number and stem diameter) and plant dry. Samples were collected from plants in V4, V6 and V8 engines, to determine the levels of macro and micronutrients from the roots and shoots and observed symptoms of deficiency of plants. In these stages, through an artificial vision system, images were also obtained from the leaves. The omission of Ca, Mg and S in the nutrient solution caused symptoms typical of each nutrient deficiency in maize plants. The artificial vision system could identify the symptoms of deficiency of Ca, Mg and S with 80%, 75.5% and 78% accuracy, respectively.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vitamin A is a fat soluble compound occurring in three chemical forms in animal tissues: alcohol (retinol), aldehyde (retinal) and acid (retinoic acid). It is an essential nutrient for fish, required in small quantities, important for the health, growth and reproduction. In this study, the objective was to determine the nutritional requirement and the response in growth, hematological disorders and oxidative parameters of juvenile catfish (Rhamdia quelen) fed diets with vitamin A. We conducted an experiment lasting 70 days, with 500 silver catfish (initial weight = 23.00 ± 4.27 g), distributed in 20 tanks (25 fish per tank), with four replications. The semi-purified diets were formulated to meet the protein and energy requirements of the species (37% CP and 3.400 kcal/kg DE). Five vitamin A levels were tested: 0; 1500; 3000; 4500; 6000 IU kg-1. Fish were fed three times a day (8, 12 and 18 hours), at 3% PV. Three sampling was performed at the beginning, the middle and the end of the experiment. The following parameters were measured: average weight (g), total length and standard length (cm). Fish used to collect tissue samples were killed by benzocaine overdose (dose: 35 mg L-). Liver, gills and muscle samples were collected to determine oxidative stress parameters (tissue protein, TBARS non-protein thiols, catalase, superoxide dismutase, glutathione-S-transferase). Hematological analyzes of fish were made by analyzing the total number of red blood cells, hematocrit, hemoglobin, mean corpuscular volume, mean corpuscular hemoglobin and mean corpuscular hemoglobin concentration. Analysis of body composition (crude protein, fat, dry matter and mineral matter) of silver catfish to whole fish and fillet samples were also carried out. It has been found that providing diets with levels greater than 3500 IU of vitamin A kg- is ideal for better growth, animals increased proportionally to the increase of vitamin A in the diet. There were no effects on hematological and biochemical parameters of plasma. Considering the fillet quality parameters the level of 4500 IU kg- of vitamin A in the diet showed better results, there were a higher amount of protein and less fat in the fillet. To oxidative protection the level of 4500 IU kg- of vitamin A in the diet showed better results too, was observed lower activity of enzymes that act as an antioxidant, proving that retinoids and carotenoids act by donating electrons to reactive oxygen species, saving the enzymatic protection. / A vitamina A é lipossolúvel e ocorre de três formas químicas no tecido animal: álcool (retinol), aldeído (retinal) e ácido carboxílico (ácido retinóico). É um nutriente essencial para os peixes, exigido em pequenas quantidades, importante para a saúde, crescimento e reprodução. Neste estudo, o objetivo foi determinar a exigência nutricional e a resposta em crescimento, alterações hematológicas e parâmetros oxidativos de juvenis de jundiá (Rhamdia quelen) alimentados com dietas contendo níveis de vitamina A. Para isso, foi realizado um experimento com duração de 70 dias, com 500 jundiás (peso médio inicial = 23,00 ± 4,27 g), distribuídos em 20 tanques (25 peixes por tanque), com quatro repetições por tratamento. As dietas utilizadas foram semi-purificadas e formuladas para atender às exigências proteicas e energéticas da espécie (37% proteína bruta e 3.400 kcal/kg de energia digestível). Foram testados cinco níveis de vitamina A: 0; 1500; 3000; 4500; 6000 UI/kg na dieta. Os peixes foram alimentados três vezes ao dia (8, 12 e 18 horas), 3% do peso vivo, em três refeições. Foram realizadas três biometrias para coleta de dados: no dia 0, aos 35 e aos 70 dias (final do experimento). Foram mensurados os seguintes parâmetros: peso médio (g), comprimento total e comprimento padrão (cm). Os peixes utilizados para coleta de amostras de tecidos foram eutanasiados por meio de overdose de benzocaína (dose: 250mg/L). Foi realizada coleta de amostras de fígado, brânquias e músculo para a determinação de parâmetros oxidativos (proteína tecidual, TBARS, tióis não proteicos, catalase, superóxido dismutase, glutationa-S-transferase). Foram realizadas análises hematológicas dos peixes, quantificando número total de eritrócitos, hematócrito, taxa de hemoglobina, volume corpuscular médio, hemoglobina corpuscular média e concentração de hemoglobina corpuscular média. Também foram realizadas análises de composição corporal (proteína bruta, gordura, matéria seca e matéria mineral) dos jundiás utilizando amostras de peixe inteiro e amostras de filé. Constatou-se que fornecer dietas com níveis acima de 3500 UI de vitamina A/kg é ideal para melhor crescimento, animais cresceram proporcionalmente ao aumento de quantidade de vitamina A na dieta. Não ocorreu efeitos nos parâmetros hematológicos e bioquímicos de plasma. Considerando os parâmetros de qualidade de filé e proteção oxidativa o nível de 4500 UI/kg de vitamina A na dieta apresentou melhores resultados. No filé, houve maior quantidade de proteína e menor quantidade de gordura e quanto ao estresse oxidativo, foi observado menor atividade de enzimas que atuam como antioxidante, provando que retinóides e carotenoides agem doando elétrons para espécies reativas ao oxigênio, poupando a proteção enzimática.

Magister Scientiae (Biodiversity and Conservation Biology) / Wheat is a key global commodity in terms of acreage and tradeable value and as a staple in household diets. Many factors including biotic stress conditions have detrimental effects on global wheat production and yield. The increasing prevalence of biotic stress inflicted by fungal species such as Fusarium has significantly reduced yield and quality of cereal crops thus, threatening sustainable agriculture and food security. Interactions between wheat and Fusarium spp. such as Fusarium proliferatum triggers the accumulation of reactive oxygen species (ROS) to levels toxic to the plant thus leading to oxidative damage and ultimate cellular death. In order to maintain redox homeostasis, plants rely on ROS-scavenging antioxidants (enzymatic and non-enzymatic) to control ROS molecules to levels less toxic to plants. This study investigated the impact of F. proliferatum on the physio-biochemical responses of two wheat cultivars (SST 015 and SST 088). Changes in seed germination, growth, biomass, chlorophyll and mineral contents were monitored. Furthermore, changes in ROS accumulation and antioxidant enzyme activity was measured in the shoots of both wheat cultivars.

>Magister Scientiae - MSc / Biotic stress is one of the main causes for agricultural loss of economically important cereal crops. The increasing prevalence of biotic stress inflicted by fungal species such as Fusarium has significantly reduced yields and quality of cereals, threatening sustainable agriculture and food security worldwide. Interactions between wheat and Fusarium spp. such as Fusarium oxysporum promotes the accumulation of reactive oxygen species (ROS). Overproduction of ROS can become toxic to plants depending on the scavenging ability of antioxidant systems to maintain redox homeostasis. This study investigated the effects of F. oxysporum on the physiological and biochemical response of three wheat cultivars namely, SST 056, SST 088 and SST 015. Physiological responses were monitored by measuring changes observed in plant growth parameters including shoot and root growth and biomass, relative water content as well as photosynthetic metabolism and osmolyte content in all three wheat cultivars. Downstream biochemical analysis involved monitoring the accumulation of ROS biomarkers (superoxide and hydrogen peroxide) as well as the detection of enzymatic activity of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and peroxidase (POD). These biochemical responses were only monitored on the two wheat cultivars which presented contrasting responses to F. oxysporum infection. Results showed that F. oxysporum significantly reduced plant growth, biomass, chlorophyll pigments and relative water content of all three cultivars, with the highest reduction observed for SST 088 relative to SST 015 and SST056. On the other hand, proline content was significantly enhanced in all three wheat cultivars, with the highest increase observed for SST 015 relative to SST 056 and SST 088. Based on the contrasting physiological results observed for these three cultivars, downstream biochemical analysis was focused on SST 015 and SST 088. F. oxysporum trigged an increased in superoxide and hydrogen peroxide contents in both cultivars, with the highest increase observed for SST 088. A similar trend was observed for the extent of lipid peroxidation, manifested as enhanced MDA levels. Furthermore, F. oxysporum differentially altered antioxidant enzyme activity relative to the control of both wheat cultivars. A Significant increase in SOD activity was observed for both cultivars in response to F. oxysporum. However, contrasting responses in APX and POD activity (as seen for the band intensities of individual isoforms) was observed in these wheat cultivars in response to F. oxysporum. Based on the results obtained in this study we suggest that F. oxysporum infection has varying degrees of severity in different wheat cultivars. In light of the significant reduction of plant development coupled with enhanced ROS accumulation and differential antioxidant capacity for SST 015 relative SST 088, we suggest that SST 015 is more resilient to F. oxysporum. We thus conclude that a direct relationship exists between ROS accumulation and antioxidant scavenging in regulating plant tolerance against F. oxysporum pathogens.

Tesis por compendio / En la presente Tesis Doctoral se utilizaron cebada y remolacha como fuentes alternativas de carbohidratos en dietas para trucha arcoíris con el objetivo de evaluar su efecto sobre parámetros productivos, histología hepática e intestinal, estrés y calidad de la carne. Los marcadores estudiados fueron los mismo tanto para los experimentos de cebada como de remolacha. En las pruebas de la cebada se utilizaron concentraciones crecientes de este ingrediente (0-32%) en la dieta, se inició con un peso medio de 127.72 ± 5.65 g y se finalizó cuando alcanzaron el peso comercial al cabo de 84 días. En las pruebas de remolacha se utilizaron dos niveles de remolacha (14% y 28%) y dos de betaína (0.9% y 1.63%), se inició con un peso medio de 69 ± 2.2 g y se finalizó cuando los peces alcanzaron el peso comercial al cabo de 105 días. La inclusión de cebada en dietas de trucha arcoíris no mostró diferencias significativas en los parámetros de crecimiento ni biométricos. La inclusión de 14% remolacha y 0.9% betaína no afectó al crecimiento, parámetros nutritivos, biométricos y retenciones de nutrientes en comparación con el control, concentraciones mayores de remolacha y betaína tuvieron un efecto negativo. Cuando se estudiaron los parámetros histológicos y morfométricos en hígado e intestino, los resultados mostraron que los peces alimentados con concentraciones crecientes de cebada mostraron hepatocitos más pequeños, mientras que los peces alimentados con remolacha y betaína presentaban hepatocitos más grandes, en ambos casos el hígado mostró un menor nivel de vacuolización. La concentración de cebada de un 8% produjo un efecto negativo a nivel morfológico del intestino, sin embargo, la inclusión de remolacha no produjo ningún efecto. Los peces fueron sometidos a estrés por ausencia de oxígeno y aumento de densidad durante 10 minutos. Cuando el estrés fue analizado a nivel bioquímico los resultados mostraron que a niveles basales, la inclusión de cebada y remolacha no causó ningún cambio en los niveles de cortisol, glucosa y MDA, aunque los valores basales de lactato fueron significativamente más bajos en los peces alimentados con remolacha y betaína. Treinta minutos después del estrés la concentración de cortisol, glucosa y lactato aumentó significativamente en los peces de todos los grupos y la concentración de MDA disminuyó. La inclusión de cebada mostró valores más bajos de cortisol, glucosa y lactato que la dieta control. Cuando los peces alcanzaron el peso comercial se analizó la calidad de los filetes y las propiedades antioxidantes. En ambas pruebas los peces alimentados con los ingredientes objeto de estudio mostraron valores de actividad de agua más bajos y una mejora en la textura y el color de los filetes comparado con los peces alimentados con la dieta control. La inclusión de remolacha y betaína no tuvo ningún efecto sobre los parámetros oxidativos del filete, mientras que la inclusión de cebada inhibió su oxidación lipídica. Concentraciones de cebada por encima del 8% mejoraron la actividad antioxidante de los filetes y aumentaron el contenido en alpha-tocoferol, sin embargo, los peces alimentados con remolacha y betaína mostraron un mayor contenido en flavonoides y fenólico pero no se observó ningún efecto sobre las propiedades antioxidantes del filete. Por último, cuando se llevó a cabo el análisis sensorial se observó que los peces alimentados con dietas con más de un 8% de cebada mostraron unas agallas más rojas y mejor textura, además de un color rojo del filete más intenso, parámetros que se correlacionan con una mejora de la frescura del pescado. Sin embargo, la inclusión de cebada o remolacha en dietas de trucha arco iris no tuvo ningún efecto sobre la aceptabilidad de los filetes. / The current Doctoral Thesis used barley and red beet as alternative carbohydrate sources in rainbow trout diets. The aim was to evaluate their effect on productive, histological and morphometric parameters, their effect on biochemical indexes after an acute stress and their effect on the quality of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). The different markers studied were the same in the barley and red beet experiments. In the barley experiment, increasing concentrations of barley (0-32%) were used in the diet, starting with an average weight of 127.72 ± 5.65 g and ending when they reached commercial weight after 84 days. In the red beet experiment, two red beet levels (14% and 28%) and two betaine levels (0.9% and 1.63%) were used, starting with an average weight of 69 ± 2.2 g and finishing when they reached commercial weight at the end of 105 days. The inclusion of barley in rainbow trout diets did not show significant differences in growth and biometric parameters. While the inclusion of 14% of red beet and 0.9% betaine did not affect growth, nutritive or biometric parameters and nutrient retentions compared to control, higher red beet and betaine concentrations showed a negative effect. When the histological and morphometric parameters were studied in liver and intestine, the results showed that fish fed at high barley concentrations showed smaller hepatocytes than control, while hepatocytes were larger in fish fed with red beet and betaine than control, however, in both cases, the liver had a lower level of vacuolization. Barley inclusion at 8% produced a negative effect at intestine morphological level; however, no effects were observed with the inclusion of red beet. Fish were submitted to stress, a lack of oxygen and increased of fish density, during 10 minutes. The results showed that at basal levels, the inclusion of barley and red beet did not cause any change in cortisol, glucose and MDA levels, although basal lactate values were significantly lower in the fish fed with red beet and betaine. Thirty minutes after stress the concentration of cortisol, glucose and lactate increased significantly in the fish of all groups and the concentration of MDA decreased. The inclusion of barley showed lower cortisol, glucose and lactate values than control. When fish reached commercial weight, the quality of the fillets and antioxidant properties were analysed. In both trials, fish fed with the experimental ingredients showed lower water activity values and textural and colour properties were enhanced. Red beet and betaine inclusion did not show any effect on the oxidative parameters of the fillets, while the inclusion of barley showed an inhibitory effect on fillets lipid oxidation. Concentrations of barley above 8% improved the antioxidant activity of the fillets and increased the content of alpha-tocopherol, however, fish fed with red beet and betaine showed a higher content of flavonoids and phenolics but no effect on the antioxidant properties of the fillet. Finally, when the sensory analysis was carried out, it was observed that fish fed diets with more than 8% barley showed redder gills and better texture than control, in addition to a more intense red colour of the fillet, these characteristics are correlated with an improvement of fish freshness. However, the inclusion of barley or red beet in rainbow trout diets had no effect on the acceptability of fillets. / En la present tesi doctoral es van utilitzar ordi i remolatxa com a fonts alternatives de carbohidrats en dietes per a truita amb l'objectiu d'avaluar el seu efecte sobre paràmetres productius, histologia hepàtica i intestinal, estrès i qualitat de la carn. Els marcadors estudiants fòren els mateixos en els experiments d`ordi I remolatxa. En les proves de l'ordi es van utilitzar concentracions creixents d'aquest ingredient (0-32%), es va iniciar amb un pes mitjà de 127.72 ± 5.65 g i es va finalitzar quan van arribar al pes comercial al cap de 84 dies. En les proves de remolatxa es van utilitzar dos nivells de remolatxa (14% i 28%) i dos de betaïna (0.9% i 1.63%), es va iniciar amb un pes mitjà de 69 ± 2.2 g i es va finalitzar quan els peixos van aconseguir el pes comercial al cap de 105 dies. La inclusió d'ordi en dietes de truita no va mostrar diferències significatives en els paràmetres de creixement i biomètrics. La inclusió de 14% remolatxa i 0,9% betaïna no va afectar el creixement, paràmetres nutritius, biomètrics i retencions de nutrients en comparació amb el control, concentracions majors de remolatxa i betaïna van tenir un efecte negatiu. Quan es van estudiar els paràmetres histològics i morfomètrics en fetge i intestí, els resultats van mostrar que els peixos alimentats amb concentracions creixents d'ordi tenien hepatòcits més petits, mentres que els peixos alimentats amb remolatxa i betaïna presentaven hepatòcits més grans, i en ambdós casos el fetge va mostrar un menor nivell de vacuolització. La concentracion d'ordi d'un 8% va produir un efecte negatiu a nivell morfològic de l'intestí, mentres que la inclusió de remolatxa no va produir cap efecte a nivell d'intestí. Els peixos van ser sotmesos a estrès per absència d'oxigen i augment de densitat durant 10 minuts. Quan l'estrès va ser analitzat a nivell bioquímic els resultats van mostrar que a nivells basals, la inclusió d'ordi i remolatxa no va causar cap canvi en els nivells de cortisol, glucosa i MDA, encara que els valors basals de lactat van ser significativament més baixos en els peixos alimentats amb remolatxa i betaïna. 30 minuts després de l'estrès la concentració de cortisol, glucosa i lactat va augmentar significativament en els peixos de tots els grups i la concentració de MDA va disminuir. La inclusió d`ordi va mostrar valors més baixos de cortisol, glucosa i lactat que la dieta control. Quan els peixos van aconseguir el pes comercial es va analitzar la qualitat dels filets i propietats antioxidants. En ambdues proves els peixos alimentats amb els ingredients objecte d'estudi van mostrar valors d'activitat d'aigua més baixos i una millora en la textura i el color dels filets comparat amb els peixos alimentats amb la dieta control. La inclusió de remolatxa i betaïna no va tenir cap efecte sobre els paràmetres oxidatius del filet, mentre que la inclusió d'ordi va inhibir l'oxidació lipídica dels filets. Concentracions d'ordi per sobre del 8% van millorar l'activitat antioxidant dels filets i van augmentar el contingut en alpha-tocoferol, però, els peixos alimentats amb remolatxa i betaïna van mostrar un major contingut en flavonoides i fenòlic però no es va observar cap efecte sobre les propietats antioxidants del filet. Finalment, quan es va dur a terme l'anàlisi sensorial es va observar que els peixos alimentats amb dietes amb més d'un 8% d'ordi van mostrar unes ganyes més vermelles i millor textura, a més d'un color vermell del filet més intens, paràmetres que es correlacionen amb una millora de la frescor del peix. No obstant això, la inclusió d'ordi o remolatxa en dietes de truita no va tenir cap efecte sobre l'acceptabilitat dels filets. / Pinedo Gil, J. (2018). Study of novel carbohydrate sources on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107364 / Compendio

SILVA, Guelson Batista da. Dinâmica populacional e pesca de atuns em cardumes associados no Atlântico oeste equatorial. 2013. 155 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2013 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-26T14:55:57Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_gbsilva.pdf: 25046778 bytes, checksum: fc5e4863285fe78962906db438bfe4a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-26T14:56:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_gbsilva.pdf: 25046778 bytes, checksum: fc5e4863285fe78962906db438bfe4a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_gbsilva.pdf: 25046778 bytes, checksum: fc5e4863285fe78962906db438bfe4a9 (MD5) Previous issue date: 2013 / The present study aims to characterize the technolo gical features and the catch composition, complemented with studies on the age a nd growth and feeding of the target species in the fishery for tunas in associated schools in the western equatorial Atlantic. For this purpose, a total of 109 landings by the fleet based on Areia Branca, RN, were observed in the period from June 2010 to M ay 2013, as well as on board in nine fishing cruises in the period from February 2011 to December 2012. The age and growth study was performed based on readings of age rings of the dorsal spines and daily microincrements present in the otolith of Thunnus albacares, adjusted to von Bertalanffy , Gompertz and Logistic growth models, which were selected based on their AIC (Akaike 's Information Criterion) valu es. The feeding study was developed through the identification and assessment of food items present in the stomach contents from T. obesus and T. albacares . The fleet consisted of 9 boats, with an average length overall of 13.4 m, which use various fishing techniques such as handline, rod and line and trolling, combined with natural baits or lures. Landings amounted 691,533 kg, from which, the target species were bigeye and yellowfin tunas, as well as bycatch, species such as dolphinfish, blue marlin, skipjack, wahoo, rainbow runner and, even occasionally, species such as swordfish and triggerfish. The values of L were estimated at 175.13 and 171.6 cm for the obser ved and backcalculated data from the dorsal spines and 166.6, 171.14 and 155.38 cm, respectively for the pooled data, males and females based on otolith daily microstructure. The main food items observed in the diet of both predators were the following fish families: Myctophidae, Exocoetidae, Bramidae and Nomeidae. Cephalopods and crustaceans were occasionally observed. We can conclude that results provide essential information that will ass ist in the understanding of fishing activities as well as expand the knowledge on the biology of the target species. / O presente trabalho tem por objetivo a caracterização dos aspectos tecnológicos e da composição das capturas, complementados com estudos sobre o crescimento e a alimentação das principais espécies na pesca de atuns e afins em cardumes associados no Atlântico Oeste Equatorial. Para tanto, foram acompanhados 109 desembarques em Areia Branca, RN, no período entre jun/2010 e mai/2013, assim como o embarque em nove cruzeiros de pesca no período entre fev/2011 e dez/2012. O estudo de idade e crescimento, foi realizado com base nas leituras de anéis etários nos espinhos dorsais e microincrementos diários de otólitos de Thunnus albacares ajustados aos modelos de crescimento de von Bertalanffy, Gompertz e Logístico, os quais foram selecionados a partir dos valores de AIC (Akaike’s Criterion Information). O estudo de alimentação foi desenvolvido por meio da identificação e avaliação dos itens alimentares presentes no conteúdo estomacal de T. obesus e T. albacares. Foram observadas 9 embarcações, com comprimento total médio de 13,4 m, as quais utilizam diversas técnicas de captura como a linha de mão, vara e linha, corrico e corso, com o uso de iscas artificiais e naturais. Os desembarques totalizaram 691.533 kg de pescado, dentre os quais, as espécies alvo foram a albacora bandolim e a albacora laje, sendo retidas tambem espécies como o dourado, agulhão negro, bonito-listrado, cavala empinge, peixe rei e ainda, ocasionalmente, espécies como espadarte e cangulo. Os valores de L ̅_∞ foram estimados em 175,13 e 171,6 cm para os dados observados e retrocalculados a partir dos espinhos dorsais e em 166,6; 171,14; e 155,38 cm respectivamente para os dados agrupados, para machos e fêmeas a partir dos microincrementos diários de otólitos. Os principais itens alimentares observados na dieta de ambos os predadores foram os peixes das famílias Myctophidae, Exocoetidae, Bramidae e Nomeidae, sendo observadas com menor frequência os cefalópodes e os crustáceos. Podemos concluir que os resultados obtidos fornecem informações essênciais que ajudarão a compreender as atividades de pesca, bem como ampliarão os conhecimentos sobre a biologia das principais espécies capturadas.

Tesis por compendio / [ES] Durante siglos de cultivo en la Península Ibérica después de su introducción en el siglo XVI, las judías se adaptaron a nuevos entornos, evolucionando numerosas variedades locales. Se evaluaron cultivares españoles locales de Phaseolus lunatus (frijol lima) y su resistencia a la salinidad, en dónde se expusieron las plantas a varios tratamientos de sal, con el fin de evaluar el efecto de la salinidad en el crecimiento y el rendimiento del cultivo. Se observó que el estrés salino redujo el peso fresco de los órganos aéreos, lo que permitió clasificar los cuatro genotipos según su tolerancia a la salinidad. la prolina aumentó en todos los cultivares, más notablemente en el cv. VPH-79, con las concentraciones absolutas más altas registradas en los cultivares más tolerantes a la sal. Estos hallazgos indican que P. lunatus es moderadamente tolerante a la sal y que sus principales mecanismos para adaptarse al estrés salino son el mantenimiento de altas concentraciones de K+ y la acumulación de prolina en las hojas. Por otra parte, se analizaron en invernadero 24 genotipos locales de P. vulgaris de España durante dos temporadas consecutivas. De cada genotipo, se cultivaron cinco plantas y se caracterizaron (17 rasgos cuantitativos y 15 cualitativos) utilizando los descriptores del IBPGR. Los resultados obtenidos indican una alta variabilidad para la mayoría de los rasgos, especialmente los relacionados con el rendimiento y sus componentes. Además, se analizaron las respuestas a los tratamientos por déficit hídrico y estrés salino, en cuanto a inhibición del crecimiento y contenido de prolina foliar (Pro), en 47 genotipos de Phaseolus vulgaris de diferentes orígenes. Para la mayoría de las variables de crecimiento analizadas y Pro, los efectos del cultivo, el tratamiento y sus interacciones fueron altamente significativos (p<0.001); los rasgos morfológicos de las raíces, el diámetro del tallo y el número de hojas se debieron principalmente a una variación incontrolada, mientras que la variación del peso fresco y el contenido de agua de los tallos y las hojas fue inducida claramente por el estrés. Bajo las condiciones experimentales, los efectos promedio del estrés salino sobre el crecimiento de las plantas fueron relativamente más débiles que los del déficit hídrico. . Pro, por su parte, fue la única variable que mostró una correlación negativa con todos los parámetros de crecimiento, pero particularmente con los de tallos y hojas mencionados anteriormente, como lo indican los coeficientes de correlación de Pearson y los PCA. Se propone el uso de Pro como un marcador bioquímico adecuado para exámenes simples, rápidos y a gran escala de genotipos de judía, para excluir los más sensibles, aquellos que acumulan concentraciones más altas de Pro en respuesta a tratamientos de estrés hídrico o salino. Asimismo, se han analizado las respuestas a la salinidad en seis cultivares de judía común: cuatro variedades locales de España y dos líneas experimentales de Cuba. La prolina fue usada para clasificar la tolerancia de los cultivares, Las concentraciones de azúcares solubles totales variaron con los tratamientos y entre los genotipos, pero fue difícil evaluar su papel en la tolerancia al estrés de las plantas analizadas. Los cambios en el contenido de malondialdehído (MDA) no indicaron peroxidación de la membrana inducida por sal como resultado del estrés oxidativo secundario; en consecuencia, no se detectó acumulación de compuestos fenólicos totales y flavonoides, como mecanismo de defensa antioxidante. Estos resultados destacan la confiabilidad del uso de prolina como marcador bioquímico del estrés salino en judía y la importancia del mecanismo relacionado con el transporte de potasio a las hojas para conferir tolerancia al estrés a algunos cultivares de judía. / [CA] Durant segles de cultiu a la Península Ibèrica després de la seva introducció en el segle XVI, les mongetes es van adaptar a nous entorns, evolucionant nombroses varietats locals. Es van avaluar conreessis espanyols locals de garrofó (fesol llima) i la seva resistència a la salinitat, a on es van exposar les plantes a diversos tractaments de sal, per tal d'avaluar l'efecte de la salinitat en el creixement i el rendiment de l'cultiu. Es va observar que l'estrès salí va reduir el pes fresc dels òrgans aeris, el que va permetre classificar els quatre genotips segons la seva tolerància a la salinitat. la prolina augmentar en tots els conreessis, més notablement en el cv. VPH-79, amb les concentracions absolutes més altes registrades en els conreessis més tolerants a la sal. Aquestes troballes indiquen que P. lunatus és moderadament tolerant a la sal i que els seus principals mecanismes per adaptar-se a l'estrès salí són el manteniment d'altes concentracions de K + i l'acumulació de prolina en les fulles. D'altra banda, es van analitzar en hivernacle 24 genotips locals de P. vulgaris d'Espanya durant dues temporades consecutives. De cada genotip, es van conrear cinc plantes i es van caracteritzar (17 trets quantitatius i 15 qualitatius) utilitzant els descriptors de l'IBPGR. Els resultats obtinguts indiquen una alta variabilitat per a la majoria dels trets, especialment els relacionats amb el rendiment i els seus components. A més, es van analitzar les respostes als tractaments per dèficit hídric i estrès salí, pel que fa a inhibició de l'creixement i contingut de prolina foliar (Pro), en 47 genotips de Phaseolus vulgaris de diferents orígens. Per a la majoria de les variables de creixement analitzades i Pro, els efectes de l'cultiu, el tractament i les seves interaccions van ser altament significatius (p <0.001); els trets morfològics de les arrels, el diàmetre de la tija i el nombre de fulls es van deure principalment a una variació incontrolada, mentre que la variació de l'pes fresc i el contingut d'aigua de les tiges i les fulles va ser induïda clarament per l'estrès. Sota les condicions experimentals, els efectes mitjana de l'estrès salí sobre el creixement de les plantes van ser relativament més febles que els de el dèficit hídric. . Pro, per la seva banda, va ser l'única variable que va mostrar una correlació negativa amb tots els paràmetres de creixement, però particularment amb els de tiges i fulles esmentats anteriorment, com ho indiquen els coeficients de correlació de Pearson i els PCA. Es proposa l'ús de Pro com un marcador bioquímic adequat per a exàmens simples, ràpids i a gran escala de genotips de mongeta, per excloure els més sensibles, aquells que acumulen concentracions més altes de Pro en resposta a tractaments d'estrès hídric o salí. Així mateix, s'han analitzat les respostes a la salinitat en sis conreessis de mongeta comú: quatre varietats locals d'Espanya i dues línies experimentals de Cuba. La prolina va ser usada per a classificar la tolerància dels conreessis, Les concentracions de sucres solubles totals van variar amb els tractaments i entre els genotips, però va ser difícil avaluar el seu paper en la tolerància a l'estrès de les plantes analitzades. Els canvis en el contingut de malondialdehid (MDA) no van indicar peroxidació de la membrana induïda per sal com a resultat de l'estrès oxidatiu secundari; en conseqüència, no es va detectar acumulació de compostos fenòlics totals i flavonoides, com a mecanisme de defensa antioxidant. Aquests resultats destaquen la fiabilitat de l'ús de prolina com a marcador bioquímic de l'estrès salí en jueva i la importància de l'mecanisme relacionat amb el transport de potassi a les fulles per conferir tolerància a l'estrès a alguns conreessis de mongeta. / [EN] During centuries of cultivation in the Iberian Peninsula after their introduction in the 16th century, beans adapted to new environments, evolving numerous landraces.In this study was also evaluated the resistance to salinity of several local Spanish cultivars of Phaseolus lunatus L. (lima bean). Plants were subjected to various salt treatments and growth and biochemical parameters were determined. It was observed that salt stress reduced the fresh weight of aerial organs, which allowed us to classify the four genotypes according to their tolerance to salinity. In addition, proline increased in all cultivars, most notably in cv. VPH-79, with the highest absolute concentrations recorded in the most salt tolerant cultivars. These findings indicate that P. lunatus is moderately salt tolerant and that its main mechanisms for adapting to salt stress are the maintenance of high K+ concentrations and proline accumulation in leaves. In studies conducted in this research project, 24 landraces of P. vulgaris from Spain were analyzed in greenhouses during two consecutive seasons. From each genotype, five plants were grown and characterized for 17 quantitative and 15 qualitative traits using IBPGR descriptors. . The results obtained indicate high variability for most of the traits, especially those related to yield and its components. On the other hand, this study analyzed the responses to water deficit and salt stress treatments, in terms of growth inhibition and leaf proline (Pro) content, in 47 Phaseolus vulgaris genotypes of different origins. For most of the growth variables analyzed and Pro, the effects of cultivar, treatment and their interactions were highly significant (p <0.001); root morphological traits, stem diameter and number of leaves were mainly due to uncontrolled variation, whereas variation in fresh weight and water content of stems and leaves was clearly induced by stress. Under our experimental conditions, the average effects of salt stress on plant growth were relatively weaker than those of water deficit. . Pro, in turn, was the only variable that showed a negative correlation with all growth parameters, but particularly with those of stems and leaves mentioned above, as indicated by Pearson's correlation coefficients and PCAs. We propose the use of Pro as a biochemical marker suitable for simple, rapid, large-scale screening of bean genotypes to exclude the most sensitive, those that accumulate higher concentrations of Pro in response to water or salt stress treatments. In addition, responses to salinity were analyzed in six common bean cultivars: four local varieties from Spain and two experimental lines from Cuba. Proline was used to rank the relative tolerance of the cultivars. Concentrations of total soluble sugars varied with treatments and among genotypes, but it was difficult to assess their role in stress tolerance of the plants tested.. Changes in malondialdehyde (MDA) content did not indicate salt-induced membrane peroxidation as a result of secondary oxidative stress; consequently, accumulation of total phenolic compounds and flavonoids, as an antioxidant defense mechanism, was not detected. These results highlight the reliability of the use of proline as a biochemical marker of salt stress in common beans and the importance of the mechanism related to potassium transport to leaves in conferring stress tolerance to some common bean cultivars. / Arteaga Castillo, SM. (2021). Cultivos para el cambio climático: selección y caracterización de variedades de judía (Phaseolusvulgaris L.) y Phaseolus lunatus tolerantes a la sequía y salinidad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/168450 / Compendio

- Ziele der Arbeit - Das primäre Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in einer möglichst umfassenden Be-schreibung einzelner Entwicklungsstadien im Verjüngungszyklus von Betula pendula Roth. Dabei waren die lokalen Bestandes- und Standortsbedingungen im Untersuchungsgebiet in besonderer Weise zu berücksichtigen. Des Weiteren sollten Optionen zur waldbaulichen Integration der Sand-Birkenverjüngung in bestehende Behandlungskonzepte für in Auflösung befindliche Fichtenaltbestände aufgezeigt werden. - Untersuchungsgebiet - Der Tharandter Wald liegt im Freistaat Sachsen (50° 55’-50° 00’n. Br., 13° 25’-13° 35’ ö. L.) und umfasst eine Fläche von etwa 6.000 ha. Das von der Baumart Fichte dominierte Gebiet kolliner bis submontaner Höhenstufe (350 - 420 m ü. NN) wird der „Unteren Nordostab-dachung des Erzgebirges“ zugeordnet. Als Untersuchungsflächen wurden wechselfeuchte (wechselfrische) Standorte mittlerer Trophie gewählt, die von einschichtigen Fichtenbe-ständen in einem Alter von ≥ 80 Jahren bestockt waren. Einzeln bis truppweise eingemischte Samenbäume der Sand-Birke (B. pendula) bildeten eine Grundvoraussetzung für die Flächen-auswahl. - Methodisches Vorgehen - Das methodische Vorgehen konzentrierte sich auf die verjüngungsökologisch relevanten Entwicklungsstadien (fruktifizierender Samenbaum, Diaspore, Keimling, Sämling und eta-blierte Verjüngungspflanze) der Sand-Birke. Die Wachstumsparameter der vorhandenen Samenbäume wurden durch Untersuchungen zum Fruchtbehang unterlegt. Der mehrstufige Versuchsansatz zur Erfassung einzelner Verjüngungsstadien stützte sich auf Bestandesauf-nahmen, Gefäß- und Laborversuche. Erhebungen auf Bestandesebene erfassten die Diaspo-renausbreitung mithilfe von Samenfallen und dokumentierten die Keimlings- und Ver-jüngungsstadien von B. pendula auf entsprechend etablierten Aufnahmeplots (1 m x 1 m). Darüber hinaus umfassten die Aufnahmen Strahlungs- und Feuchtemessungen und die Charakterisierung der Bodenvegetation. Für die Einschätzung des mikrostandörtlichen Um-feldes wurden exemplarisch Bodendeckungsvarianten (Mineralboden, Nadelstreuauflage, Calamagrostis villosa CHAIX (GMEL.) und Deschampsia flexuosa L. (TRIN.)) ausgewählt, die als besonders repräsentativ für reine Fichtenbestände des Erzgebirges gelten. Für die räumliche Modellierung der Diasporen und Keimlinge auf Bestandesebene stand das Pro-gramm WALDSTAT (NÄTHER &amp; WÄLDER 2003) zur Verfügung. Im Rahmen des Mitscherlich-Gefäßversuchs wurden gleichermaßen quantitative und qualitative Entwicklungen von Sand-Birkenkeimlingen und -sämlingen erhoben. Der Einfluss ausgewählter Bodendeckungs-varianten wurde in diesen Betrachtungen berücksichtigt. Neben zahlreichen Pflanzenpara-metern (Spross-, Blatt- und Wurzelentwicklung, Allokationen, Allometrien) war die kleinstandörtliche räumliche Verteilung dieser Verjüngungspflanzen von vorrangiger Be-deutung. Als Verteilungs- und Konkurrenzmaße auf Ebene des Mikrostandortes dienten Tessellationsmodelle, der Aggregationsindex nach CLARK &amp; EVANS, der Gini-Koeffizient und das “Constant Yield Law“. - Ergebnisse - - Die Erfassung der Samenbaumparameter von B. pendula führte zu flächenspezifischen und signifikanten Unterschieden in der Dimension, Höhe und soziologischen Stellung. Für die Darstellung der Durchmesser-Höhenverteilungen erwiesen sich logarithmische und quadra-tische Funktionen gleichermaßen geeignet. Das Kronenprozent ereichte im Mittel Werte zwi-schen 37 % und 49 %. Die einzelnen Kronenparameter (Kronendurchmesser, Kronenlänge und Kronenmantelfläche) zeigten straffe lineare Zusammenhänge. Innerhalb der Kronen-strukturen (z. B. Blatt- und Zweigtrockenmasse) ließen sich zum Teil allometrische Be-ziehungen nachweisen. Im Rahmen der Vollbaumbeerntung war ein durchmesserabhängiger Fruchtbehang nachweisbar, der für den Einzelbaum eine Anzahl zwischen 2,3 und 4,2 Millionen Diasporen erreichte. - Mit den Erhebungen zur zeitlichen Ausbreitungsdynamik der Diasporen waren durch mehrjährige Untersuchungszeiträume, auch für eine Pionierbaumart wie B. pendula, stärkere Samenjahre nachzuweisen. Die räumliche Modellierung der anemochoren Diasporenaus-breitung belegte erwartungsgemäß bessere Modellanpassungen für den anisotropen (richtungsgebundenen) Modellansatz. Dennoch zeichneten sich sowohl jahres- als auch flächenspezifisch deutliche Unterschiede in der Modellgüte ab. Als maximale Diasporen-dichte pro m² wurde ein Wert von 20.700 Diasporen ermittelt. Die mittleren Ausbreitungs-distanzen (MDD - “Mean Dispersal Distances“) lagen nach Modellschätzung für die ge-samten Beprobungszeiträume und unter Berücksichtigung aller Versuchsflächen zwischen 37 m und 90 m. Die durchschnittliche Diasporenproduktion eines Einzelbaumes lag nach Anga-ben des Modells in einem Bereich von 180.000 bis 7.400.000. Die Qualitätsansprache an den Diasporen ergab einen Anteil von etwa 5 % bis 8 % äußerlich Schadhaften. Der unmittelbare Windeinfluss auf Hauptausbreitungsrichtung und -entfernung konnte ebenfalls nachgewiesen werden. - Untersuchungen zum Keimlingsstadium zeigten deutliche Abhängigkeiten zwischen den ausgewählten Bodendeckungsvarianten, der Keimlingsdichte und dem Keimlingswachstum. Sand-Birkenkeimlinge waren sowohl unter Bestandesbedingungen als auch unter den freif-lächenähnlichen Bedingungen des Mitscherlich-Gefäßversuchs auf der Variante mit Mine-ralboden besonders dicht aufgelaufen, blieben jedoch stark in ihrer weiteren Entwicklung zurück. Als besonders wüchsig erwiesen sich Keimlinge auf den Bodendeckungsvarianten mit Nadelstreuauflage und in D. flexuosa. Sand-Birkenkeimlinge der Bodendeckungsvarianten ohne Konkurrenz durch Bodenvegetation (Mb, Nd) besaßen eine längere Hauptwurzel und eine höhere Wurzelmasse (56 % - 60 % der Gesamtmasse). Die oberirdische Allokation (Blatt- und Sprossmasse) fiel hingegen für Sand-Birkenkeimlinge in den Bodendeckungs-varianten mit C. villosa und D. flexuosa höher aus. Verteilungs- und Konkurrenzerhebungen in den Gefäßversuchen erbrachten signifikante Zusammenhänge zwischen Keimlingsdichte, Standraum und Wachstum der Einzelpflanze. - Das Sämlingsstadium und die älteren Verjüngungspflanzen wiesen einen deutlichen Rückgang in der Mortalität auf. Die Erhebungen im Bestand ergaben ein unterschiedliches Durchschnittsalter für Sand-Birken auf den einzelnen Bodendeckungsvarianten (C. villosa 7,6 Jahre, D. flexuosa 6,2 Jahre und Nadelstreu 4,7 Jahre). Die wachstumsrelevanten Umweltbe-dingungen wie Strahlungsverfügbarkeit, Feuchteregime und Entfernung zum nächsten Alt-baum unterschieden sich außerdem in Abhängigkeit von den als repräsentativ eingestuften Bodendeckungsvarianten unter Bestandesbedingungen. Das bestandesbezogene Wachstum der Sand-Birken in einem Alter von 2 bis 6 Jahren ließ sich durch eine exponentielle Funktion mit hoher Anpassungsgüte (p ≤ 0,000) abbilden. Innerhalb des Mitscherlich-Gefäßversuchs haben sich ebenfalls Unterschiede in der Individuendichte, den Mortalitäts- und Wachstums-raten in Abhängigkeit von den Bodendeckungsvarianten ausgebildet. Höchste Verjüngungs-dichten wurden nach einem 2,5jährigen Entwicklungszeitraum auf der Bodendeckungs-variante Nadelstreuauflage erreicht. Die Allokationen in der Trockenmasse näherten sich hingegen in den unterschiedlichen Varianten stärker an. Ein dichteabhängiges Wachstum konnte in der letzten Aufnahme nicht mehr nachgewiesen werden. Abschließend bleibt festzuhalten, dass die ermittelten Untersuchungsergebnisse in Abhängig-keit vom jeweiligen Verjüngungsstadium die zeitliche und räumliche Präsenz, Konkurrenz- und Entwicklungsfähigkeit der Sand-Birke in Fichtenaltbeständen des Tharandter Waldes charakterisieren. Sie belegen eine kleinstandörtliche Heterogenität in den untersuchten Beständen, die sich nachhaltig auf die Etablierung der hier untersuchten Pionierbaumart auswirkt. Anhand der räumlichen Modellierung lässt sich die zu erwartende Verteilung von Diasporen und Keimlingen in Abhängigkeit von den Positionen der Samenbäume prognostizieren. Insgesamt ergibt sich aus den vorliegenden Ergebnissen ein vergleichsweise hohes Verjüngungspotenzial für B. pendula, das sich durch waldbauliche Maßnahmen effizient nutzen ließe. Ein detailliertes Wissen über die einzelnen Verjüngungsstadien bietet zudem die Möglichkeit einer gezielten waldbaulichen Steuerung der Baumart und zur Risikoabschätzung des Verjüngungserfolgs unter den gegebenen Rahmenbedingungen. Bei einer wachsenden waldbaulichen Unsicherheit im Umgang mit unterschiedlichsten Klima-prognosen, die sich in ihrer Wirkung regionalspezifisch erheblich unterscheiden können, sollte die Sand-Birke als Misch- und Vorwaldbaumart unbedingt berücksichtigt werden. Um dem viel zitierten Anspruch an die Nachhaltigkeit waldbaulichen Handelns gerecht zu werden, muss die Option zur Integration von B. pendula gewährleistet bleiben, auch für künftige Generationen und bei sich wandelnden Ansprüchen an den Wald. / - Objectives - The main goal of this study was to describe comprehensively the particular stages of the regeneration cycle of Betula pendula Roth. Investigations were carried out in local stand and site conditions of a research area in South-East Germany (Tharandter Forest) are considered. In this context options for integrating Silver birch regeneration into silvicultural management concepts of old Spruce stands (Picea abies L.) with lacking vitality are pointed out. - Research area - The Tharandter Forest is located (50°00’N, 13°35’E.) in Saxony (South-East Germany) with an area of around 6.000 ha. It is dominated by Norway spruce stands, and ranges from colline to submontane altitudinal belt (350 to 420 m a.s.l.). These sites are part of the northern declivity of the Ore Mountains. Mono-layered Norway spruce stands with soils of medium trophy and well drained, but featured highly variable soil moisture levels during the growing season were selected for this study. The stand age was ≥ 80 years. Seed trees of Silver birch were mixed as single trees or small groups. - Methodical aspects - The methodical work was concentrated on relevant regeneration aspects like fructification of seed trees, seeds, seedlings, saplings and established regeneration of Silver birch. Growth parameters of seed trees and the amount of fructification were used to quantify allometric relationships. The multi-level research design was based on measurements under stand conditions, pot and laboratory experiments. Seed traps and plots (1m x 1m) were located in spruce stands with regard to different stages of Silver birch development. Therefore micro-environmental growth conditions like soil humidity and photosynthetic active radiation were measured, and plants of ground cover characterized. As examples of ground cover variants with highest presence in homogeneous spruce stands mineral soil, needle litter, Calamagrostis villosa CHAIX (GMEL.) und Deschampsia flexuosa L. (TRIN.) were chosen. Using the program WALDSTAT (NÄTHER &amp; WÄLDER 2003) spatial distribution of dispersed seeds (diaspores) and seedlings could be modelled. Additionally pot experiments were done to compare quantitative and qualitative development of birch seedlings between stand and open site conditions. Regeneration density, number of leaves, shoot and root growth and allocations were measured as important growth parameters to evaluate single plant development under different environmental conditions. Finally, spatial distribution of seedlings in microsites and intraspecific competition were calculated by tessellation models, aggregation indices after CLARK &amp; EVANS, Gini-coefficient and ‘constant yield law’. - Main results - - Measurements on seed trees of B. pendula indicate stand specific differences significantly in dimension, height and biosocial position of trees within the birch population (crown classes). For specific height-dbh curves logarithmic and quadratic equations were adapted. The relative crown length for seed trees was located between 37 % and 49 %. Allometric relationships between crown parameters (e.g. crown diameter, crown length and crown surface) were strongly correlated. In specific cases crown structures (e.g. dry mass of leaves and twigs) were also correlated, certainly with different grades. Direct seed counting of felled seed trees provided the relationships between dbh and number of seeds. Counted seeds for single Silver birch trees ranged between 2.300.000 - 4.200.000. - As one result of seed trapping huge varieties in seed production of Silver birch were detectable between years with different seed potential. Spatial modeling of seed dispersal supported strong influences caused by wind (direction and speed). Hence, best fitted model estimations were found for anisotropic scenarios. The maximum in seed density was recorded with 20.700 seeds per m². As data for ‘Mean Dispersal Distances’ (MDD) the program WALDSTAT calculated between 37 m and 90 m. Furthermore the amount of seeds produced by a single tree was estimated with 180.000 - 7.400.000 depending on dbh. Physical quality evaluations for seeds have shown a mean proportion of damaged and not germinable seeds between 5 % and 8 %. - Direct effects of ground cover variants have been identified for seedling density and growth. Seedling density was highest on mineral soil for both, stand conditions and pot experiment, but these birch seedlings developed slowly compared with individuals in the other ground cover variants. The best growth was realized by birch seedlings in needle litter and D. flexuosa. Regarding to root length and mass, birches in ground cover variants without grass competition (mineral soil and needle litter) have shown a significant better development of underground parts. Root dry mass of these birch seedlings reached proportions between 56 % and 60 % of whole plant dry mass. By contrast the aboveground dry mass (leaves and shoot) was higher for birches competing with grasses. Overall results of birch seedling distribution and competition were significant correlations between densities, space, and growth per single plant. - For saplings and established birch regeneration a notable decrease in mortality rates were found. According to regeneration analyses under stand conditions age distributions in Silver birch regeneration have been controlled by ground cover variants and their environment conditions. The average age of Silver birch seedlings was high in areas with C. villosa (7.6 years) and low in needle litter (4.7 years). Furthermore growth influencing environmental conditions like light, humidity, and distance of old spruce trees have shown differences between variants in ground cover. The growth of regenerated Silver birches at the age of 2 to 6 years under those stand conditions can be described by an exponential function with high degree of adaptation (p ≤ 0,000). There were also differences in sapling densities, mortality and growth rates caused by ground cover variants in the pot experiments. After 2.5 years maximum regeneration densities in pots were registered on ground covers with needle litter. Allocations in regeneration dry mass were less influenced by ground cover variants than in previous stages. Density dependent growth rates could not be proved during last measurements. Finally, the presented results provide the opportunity to characterize temporal and spatial presence of different regeneration stages of Silver birch, its potential of competition and further development in old Norway spruce stands of the Tharandter Forest. They document heterogeneous structures of micro-environmental conditions in these spruce stands, which have sustainable effects on regeneration establishment of this studied pioneer tree species. On the basis of spatial modeling it is possible to estimate spatial distribution of seeds and seedlings depending on seed tree positions. Overall the results involve a high potential of successful regeneration in Silver birch, which opens up promising vistas for silvicultural management. More detailed knowledge in particular regeneration stages induces possibilities for selective control in silviculture with Silver birch. Additionally, estimating the regeneration risks and the success under given surrounding conditions will be more precisely. Considering uncertainty in giving prognoses for climate change Silver birch should be integrated in silvicultural strategies because of its role as admixed tree species and pioneer crop combined with comparably high resilience against warming.

- Ziele der Arbeit - Das primäre Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in einer möglichst umfassenden Be-schreibung einzelner Entwicklungsstadien im Verjüngungszyklus von Betula pendula Roth. Dabei waren die lokalen Bestandes- und Standortsbedingungen im Untersuchungsgebiet in besonderer Weise zu berücksichtigen. Des Weiteren sollten Optionen zur waldbaulichen Integration der Sand-Birkenverjüngung in bestehende Behandlungskonzepte für in Auflösung befindliche Fichtenaltbestände aufgezeigt werden. - Untersuchungsgebiet - Der Tharandter Wald liegt im Freistaat Sachsen (50° 55’-50° 00’n. Br., 13° 25’-13° 35’ ö. L.) und umfasst eine Fläche von etwa 6.000 ha. Das von der Baumart Fichte dominierte Gebiet kolliner bis submontaner Höhenstufe (350 - 420 m ü. NN) wird der „Unteren Nordostab-dachung des Erzgebirges“ zugeordnet. Als Untersuchungsflächen wurden wechselfeuchte (wechselfrische) Standorte mittlerer Trophie gewählt, die von einschichtigen Fichtenbe-ständen in einem Alter von ≥ 80 Jahren bestockt waren. Einzeln bis truppweise eingemischte Samenbäume der Sand-Birke (B. pendula) bildeten eine Grundvoraussetzung für die Flächen-auswahl. - Methodisches Vorgehen - Das methodische Vorgehen konzentrierte sich auf die verjüngungsökologisch relevanten Entwicklungsstadien (fruktifizierender Samenbaum, Diaspore, Keimling, Sämling und eta-blierte Verjüngungspflanze) der Sand-Birke. Die Wachstumsparameter der vorhandenen Samenbäume wurden durch Untersuchungen zum Fruchtbehang unterlegt. Der mehrstufige Versuchsansatz zur Erfassung einzelner Verjüngungsstadien stützte sich auf Bestandesauf-nahmen, Gefäß- und Laborversuche. Erhebungen auf Bestandesebene erfassten die Diaspo-renausbreitung mithilfe von Samenfallen und dokumentierten die Keimlings- und Ver-jüngungsstadien von B. pendula auf entsprechend etablierten Aufnahmeplots (1 m x 1 m). Darüber hinaus umfassten die Aufnahmen Strahlungs- und Feuchtemessungen und die Charakterisierung der Bodenvegetation. Für die Einschätzung des mikrostandörtlichen Um-feldes wurden exemplarisch Bodendeckungsvarianten (Mineralboden, Nadelstreuauflage, Calamagrostis villosa CHAIX (GMEL.) und Deschampsia flexuosa L. (TRIN.)) ausgewählt, die als besonders repräsentativ für reine Fichtenbestände des Erzgebirges gelten. Für die räumliche Modellierung der Diasporen und Keimlinge auf Bestandesebene stand das Pro-gramm WALDSTAT (NÄTHER &amp; WÄLDER 2003) zur Verfügung. Im Rahmen des Mitscherlich-Gefäßversuchs wurden gleichermaßen quantitative und qualitative Entwicklungen von Sand-Birkenkeimlingen und -sämlingen erhoben. Der Einfluss ausgewählter Bodendeckungs-varianten wurde in diesen Betrachtungen berücksichtigt. Neben zahlreichen Pflanzenpara-metern (Spross-, Blatt- und Wurzelentwicklung, Allokationen, Allometrien) war die kleinstandörtliche räumliche Verteilung dieser Verjüngungspflanzen von vorrangiger Be-deutung. Als Verteilungs- und Konkurrenzmaße auf Ebene des Mikrostandortes dienten Tessellationsmodelle, der Aggregationsindex nach CLARK &amp; EVANS, der Gini-Koeffizient und das “Constant Yield Law“. - Ergebnisse - - Die Erfassung der Samenbaumparameter von B. pendula führte zu flächenspezifischen und signifikanten Unterschieden in der Dimension, Höhe und soziologischen Stellung. Für die Darstellung der Durchmesser-Höhenverteilungen erwiesen sich logarithmische und quadra-tische Funktionen gleichermaßen geeignet. Das Kronenprozent ereichte im Mittel Werte zwi-schen 37 % und 49 %. Die einzelnen Kronenparameter (Kronendurchmesser, Kronenlänge und Kronenmantelfläche) zeigten straffe lineare Zusammenhänge. Innerhalb der Kronen-strukturen (z. B. Blatt- und Zweigtrockenmasse) ließen sich zum Teil allometrische Be-ziehungen nachweisen. Im Rahmen der Vollbaumbeerntung war ein durchmesserabhängiger Fruchtbehang nachweisbar, der für den Einzelbaum eine Anzahl zwischen 2,3 und 4,2 Millionen Diasporen erreichte. - Mit den Erhebungen zur zeitlichen Ausbreitungsdynamik der Diasporen waren durch mehrjährige Untersuchungszeiträume, auch für eine Pionierbaumart wie B. pendula, stärkere Samenjahre nachzuweisen. Die räumliche Modellierung der anemochoren Diasporenaus-breitung belegte erwartungsgemäß bessere Modellanpassungen für den anisotropen (richtungsgebundenen) Modellansatz. Dennoch zeichneten sich sowohl jahres- als auch flächenspezifisch deutliche Unterschiede in der Modellgüte ab. Als maximale Diasporen-dichte pro m² wurde ein Wert von 20.700 Diasporen ermittelt. Die mittleren Ausbreitungs-distanzen (MDD - “Mean Dispersal Distances“) lagen nach Modellschätzung für die ge-samten Beprobungszeiträume und unter Berücksichtigung aller Versuchsflächen zwischen 37 m und 90 m. Die durchschnittliche Diasporenproduktion eines Einzelbaumes lag nach Anga-ben des Modells in einem Bereich von 180.000 bis 7.400.000. Die Qualitätsansprache an den Diasporen ergab einen Anteil von etwa 5 % bis 8 % äußerlich Schadhaften. Der unmittelbare Windeinfluss auf Hauptausbreitungsrichtung und -entfernung konnte ebenfalls nachgewiesen werden. - Untersuchungen zum Keimlingsstadium zeigten deutliche Abhängigkeiten zwischen den ausgewählten Bodendeckungsvarianten, der Keimlingsdichte und dem Keimlingswachstum. Sand-Birkenkeimlinge waren sowohl unter Bestandesbedingungen als auch unter den freif-lächenähnlichen Bedingungen des Mitscherlich-Gefäßversuchs auf der Variante mit Mine-ralboden besonders dicht aufgelaufen, blieben jedoch stark in ihrer weiteren Entwicklung zurück. Als besonders wüchsig erwiesen sich Keimlinge auf den Bodendeckungsvarianten mit Nadelstreuauflage und in D. flexuosa. Sand-Birkenkeimlinge der Bodendeckungsvarianten ohne Konkurrenz durch Bodenvegetation (Mb, Nd) besaßen eine längere Hauptwurzel und eine höhere Wurzelmasse (56 % - 60 % der Gesamtmasse). Die oberirdische Allokation (Blatt- und Sprossmasse) fiel hingegen für Sand-Birkenkeimlinge in den Bodendeckungs-varianten mit C. villosa und D. flexuosa höher aus. Verteilungs- und Konkurrenzerhebungen in den Gefäßversuchen erbrachten signifikante Zusammenhänge zwischen Keimlingsdichte, Standraum und Wachstum der Einzelpflanze. - Das Sämlingsstadium und die älteren Verjüngungspflanzen wiesen einen deutlichen Rückgang in der Mortalität auf. Die Erhebungen im Bestand ergaben ein unterschiedliches Durchschnittsalter für Sand-Birken auf den einzelnen Bodendeckungsvarianten (C. villosa 7,6 Jahre, D. flexuosa 6,2 Jahre und Nadelstreu 4,7 Jahre). Die wachstumsrelevanten Umweltbe-dingungen wie Strahlungsverfügbarkeit, Feuchteregime und Entfernung zum nächsten Alt-baum unterschieden sich außerdem in Abhängigkeit von den als repräsentativ eingestuften Bodendeckungsvarianten unter Bestandesbedingungen. Das bestandesbezogene Wachstum der Sand-Birken in einem Alter von 2 bis 6 Jahren ließ sich durch eine exponentielle Funktion mit hoher Anpassungsgüte (p ≤ 0,000) abbilden. Innerhalb des Mitscherlich-Gefäßversuchs haben sich ebenfalls Unterschiede in der Individuendichte, den Mortalitäts- und Wachstums-raten in Abhängigkeit von den Bodendeckungsvarianten ausgebildet. Höchste Verjüngungs-dichten wurden nach einem 2,5jährigen Entwicklungszeitraum auf der Bodendeckungs-variante Nadelstreuauflage erreicht. Die Allokationen in der Trockenmasse näherten sich hingegen in den unterschiedlichen Varianten stärker an. Ein dichteabhängiges Wachstum konnte in der letzten Aufnahme nicht mehr nachgewiesen werden. Abschließend bleibt festzuhalten, dass die ermittelten Untersuchungsergebnisse in Abhängig-keit vom jeweiligen Verjüngungsstadium die zeitliche und räumliche Präsenz, Konkurrenz- und Entwicklungsfähigkeit der Sand-Birke in Fichtenaltbeständen des Tharandter Waldes charakterisieren. Sie belegen eine kleinstandörtliche Heterogenität in den untersuchten Beständen, die sich nachhaltig auf die Etablierung der hier untersuchten Pionierbaumart auswirkt. Anhand der räumlichen Modellierung lässt sich die zu erwartende Verteilung von Diasporen und Keimlingen in Abhängigkeit von den Positionen der Samenbäume prognostizieren. Insgesamt ergibt sich aus den vorliegenden Ergebnissen ein vergleichsweise hohes Verjüngungspotenzial für B. pendula, das sich durch waldbauliche Maßnahmen effizient nutzen ließe. Ein detailliertes Wissen über die einzelnen Verjüngungsstadien bietet zudem die Möglichkeit einer gezielten waldbaulichen Steuerung der Baumart und zur Risikoabschätzung des Verjüngungserfolgs unter den gegebenen Rahmenbedingungen. Bei einer wachsenden waldbaulichen Unsicherheit im Umgang mit unterschiedlichsten Klima-prognosen, die sich in ihrer Wirkung regionalspezifisch erheblich unterscheiden können, sollte die Sand-Birke als Misch- und Vorwaldbaumart unbedingt berücksichtigt werden. Um dem viel zitierten Anspruch an die Nachhaltigkeit waldbaulichen Handelns gerecht zu werden, muss die Option zur Integration von B. pendula gewährleistet bleiben, auch für künftige Generationen und bei sich wandelnden Ansprüchen an den Wald. / - Objectives - The main goal of this study was to describe comprehensively the particular stages of the regeneration cycle of Betula pendula Roth. Investigations were carried out in local stand and site conditions of a research area in South-East Germany (Tharandter Forest) are considered. In this context options for integrating Silver birch regeneration into silvicultural management concepts of old Spruce stands (Picea abies L.) with lacking vitality are pointed out. - Research area - The Tharandter Forest is located (50°00’N, 13°35’E.) in Saxony (South-East Germany) with an area of around 6.000 ha. It is dominated by Norway spruce stands, and ranges from colline to submontane altitudinal belt (350 to 420 m a.s.l.). These sites are part of the northern declivity of the Ore Mountains. Mono-layered Norway spruce stands with soils of medium trophy and well drained, but featured highly variable soil moisture levels during the growing season were selected for this study. The stand age was ≥ 80 years. Seed trees of Silver birch were mixed as single trees or small groups. - Methodical aspects - The methodical work was concentrated on relevant regeneration aspects like fructification of seed trees, seeds, seedlings, saplings and established regeneration of Silver birch. Growth parameters of seed trees and the amount of fructification were used to quantify allometric relationships. The multi-level research design was based on measurements under stand conditions, pot and laboratory experiments. Seed traps and plots (1m x 1m) were located in spruce stands with regard to different stages of Silver birch development. Therefore micro-environmental growth conditions like soil humidity and photosynthetic active radiation were measured, and plants of ground cover characterized. As examples of ground cover variants with highest presence in homogeneous spruce stands mineral soil, needle litter, Calamagrostis villosa CHAIX (GMEL.) und Deschampsia flexuosa L. (TRIN.) were chosen. Using the program WALDSTAT (NÄTHER &amp; WÄLDER 2003) spatial distribution of dispersed seeds (diaspores) and seedlings could be modelled. Additionally pot experiments were done to compare quantitative and qualitative development of birch seedlings between stand and open site conditions. Regeneration density, number of leaves, shoot and root growth and allocations were measured as important growth parameters to evaluate single plant development under different environmental conditions. Finally, spatial distribution of seedlings in microsites and intraspecific competition were calculated by tessellation models, aggregation indices after CLARK &amp; EVANS, Gini-coefficient and ‘constant yield law’. - Main results - - Measurements on seed trees of B. pendula indicate stand specific differences significantly in dimension, height and biosocial position of trees within the birch population (crown classes). For specific height-dbh curves logarithmic and quadratic equations were adapted. The relative crown length for seed trees was located between 37 % and 49 %. Allometric relationships between crown parameters (e.g. crown diameter, crown length and crown surface) were strongly correlated. In specific cases crown structures (e.g. dry mass of leaves and twigs) were also correlated, certainly with different grades. Direct seed counting of felled seed trees provided the relationships between dbh and number of seeds. Counted seeds for single Silver birch trees ranged between 2.300.000 - 4.200.000. - As one result of seed trapping huge varieties in seed production of Silver birch were detectable between years with different seed potential. Spatial modeling of seed dispersal supported strong influences caused by wind (direction and speed). Hence, best fitted model estimations were found for anisotropic scenarios. The maximum in seed density was recorded with 20.700 seeds per m². As data for ‘Mean Dispersal Distances’ (MDD) the program WALDSTAT calculated between 37 m and 90 m. Furthermore the amount of seeds produced by a single tree was estimated with 180.000 - 7.400.000 depending on dbh. Physical quality evaluations for seeds have shown a mean proportion of damaged and not germinable seeds between 5 % and 8 %. - Direct effects of ground cover variants have been identified for seedling density and growth. Seedling density was highest on mineral soil for both, stand conditions and pot experiment, but these birch seedlings developed slowly compared with individuals in the other ground cover variants. The best growth was realized by birch seedlings in needle litter and D. flexuosa. Regarding to root length and mass, birches in ground cover variants without grass competition (mineral soil and needle litter) have shown a significant better development of underground parts. Root dry mass of these birch seedlings reached proportions between 56 % and 60 % of whole plant dry mass. By contrast the aboveground dry mass (leaves and shoot) was higher for birches competing with grasses. Overall results of birch seedling distribution and competition were significant correlations between densities, space, and growth per single plant. - For saplings and established birch regeneration a notable decrease in mortality rates were found. According to regeneration analyses under stand conditions age distributions in Silver birch regeneration have been controlled by ground cover variants and their environment conditions. The average age of Silver birch seedlings was high in areas with C. villosa (7.6 years) and low in needle litter (4.7 years). Furthermore growth influencing environmental conditions like light, humidity, and distance of old spruce trees have shown differences between variants in ground cover. The growth of regenerated Silver birches at the age of 2 to 6 years under those stand conditions can be described by an exponential function with high degree of adaptation (p ≤ 0,000). There were also differences in sapling densities, mortality and growth rates caused by ground cover variants in the pot experiments. After 2.5 years maximum regeneration densities in pots were registered on ground covers with needle litter. Allocations in regeneration dry mass were less influenced by ground cover variants than in previous stages. Density dependent growth rates could not be proved during last measurements. Finally, the presented results provide the opportunity to characterize temporal and spatial presence of different regeneration stages of Silver birch, its potential of competition and further development in old Norway spruce stands of the Tharandter Forest. They document heterogeneous structures of micro-environmental conditions in these spruce stands, which have sustainable effects on regeneration establishment of this studied pioneer tree species. On the basis of spatial modeling it is possible to estimate spatial distribution of seeds and seedlings depending on seed tree positions. Overall the results involve a high potential of successful regeneration in Silver birch, which opens up promising vistas for silvicultural management. More detailed knowledge in particular regeneration stages induces possibilities for selective control in silviculture with Silver birch. Additionally, estimating the regeneration risks and the success under given surrounding conditions will be more precisely. Considering uncertainty in giving prognoses for climate change Silver birch should be integrated in silvicultural strategies because of its role as admixed tree species and pioneer crop combined with comparably high resilience against warming.

In der Wintersaison 2005-2006 wurde ein Split-Split Plot-Design Feldversuch mit drei Wiederholungen für jede Behandlung von Kartoffeln, als Indikatorpflanze, unter den ariden Bedingungen der Kharga Oasis in der Westlichen Wüste von Ägypten durchgeführt. Drei Bewässerungslevel (100 %, 80 %, und 60 % of ETc) mit Tröpfchenbewässerung, zwei Mulchvarianten (Zuckerrübenabfall ohne und mit 24 ton ha-1) und 4 Kompostraten (0, 12, 24, und 36 ton ha-1) wurden getestet. Generell und als Ergebnis einer Regressionsanalyse der Versuchsvarianten ohne Kompost war die beste Variante die Tröpfchenbewässerung bei 80% ETc unabhängig ob gemulcht oder nicht gemulcht wurde. Andererseits die Variante mit 36 t Kompost und mit 24 t Mulch ergab die besten Ergebnisse bei 60% of ETc sowohl beim Ertrag und den Ertragskomponenten, bei den hydrophysikalischen Eigenschaften, bei der Bodenwasserretention, beim Wasserverbrauch, bei den Pflanzenkoeffizienten, der Wassernutzungseffizienz, der Düngernutzungseffizienz sowie beim Nettogewinn. Wird die Rate der Kompostgabe aber auf 24 ton ha-1 reduziert, die höchsten Nettogewinne bei der lokalen Vermarktung als auch signifikant beim Kartoffelexport werden erreicht. / Under the arid condition of Kharga Oasis in the Western Desert of Egypt, split-split plot design field experiment with three replications for each treatment using potato as an indicator plant was carried out during the winter season 2005-2006. Three irrigation levels of water regime (100 %, 80 %, and 60 % of ETc) using drip irrigation system, two treatments of soil covering (sugar cane wastes at the rate of 0 and 24 ton /ha) and compost rates (0, 12, 24, and 36 ton ha-1) were tested. In general and as a result of the triple interaction among the studied treatments, using drip irrigation either with soil mulching or not, 80 % of ETc as a water regime was the best. On the other hand, reducing drip irrigation water level at 60% of ETc in mulched soil that was treated with 36 ton ha-1 of compost recorded the highest values yield and yield components, soil hydrophysical properties, soil water retention, water consumption, crop coefficients, water economy water use efficiency, fertilizer use efficiency, net profit. But reducing the compost rate to 24 ton ha-1 attained the highest net profit for local potato consumption and achieved the best significant net profit for exportation.