Arbetet är en litteraturstudie och är ett försök att ta reda på två underarter av tigers (Panthera tigris) populationsförändring och anledningen till detta på en tidsskala från 1970 till 2010. De valda underarterna för uppsatsen är sumatratigern och amurtigern. I samband med undersökningen av de två underarternas populationsförändring har fokus lagts på Sumatra och Amurområdet för att kunna få en överblick över de områden där tigrarna återfinns och med den överblicken lättare öppna för att diskutera hållbara bevarandemöjligheter i framtiden. Uppsatsen har i huvudsak diskuterats med stöd av tidigare studier, statistikuppgifter och rapporter i ämnet och därefter har det insamlade materialet analyserats och genomarbetats för att försöka nå fram till nya insikter inom tiger- och landskapsforskningen. Jämförande studier med den svenska vargen används som en utgångspunkt för vad som kan ske om tigern fortsätter att minska eller helt försvinner från sina områden. Trots brister i det statistiska underlaget finns tecken på att fragmenteringen och befolkningstillväxten är viktiga faktorer för sumatratigerns nedgång. Amurtigern visade sig vara mer tålig för både fragmentering och den ökande befolkning i Amurområdet tvärtemot vad tidigare forskning visat, men då båda tigrarnas utbredningsområde har analyserats på liknande sätt trots stora skillnader i förhållande, miljö och storlek så kan detta spela en stor roll i mina resultat jämte tidigare forsknings resultat. Klart är dock att människors allmänna attityd mot rovdjur i deras närområde, så kallade human-wildlife conflicts, komplicerar bevarandefrågan för tigern då skador orsakade av rovdjuren inte ses på med blida ögon och kan vara dyrt att kompensera för. / The study is a literature review and seek to find out two subspecies of tiger´s (Panthera tigris) population change and the reasons surrounding this on a time scale from 1970 to 2010. It also includes finding out the landscape and ecological consequences related to this, in order to discuss the sustainable conservation opportunities in the future. The two chosen subspecies for the study is the sumatran tiger and the amurtiger. The method has been mainly supported by previous studies, statistics and reports on the subject, but has allow themselves to be analysed and discussed in search for new fatc that can bring more light over the tigers popoulationchanges and the reserach of the tigerlandscape. Comparative studies with other predators, our Swedish wolf out and foray into the landscape, however, brings us a good picture of what could happen if the tiger continues to decrease or completely disappear from their landscape. Despite declining statistics, there were clear signs that fragmentation and human population growth are important factors to discuss the tiger's decline. The sumatran tiger was shown to be dangerly threatened by deforestation and human population growth in Sumatra, while the amurtiger seemed to be more resistent despite earlier researches has shown. An explanation for this might be the fact that the two subspecies range has been analyzed the same way despite large differences in environment and sieze and this can play a big role in my results that differes from earlier reserach results. It is clear, however, that humans general attitude toward predatos in their local area, so called human-wildlife conflicts, complicates the issue of conservation of the tiger when damage caused by the predators can be fatal and not to easy or affordable to compensate.

The aim of this thesis was to process the data and information with predictive capabilities of breeding lion (Panthera leo) and tiger (Panthera tigris) in the Czech zoos including their subspecies. The results was based on the yearbooks of the Union of Czech and Slovak Zoos (UCSZOO), and I try complemented it with adequate information from bulletins of an expert commission UCSZOO for subfamilies Pantherinae and Acinonynchinae: Baghira 1/2004 - 11/2014. I assessed the development of the last 24 years (1990 - 2014). If possible I complete it with a brief summary of the relevant facts from the history of the breeding.

Humans maintain wild animals in zoological parks for the purposes of education,conservation, research, and recreation. However, abnormal behaviors may develop in animals housed in human-made environments, if those environments do not allow them to carry out their natural behaviors (such as swimming, climbing, stalking, and predation). Captive environments in zoological parks often do not provide for natural behaviors due to spatial constraints and negative public reaction. Tigers (Panthera tigris) present a difficult case; they have large home ranges in the wild and natural predatory hunting behaviors that are difficult to provide for in captivity. As the numbers of wild tigers decline, captive breeding programs have become a major focus of the zoo community, which magnifies the importance of research on tiger husbandry. A body of research exists on small felids, but little, if any, has focused on tigers. This thesis presents an analysis of the effects of the captive environment on the behaviors of 18 captive Bengal and Siberian tigers in four zoological parks in Virginia and Pennsylvania. Certain animal characteristics (such as subspecies, and age) were also related to behavior. Several characteristics of the captive environment had statistically significant effects on stereotypic and exploratory behaviors of tigers: shade availability, the presence of a body of water, cage size, the presence of a conspecific, vegetation, environmental enrichment, and substrate type. There were significant differences in the behaviors of the two subspecies studied, but the reason for the differences are unclear. The results of this study showed clearly that tigers kept in more natural and complex enclosures performed less stereotypic pacing (unnatural behavior), and more exploratory (natural) behaviors than those housed in less natural enclosures. Reducing the stress level in captive tigers will enhance the animals' overall physical and psychological well being, which will in turn increase the success of captive breeding programs. These results suggest that captive tigers should be housed in large enclosures containing natural substrate and vegetation, water pools, ample shade, a variety of resting locations, and a variety of enrichment items. / Master of Science

Empirical measurements of the use of space of an enclosure are important indicators of the enclosure’s appropriateness for the exhibited animal. By studying the animal’s use of space zoological parks are able to provide a more species-adequate environment. In this study the utilization of space by the Siberian tigers held at Kolmården Djurpark was analyzed. Data were collected using the scan sample method for a total of 120 observation hours during 15 days. The tigers showed a marked difference in the utilization of different parts of the enclosure with the number of observations ranging from 1252 for the most popular zone to only 172 for the least popular one. The tigers showed a consistent preference for two of the 15 zones across all days of observation. Further analyses showed that these zones were preferred both during mornings and afternoons as well as during feeding days and non-feeding days. This study demonstrates that the tigers might display a preference for certain environmental features as a result of their behavioral needs that are no different from tigers in the wild.

Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig, und Zoo Leipzig Die Krankheiten, Fortpflanzung und Immobilisation der Tiger des für seine Zucht berühmten Leipziger Zoologischen Gartens wurden zusammenfassend über einen Zeitraum von über 50 Jahren analysiert. Das Datenmaterial bestand aus Kranken- und Sektionsberichten sowie bakteriologischen, virologischen, parasitologischen und mykologischen Untersuchungsbefunden. Insgesamt wurden über 4000 Fälle ausgewertet und mit der medizinischen Fachliteratur verglichen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass sich die Haltungsbedingungen der Tiger im Leipziger Zoologischen Garten im Laufe der Zeit wesentlich verbessert haben und der Gesundheitsstatus heute als sehr gut eingeschätzt werden kann. Zur Distanzimmobilisation und -narkose haben sich die Kombination von 3 mg/kg Xylazin und 3 mg/kg KM Ketaminhydrochlorid sowie Yohimbin als Antidot in einer Dosis von 0,5 mg/kg KM bewährt. Zu den häufigsten Krankheitsbildern gehörten Infektionskrankheiten, unter ihnen die sog. Koliinfektion und die Pasteurellose. Obwohl sie heute mit einfachen Mitteln therapierbar sind, verursachten sie seinerzeit in der Studienpopulation gleichzeitig v. a bei Jungtigern große Verluste. Seit Beginn der BCG-Impfung ist die Tuberkulose nicht mehr im Leipziger Tigerbestand aufgetreten. Ebenso brachte die Umstellung auf eine Lebendvakzine bei der Panleukopenieprophylaxe eine entscheidende Verbesserung. Die meisten Todesfälle verursachten nach den Infektionskrankheiten Krankheiten des Respirationstrakts (Pneumonien) und Fortpflanzungsstörungen (v. a. Totgeburten). Ab einem Alter von 9 Jahren traten bei weiblichen Tigern Störungen im Geburtsverlauf auf. Am häufigsten erkrankten neonatale Tiger an Infektionskrankheiten und an den Folgen von Fruchtwasseraspiration. Bei den Krankheiten des Bewegungsapparats steht die auf einem alimentären sekundären Hyperparathyreoidismus beruhende Osteodystrophia fibrosa im Vordergrund. Ihr wird seit den 80er Jahren durch verstärkte Fütterung mit Ganzkörperfuttertieren vorgebeugt. Als Therapie von Nephritiden hat sich bei den Tigern des Untersuchungsguts besonders in den letzten Jahren eine einmalige subkutane Infusionstherapie mit insgesamt 2 ml/kg KM Glukose und Natriumbikarbonat im Verhältnis 1:1 sowie Elektrolyten und Aminosäuren, Enrofloxacin und Marbofloxacin in den von den Herstellern angegebenen Dosierungen bewährt. Regelmäßige Krallenpflege ab einem Alter von 9 Jahren beugt Lahmheiten durch eingewachsene Krallen sowie Wundinfektionen vor. Vitaminmängeln wird im Leipziger Zoologischen Garten durch Fütterung von Ganzkörpertieren mit allen Innereien sowie die prophylaktische Gabe von Multivitaminpräparaten vorgebeugt. Möglicherweise verhaltensbedingte Todesfälle bei ansonsten gesunden neonatalen Tigern lassen in einigen Fällen auf eine gestörte Mutter-Kind-Beziehung schließen. Lediglich vereinzelt traten im Untersuchungsgut Krankheiten der Leber, des Herz- und Kreislaufsystems, des endokrinen Systems, Vergiftungen, sexuelle Verhaltensstörungen und Kachexien auf. Bestandsprobleme wurden durch Caliciviren hervorgerufen, die klinische Symptome sowohl bei adulten als auch jungen Tigern und Löwen hervorriefen. Hier muss zwischen artgemäßer Aufzucht und Infektionsrisiko abgewogen werden. Zu den erst postmortal festgestellten Krankheiten gehörte das metastasierende Hämangiosarkom. Die „Tigerkrankheit“ gehörte über viele Jahre zu den schwer behandelbaren Krankheiten mit hoher Rezidivrate. Mittlerweile haben sich zwar Ampicillin und Penicillin als effektive Therapeutika im Leipziger Zoologischen Garten bewährt. Dennoch konnte auch in dieser Arbeit die Ätiologie nicht endgültig geklärt werden und bedarf weiterführender Untersuchungen. Ansätze für künftige Forschungsaufgaben bietet die Klärung der möglicherweise generell bei Tigern hereditären Kataraktätiologie und des Hydrocephalus internus bei Amurtigern. Die hohe Diskrepanz der eigenen Ergebnisse im Vergleich zum Schrifttum erfordert weitere Studien an umfangreicherem Material zur Prävalenz von CDV, FIV und FeLV bei Tigern. Bislang nicht im Schrifttum beschriebene Krankheiten (z. B. Obstipation, Hämangiosarkom, Furunkulose, Pyodermie, Härungsanomalien und Panaritien), Infektionen (z. B. mit Gattung Salmonella Saint-Paul, Salmonella enteritidis, Salmonella anatum, Salmonella cholerae suis, Staphylococcus epidermidis und Staphylococcus intermedius) und Infestationen (z. B. Capillaria aerophila) werden in den entsprechenden Kapiteln besonders herausgestellt.

Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig, und Zoo Leipzig Die Krankheiten, Fortpflanzung und Immobilisation der Tiger des für seine Zucht berühmten Leipziger Zoologischen Gartens wurden zusammenfassend über einen Zeitraum von über 50 Jahren analysiert. Das Datenmaterial bestand aus Kranken- und Sektionsberichten sowie bakteriologischen, virologischen, parasitologischen und mykologischen Untersuchungsbefunden. Insgesamt wurden über 4000 Fälle ausgewertet und mit der medizinischen Fachliteratur verglichen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass sich die Haltungsbedingungen der Tiger im Leipziger Zoologischen Garten im Laufe der Zeit wesentlich verbessert haben und der Gesundheitsstatus heute als sehr gut eingeschätzt werden kann. Zur Distanzimmobilisation und -narkose haben sich die Kombination von 3 mg/kg Xylazin und 3 mg/kg KM Ketaminhydrochlorid sowie Yohimbin als Antidot in einer Dosis von 0,5 mg/kg KM bewährt. Zu den häufigsten Krankheitsbildern gehörten Infektionskrankheiten, unter ihnen die sog. Koliinfektion und die Pasteurellose. Obwohl sie heute mit einfachen Mitteln therapierbar sind, verursachten sie seinerzeit in der Studienpopulation gleichzeitig v. a bei Jungtigern große Verluste. Seit Beginn der BCG-Impfung ist die Tuberkulose nicht mehr im Leipziger Tigerbestand aufgetreten. Ebenso brachte die Umstellung auf eine Lebendvakzine bei der Panleukopenieprophylaxe eine entscheidende Verbesserung. Die meisten Todesfälle verursachten nach den Infektionskrankheiten Krankheiten des Respirationstrakts (Pneumonien) und Fortpflanzungsstörungen (v. a. Totgeburten). Ab einem Alter von 9 Jahren traten bei weiblichen Tigern Störungen im Geburtsverlauf auf. Am häufigsten erkrankten neonatale Tiger an Infektionskrankheiten und an den Folgen von Fruchtwasseraspiration. Bei den Krankheiten des Bewegungsapparats steht die auf einem alimentären sekundären Hyperparathyreoidismus beruhende Osteodystrophia fibrosa im Vordergrund. Ihr wird seit den 80er Jahren durch verstärkte Fütterung mit Ganzkörperfuttertieren vorgebeugt. Als Therapie von Nephritiden hat sich bei den Tigern des Untersuchungsguts besonders in den letzten Jahren eine einmalige subkutane Infusionstherapie mit insgesamt 2 ml/kg KM Glukose und Natriumbikarbonat im Verhältnis 1:1 sowie Elektrolyten und Aminosäuren, Enrofloxacin und Marbofloxacin in den von den Herstellern angegebenen Dosierungen bewährt. Regelmäßige Krallenpflege ab einem Alter von 9 Jahren beugt Lahmheiten durch eingewachsene Krallen sowie Wundinfektionen vor. Vitaminmängeln wird im Leipziger Zoologischen Garten durch Fütterung von Ganzkörpertieren mit allen Innereien sowie die prophylaktische Gabe von Multivitaminpräparaten vorgebeugt. Möglicherweise verhaltensbedingte Todesfälle bei ansonsten gesunden neonatalen Tigern lassen in einigen Fällen auf eine gestörte Mutter-Kind-Beziehung schließen. Lediglich vereinzelt traten im Untersuchungsgut Krankheiten der Leber, des Herz- und Kreislaufsystems, des endokrinen Systems, Vergiftungen, sexuelle Verhaltensstörungen und Kachexien auf. Bestandsprobleme wurden durch Caliciviren hervorgerufen, die klinische Symptome sowohl bei adulten als auch jungen Tigern und Löwen hervorriefen. Hier muss zwischen artgemäßer Aufzucht und Infektionsrisiko abgewogen werden. Zu den erst postmortal festgestellten Krankheiten gehörte das metastasierende Hämangiosarkom. Die „Tigerkrankheit“ gehörte über viele Jahre zu den schwer behandelbaren Krankheiten mit hoher Rezidivrate. Mittlerweile haben sich zwar Ampicillin und Penicillin als effektive Therapeutika im Leipziger Zoologischen Garten bewährt. Dennoch konnte auch in dieser Arbeit die Ätiologie nicht endgültig geklärt werden und bedarf weiterführender Untersuchungen. Ansätze für künftige Forschungsaufgaben bietet die Klärung der möglicherweise generell bei Tigern hereditären Kataraktätiologie und des Hydrocephalus internus bei Amurtigern. Die hohe Diskrepanz der eigenen Ergebnisse im Vergleich zum Schrifttum erfordert weitere Studien an umfangreicherem Material zur Prävalenz von CDV, FIV und FeLV bei Tigern. Bislang nicht im Schrifttum beschriebene Krankheiten (z. B. Obstipation, Hämangiosarkom, Furunkulose, Pyodermie, Härungsanomalien und Panaritien), Infektionen (z. B. mit Gattung Salmonella Saint-Paul, Salmonella enteritidis, Salmonella anatum, Salmonella cholerae suis, Staphylococcus epidermidis und Staphylococcus intermedius) und Infestationen (z. B. Capillaria aerophila) werden in den entsprechenden Kapiteln besonders herausgestellt.

Tigers (Panthera tigris tigris) can be viewed as a proxy for intact and healthy ecosystems. Their wild populations have plummeted to fewer than 3,200 individuals in the last four decades and threats to these apex predators are mounting rather than diminishing. Global conservation bodies (Global Tiger Initiative, World Wildlife Fund, Wildlife Conservation Society, Panthera etc.) have recently called for solidarity and scaling up of conservation efforts to save tigers from extinction. In South Asia, tiger habitat ranges from tropical evergreen forests, dry arid regions and sub-tropical alluvial floodplains, to temperate mixed deciduous forest. The churia habitat is relatively unstudied and is considered a young and geologically fragile mountain range in Nepal. The contribution of the churia habitat to tiger conservation has not been considered, since modern conservation started in 1970's. This study focuses on the ecology of the tiger with respect to population density, habitat use, and prey occupancy and density, in the churia habitat of Chitwan National Park. This study also includes the first assessment of genetic diversity, genetic structure, and gene flow of tigers across the Terai Arc Landscape- Nepal. The Terai Arc Landscape harbors the only remaining tiger population found across the foothills of the Himalayas in Nepal and northwest India. I used a combination of camera-trapping techniques, which have been a popular and robust method for monitoring tiger populations across the landscape, combined with a noninvasive genetic approach to gain information on tigers, thus adding new information relevant to global tiger conservation. I investigated tiger, leopard (Panthera pardus fusca), and prey densities, and predicted the tiger density across the Churia habitat in Chitwan National Park. I used a camera-trap grid with 161 locations accumulating 2,097 trap-nights in a 60 day survey period during the winter season of 2010-2011. Additionally, I used distance sampling techniques for estimating prey density in the churia habitat by walking 136 km over 81 different line transects. The team photographed 31 individual tigers and 28 individual leopards along with 25 mammalian species from a sampling area of 536 km² comprising Churia and surrounding areas. Density estimates of tigers and leopards were 2.2 (SE 0.42) tigers and 4.0 (SE 1.00) leopards per 100 km². Prey density was estimated at 62.7 prey animals per 100 km² with contributions from forest ungulates to be 47% (sambar Rusa unicolor, chital Axis axis, barking deer Muntiacus muntjak, and wild pigs Sus scrofa). Churia habitat within Chitwan National Park is capable of supporting 5.86 tigers per 100 km² based on applying models developed to predict tiger density from prey density. My density estimates from camera-traps are lower than that predicted based on prey availability, which indicates that the tiger population may be below the carrying capacity. Nonetheless, the churia habitat supports 9 to 36 tigers, increasing estimates of current population size in Chitwan National Park. Based on my finding, the Churia habitat should no longer remain ignored because it has great potential to harbor tigers. Conservation efforts should focus on reducing human disturbance to boost prey populations to potentially support higher predator numbers in Churia. I used sign surveys within a rigorous occupancy framework to estimate probability of occupancy for 5 focal prey species of the tiger (gaur Bos gaurus, sambar, chital, wild pig, and barking deer); as well as probability of tiger habitat use within 537 km² of churia habitat in Chitwan National Park. Multi-season, auto-correlation models allowed me to make seasonal (winter versus summer) inferences regarding changes in occupancy or habitat use based on covariates influencing occupancy and detection. Sambar had the greatest spatial distribution across both seasons, occupying 431-437 km² of the churia habitat, while chital had the lowest distribution, occupying only 100-158 km². The gaur population showed the most seasonal variation from 318- 413 km² of area occupied, with changes in occupancy suggesting their migration out of the lowland areas in the summer and into the churia in the winter. Wild pigs showed the opposite, moving into the churia in the summer (444 km² area occupied) and having lower occupancy in the winter (383 km²). Barking deer were widespread in both seasons (329 - 349 km²). Tiger probability of habitat use Ψ SE(Ψ) was only slightly higher in winter 0.63 (SE 0.11) than in summer 0.54 (SE 0.21), but confidence intervals overlapped and area used was very similar across seasons, from 337 - 291 km². Fine-scale variation in tiger habitat use showed that tigers intensively use certain areas more often than others across the seasons. The proportion of available habitat positively influenced occupancy for the majority of prey species and tigers. Human disturbance had a strong negative influence on the distribution of the majority of prey species but was positively related to tiger habitat use. Tigers appear to live in areas with high disturbance, thus increasing the risk of human-tiger conflict in the churia habitat. Thus, efforts to reduce human disturbance would be beneficial to reducing human wildlife conflict, enriching prey populations, and would potentially support more tigers in churia habitat of Nepal. Overall, I found high prey occupancy and tiger habitat use, suggesting that the churia is highly valuable habitat for tigers and should no longer be neglected or forgotten in tiger conservation planning. Thirdly, I assessed genetic variation, genetic structure, and gene flow of the tigers in the Terai Arc Landscape, Nepal. I opportunistically collected 770 scat samples from 4 protected areas and 5 hypothesized corridors across the Terai Arc Landscape. Historical landuse change in the Terai Arc was extracted from Anthrome data sets to relate landuse change to potential barriers and subsequent hypothesized bottleneck events in the landscape. I used standard genetic metrics (allelic diversity and heterozygosity) to estimate genetic variation in the tiger population. Using program Structure (non-spatial) and TESS (spatial), I defined the putative genetic clusters present in the landscape. Migrant analysis was carried out in Geneclass and Bayesass for estimating contemporary gene flow. I tested for a recent population bottleneck with the heterozygosity test using program Bottleneck. Of the 700 samples, 396 were positive for tiger (57% success). Using an 8 multilocus microsatellite assay, I identified 78 individual tigers. I found large scale landuse changes across the Terai Arc Landscape due to conversion of forest into agriculture in last two centuries and I identified areas of suspected barriers. I found low levels of genetic variation (expected heterozygosity = 0.61) and moderate genetic differentiation (F_ST = 0.14) across the landscape, indicative of sub-population structure and potential isolation of sub-populations. I detected three genetic clusters across the landscape consistent with three demographic tiger sub-populations occurring in Chitwan-Parsa, Bardia, and Suklaphanta protected areas. I detected 10 migrants across all study sites confirming there is still some dispersal mediated gene flow across the landscape. I found evidence of a bottleneck signature, especially around the lowland forests in the Terai, likely caused by large scale landuse change in last two centuries, which could explain the low levels of genetic variation detected at the sub-population level. These findings are highly relevant to tiger conservation indicating that efforts to protect source sites and to improve connectivity are needed to augment gene flow and genetic diversity across the landscape. Finally, I compared the abundance and density of tigers obtained using two non-invasive sampling techniques: camera-trapping and fecal DNA sampling. For cameras: I pooled the 2009 camera-trap data from the core tiger population across the lowland areas of Chitwan National Park. I sampled 359 km² of the core area with 187 camera-trap locations spending 2,821 trap-nights of effort. I obtained 264 identifiable photographs and identified a total of 41 individual tigers. For genetics, I sampled 325 km² of the core area along three spatial routes, walking a total of 1,173 km, collecting a total of 420 tiger fecal samples in 2011. I identified 36 tigers using the assay of 8 multilocus genotypes and captured them 42 times. I analyzed both data types separately for estimating density and jointly in an integrated model using both traditional, and spatial, capture-recapture frameworks. Using Program MARK and the model averaged results, my abundance estimates were 46 (SE 1.86) and 44 (SE 9.83) individuals from camera and genetic data, respectively. Density estimates (tigers per 100 km²) via traditional buffer strip methods using half of the Mean Maximum Distance Moved (½ MMDM) as the buffer surrounding survey grids, were 4.01 (SE 0.64) for camera data and 3.49 (SE 1.04) for genetic data. Spatially explicit capture recapture models resulted in lower density estimates both in the likelihood based program DENSITY at 2.55 (SE 0.59) for camera-trap data and 2.57 (SE 0.88) for genetic data, while the Bayesian based program SPACECAP estimates were 2.44 (SE 0.30) for camera-trap data and 2.23 (SE 0.46) for genetic data. Using a spatially explicit, integrated model that combines data from both cameras and genetics, density estimates were 1.47 (SD 0.20) tigers per 100 km² for camera-trap data and 1.89 (SD 0.36) tigers per 100 km² for genetic data. I found that the addition of camera-trap data improved precision in genetic capture-recapture estimates, but not visa-versa, likely due to low numbers of recaptures in the genetic data. While a non-invasive genetic approach can be used as a stand-alone capture-recapture method, it may be necessary to increase sample size to obtain more recaptures. Camera-trap data may provide a more precise estimates, but genetic data returns more information on other aspect of genetic health and connectivity. Combining data sets in an integrated modeling framework, aiding in pinpointing strengths and weaknesses in data sets, thus ultimately improving modeling inference. / Ph. D.