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Although early reproduction within a breeding season often leads to higher reproductive success in seasonal environments, it is still not well understood how reproductive success can be influenced by climate both indirectly through the timing of breeding or by directly altering parental behaviour. In this thesis, I investigate the role of ambient temperature in reproductive success through its effects on the timing of reproduction and brooding in a population of gray jays, Perisoreus canadensis. In chapter 2, I test whether (i) female gray jays adjust laying date in response to temperature, (ii) individual or environmental characteristics constrain this plasticity, and (iii) laying date influences reproductive success. Females laid earlier in warmer years than in colder years; females partnered with older males laid earlier than females partnered with younger males at colder temperatures, but not at warmer temperatures. Early layers were more likely to rear at least one nestling and have a dominant juvenile survive the summer. These findings suggest that male experience could advance female laying date at cold temperatures and subsequently increase the probability of a positive nesting outcome. Though cold temperatures appear to limit timing of reproduction in gray jays, previous work in this system suggests that cold temperatures could better preserve perishable winter food stores. Thus, in chapter 3, I test whether temperatures during early offspring development interact with timing of reproduction to influence reproductive performance. Colder ambient temperatures during incubation were associated with larger brood sizes than warmer temperatures among late breeders, but temperature did not influence brood size among early layers, indicating that costs of late breeding may be amplified by temperatures that are unfavourable for food storage. This thesis contributes to our understanding of the environmental factors that determine reproductive performance, both through effects on timing of reproduction and after eggs are laid.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero de la Madera / Nothofagus obliqua (Mirb.) Oerst (roble o pellín), es una especie que se distribuye desde la Región de Valparaíso hasta la Región de Los Lagos; también habita en Argentina. Esta especie se caracteriza por la alta durabilidad natural que presenta su madera en individuos adultos. Sin embargo, para la madera proveniente de renovales, con diferentes características de color y densidad, no existen antecedentes sobre su comportamiento frente al ataque de hongos de pudrición u otros agentes de biodeterioro. Actualmente, la madera de renovales de roble es sometida a un tratamiento de “vaporizado”, el que tiene como objetivo igualar el color rosado a rojizo del duramen de la madera de renoval, con el rojo oscuro del duramen de roble pellín, mucho más apreciado en el mercado. Con el objetivo de proporcionar antecedentes sobre la durabilidad natural de la madera de renoval de roble y de la influencia del tratamiento de cambio de color (vaporizado), se evaluó la resistencia de estas maderas frente a la acción de hongos de pudrición mediante la pérdida de peso, solubilidad en soda y el % de lignina. Para realizar el estudio se utilizó madera de renoval de roble, empleándose 40 probetas de albura y 40 de duramen. Se aplicó el proceso de vaporizado a 20 probetas de cada grupo, de manera de compararlas con el comportamiento de la madera sin vaporizar frente al ataque del hongo de pudrición blanca Polystictus versicolor y de pudrición café Poria monticola, utilizando además, 20 probetas de roble adulto como testigo. La mitad de las probetas de cada conjunto fue evaluada a los 2 meses (T1) y el resto a los 4 meses (T2) desde el inicio del ataque fúngico. Los resultados indicaron que el vaporizado no tuvo influencia sobre la resistencia de la madera de renoval frente al ataque de P. versicolor, que generó el %PP más alto para todos los tipos de madera a los 2 meses de acción fúngica. Así mismo, el % de solubilidad en soda indicó que el hongo de pudricion blanca provocó el mayor biodeterioro en comparación con el hongo de pudricion café. Para el caso de P. monticola, se observó que el vaporizado tampoco tuvo efecto sobre la resistencia al ataque de pudrición, generándose el mayor biodeterioro a los 4 meses (T2) que a los 2 meses (T1). Esto señaló finalmente, que la madera de renoval de roble no es una madera durable, considerando su resistencia frente al ataque de hongos de pudrición. / Nothofagus obliqua (Mirb.) Oerst (roble o pellín), is a specie allocated from Valparaiso Region to Los Lagos Region, Chile, also it can be found in Argentina. This kind is characterised by its high natural durability of its wood in adults members. Nevertheless, there are not history, for wood from secondary forests, with different characteristics of color and density, about its behaviour against the fungal attack or other biodeterioration agents. Nowadays, the roble wood from secondary forests is subjected to a “steaming” treatment, which aims to equalize pink to reddish heartwood color of the wood from secondary forests, with the dark red of the roble pellin heartwood, much more appreciated in the market. In order to provide history about the natural durability of the roble secondary forest wood, and of the influence of the color change treatment (steaming), the resistance of these woods against the action of fungal through weightloss, soda solubility and the lignin percentage was evaluated. Roble wood (renoval) was used to carry out the research, using 40 test tubes for sapwood and 40 test tubes for heartwood. Steaming process was tested in 20 test tubes of each group to do the comparison with those samples that were not under the process but under the white rot fungi attack Polystictus versicolor and the brown fungi Poria monticola. Also 20 test tubes of old roble were used as reference sample. Half of the samples of each group was checked at two months (T1) and the remaining samples at four months (T2) since the attacks of fungi started. The results shown that the steaming did not affect the wood resistance against the attack of P. versicolor produced the highest %PP for all the samples at 2 months of the test. Moreover, the %S indicated that the white fungi produced a bigger biodeterioration than the brown one. In the case of P. Monticola, it was observed that the steaming had no effect neither about the resistance of fungal attack, generating the greatest deterioration at 4 months (T2) than 2 months (T1). This finally pointed that the roble secondary forest wood is not a durable one, considering its resistance against the fungal attack

Les vignerons du Val de Loire souhaitent faire évoluer les différents types de vins liquoreux produits actuellement dans leurs appellations en lien avec l’élaboration d’une qualité de raisin correspondant à ces types. Pour cela, il est nécessaire de caractériser objectivement les baies de raisin et leur qualité.Notre étude porte sur le développement d’une méthode multicritères combinant des mesures physiques et biochimiques des raisins, permettant d’identifier et de caractériser différents niveaux de développement de la pourriture noble sur raisins de Chenin blanc dans un objectif de production de vins liquoreux.Pour cela, des raisins correspondant à trois niveaux de pourriture noble ont été sélectionnés, lors de deux millésimes, 2012 et 2013. Des analyses classiques de qualité du raisin ont été réalisées et complétées par des analyses de couleur, de texture et de composés phénoliques.Outre la caractérisation phénolique du Chenin (sain et botrytisé), cette étude met en évidence la présence de myricétine, que l’on retrouve traditionnellement dans les variétés de raisin rouge, et qui semblerait être aussi synthétisée dans les baies de raisins blancs fortement atteintes par la pourriture noble.Nous avons également montré qu’une analyse multicritères permet une très bonne différenciation des baies plus ou moins botrytisées. Une combinaison des teneurs en myricétine, astilbine et glycérol permet notamment une très bonne discrimination des baies en fonction de leur niveau de botrytisation. Enfin, nous avons détectés de nouveaux composés dans les baies suite à l’attaque fongique, qui pourraient provenir de réactions d’oxydation. Ces résultats restent toutefois à confirmer. / Winemakers from the Loire valley are willing to improve the various types of sweet wines currently produced in their designation of origin altogether with the elaboration of grape quality that corresponds to these wines. For that purpose, it is necessary to objectively characterize the grapes and their quality. Our study implies the development of a multcriteria method that combines physical and biochemical measures on the grape, allowing the identification and characterization of the different levels of noble rot development on Chenin blanc grapes for the production of sweet wines. To do so, grapes corresponding to three noble rot levels were selected during two vintages, 2012 and 2013. Classical analysis of grape quality were carried out and complemented with color, texture and phenolic composition analysis. Besides the phenolic characterization of Chenin (healthy and botrytised), this study revealed the presence of myricetin, that is traditionally detected on red grape varieties, and that seems to be also synthetized on white grapes strongly affected by noble rot. We have also showed that a multicriteria analysis brings a very good differentiation of grapes more or less botrytised. A combination of myricetin, astilbin and glycerol concentrations showed a significantly good discrimination of grapes according to botrytisation level. Finally, we have detected new compounds on the grapes after the fungal attack that could be the result of oxidative reactions. These results are to be confirmed

In Waldökosystemen ist Totholz von zentraler Bedeutung, indem es zahlreichen Organismen einen Lebensraum bietet oder als Substrat dient, Bestandteil des Kohlenstoff- und Nährstoffkreislaufs ist sowie als ein wichtiges strukturelles Element fungiert. Für seine Zersetzung ist die Überwindung der Ligninbarriere von besonderer Bedeutung. Dazu sind lediglich saprobionte Pilze aus den Phyla der Basidiomycota und Ascomycota in der Lage, die verschiedene Strategien – die Fäuletypen – entwickelt haben, um Lignin abzubauen oder zu modifizieren und somit Zugang zu den vom Lignin inkrustierten Polysachariden (Zellulose und Hemizellulosen) zu erhalten. Eine besondere Rolle spielen dabei Weißfäulepilze, die mit ihren extrazellulären oxidativen Enzymen, wie Laccasen und verschiedenen Peroxidasen, Lignin komplett bis zum Kohlendioxid (CO2) mineralisieren. Trotz der Bedeutung des Ligninabbaus für die Totholzzersetzung sind extrazelluläre oxidative Enzyme im natürlichen Totholz kaum erforscht. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle der oxidativen Enzyme für die Totholzzersetzung unter Realbedingungen zu verifizieren, ihre räumlichen und zeitlichen Muster zu beschreiben und ihre Abhängigkeiten von verschiedenen Totholzvariablen sowie der pilzlichen Artengemeinschaft in und auf Totholz zu ermitteln. Weiter wurde die Veränderung der Totholzvariablen über den Zersetzungsprozess für unterschiedliche Baumarten vergleichend beschrieben und der Einfluss der Waldbewirtschaftung auf den Prozess untersucht. Dazu wurden 197 natürliche Totholzstämme (coarse woody debris, CWD) von Fagus sylvatica (Rotbuche), Picea abies (Gemeine Fichte) und Pinus sylvestris (Gemeine Kiefer) in unterschiedlich stark bewirtschafteten Wäldern in Deutschland untersucht. Insgesamt wurden 735 Proben genommen und darin die Aktivität von Laccase (Lacc), Genereller Peroxidase (GenP) und Mangan-Peroxidase (MnP) gemessen. Weiterhin wurden Variablen wie Dichte, Wassergehalt, pH-Wert, wasserlösliche Ligninfragmente, die Gehalte an Lignin und Extraktiven sowie an Nährstoffen und Metallen (N, Al, Ca, Cu, K, Mg, Mn und Zn) ermittelt. Die pilzliche Artengemeinschaft wurde anhand genetischer Fingerprints (F-ARISA) und mittels Fruchtkörperkartierung erfasst. In 79 % der untersuchten Totholzproben wurden oxidative Enzymaktivitäten festgestellt. Sie waren hoch variabel über den Zersetzungsverlauf sowie in Bezug auf die Probenahmepositionen innerhalb der einzelnen Stämme. Generell waren die Aktivitäten im F.-sylvatica-Totholz höher als im Koniferentotholz. Lineare und logistische Modelle zeigten, dass die pilzliche Artengemeinschaft, gefollgt von den wasserlöslichen Ligninfragmenten, die wichtigste Einflussgröße hinsichtlich der oxidativen Enzyme war. Ein saurer pH-Wert unterstützte die Funktion von Lacc und MnP; Mangan, Eisen und Kupfer waren in ausreichenden Konzentrationen vorhanden, um die Funktion und Bildung der Enzyme zu gewährleisten. Die holzabbauenden Pilze erwiesen sich als optimal an das niedrige Stickstoffangebot im Totholz angepasst, sodass ein erhöhter Stickstoffeintrag über zwei Jahre die oxidativen Enzymaktivitäten nicht weiter beeinflusste. Der pH-Wert sowie die Gehalte an Lignin, Extraktiven und Nährstoffen waren im Vergleich der drei Baumarten signifikant verschieden, obwohl die zeitlichen Veränderungen der Variablen über den Zersetzungsprozess vergleichbar waren. Die Anzahl operativer taxonomischer Einheiten (OTUs ~ molekulare Artenzahl) nahm im Verlauf der Holzzersetzung zu, während die Zahl fruktifizierender Arten für mittlere Zersetzungsgrade am höchsten war. Beide Artenzahlen nahmen zusammen mit dem Stammvolumen zu. Die Weißfäulepilze dominierten über den gesamten Zersetzungsprozess die fruchtkörperbasierte Artenzahl aller drei Baumarten, was mit dem Vorhandensein oxidativer Enzymaktivitäten einhergeht. Generell nahmen der massebezogene Gehalt des Lignins, der Extraktive und der Nährstoffe über die Zersetzung zu, während der volumenbezogene Gehalt abnahm. Der pH-Wert im Holz aller drei Baumarten sank kontinuierlich im Verlauf der Zersetzung. Eine Erhöhung der Waldbewirtschaftungsintensität hatte einen negativen Effekt auf das Stammvolumen und darüber vermittelt auf die Zahl fruktifizierender Pilzarten, jedoch kaum auf andere untersuchte Totholzvariablen. Aufgrund des häufigen Vorkommens von Weißfäulepilzen, der gleichzeitigen Präsenz oxidativer Enzymaktivitäten und des substanziellen Ligninabbaus kann auf eine fundamentale Bedeutung von Laccasen und Peroxidasen für die Zersetzung des Totholzes geschlossen werden. Nicht zuletzt die charakteristische Molekularmassenverteilung der wasserlöslichen Ligninfragmente deutete darauf hin, dass die Mn-oxidierenden Peroxidasen (MnPs) die dominierenden oxidativen Enzyme des Ligninabbaus sind. Das hoch variable Muster der oxidativen Enzymaktivitäten ist jedoch das Resultat eines komplexen Zusammenspiels der Holzeigenschaften und der pilzlichen Artengemeinschaft. Die dabei bestehenden funktionellen Abhängigkeiten müssen weiter im Detail in zukünftigen Studien analysiert und aufgeklärt werden.:Zusammenfassung I Abstract III Inhaltsverzeichnis V Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 1.1 Totholz als Bestandteil von Waldökosystemen 1 1.1.1 Vorkommen von Totholz 1 1.1.2 Klassifizierung von Totholz 1 1.1.3 Entstehung von Totholz 2 1.1.4 Totholz und Biodiversität 3 1.1.5 Totholz in Stoffkreisläufen 8 1.1.6 Totholz als wichtiges Strukturelement 9 1.2 Holzaufbau 10 1.2.1 Grundsätzlicher Aufbau von Holz 10 1.2.2 Der Lignozellulose-Komplex 14 1.3 Saprobionte Pilze als Spezialisten zur Überwindung der Ligninbarriere 18 1.3.1 Weißfäulepilze 18 1.3.2 Braunfäulepilze 20 1.3.3 Moderfäulepilze 22 1.4 Enzymatischer Ligninabbau 23 1.4.1 Laccase 23 1.4.2 Peroxidasen 26 1.5 Totholz - Stand der Forschung 33 1.5.1 Totholzabbau in Europa 33 1.5.2 Totholz und Waldbewirtschaftung 34 1.5.3 Abbauprozesse 34 1.5.4 Oxidative Enzyme im Totholz 36 2 Zielstellung der Arbeit 39 3 Methoden 43 3.1 Untersuchung von natürlichem Totholz auf den VIP-Flächen 43 3.1.1 Untersuchungsgebiet 43 3.1.2 Probenahme 47 3.1.3 Aufbereitung der Proben für die enzymatischen Messungen 49 3.1.4 Aktivitäten oxidativer Enzyme 50 3.1.5 Physikochemische Variablen der Totholzproben 52 3.1.6 Artenzusammensetzung der Pilze auf und im Totholz 54 3.1.7 Statistik 56 3.2 Erfassung der kleinräumigen Verteilung von Oxidoreduktasen in einem Totholzfragment 63 3.2.1 Probenahme 63 3.2.2 Untersuchung der Proben 65 3.2.3 Statistische Auswertung 66 3.3 Stickstoffexperiment 66 3.3.1 Experimentaufbau 66 3.3.2 Probenahme 68 3.3.3 Aufbereitung der Proben für die enzymatischen Messungen 69 3.3.4 Enzymatische Untersuchungen 69 3.3.5 Untersuchung mit markiertem Stickstoff 74 3.3.6 Statistische Analyse 74 3.4 Optimierung der organischen Extraktion in Vorbereitung der Ligninbestimmung 75 3.4.1 Methodisches Vorgehen 76 3.4.2 Ergebnisse zur Methodenentwicklung 78 3.4.3 Bewertung der Methodenentwicklung 80 4 Ergebnisse 83 4.1 Natürliches Totholz auf den VIP-Flächen 83 4.1.1 Totholzvariablen und Ihre Unterschiede zwischen den Baumarten 83 4.1.2 Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Variablen des Totholzabbaus 91 4.1.3 Veränderungen des Totholzes während der Zersetzung 92 4.1.4 Abhängigkeit der oxidativen Enzymaktivitäten von den physikochemischen Eigenschaften und den Pilzarten (OTUs) 99 4.1.5 Kleinräumige Verteilungsmuster der oxidativen Enzymaktivitäten in den Totholzstämmen 105 4.2 Kleinräumige Muster der oxidativen Enzymaktivitäten in einem einzelnen Totholzfragment 106 4.3 Stickstoffexperiment 111 5 Diskussion 115 5.1 Unterschiede im Zersetzungsprozess zwischen den Baumarten 115 5.2 Oxidative Enzymaktivitäten im Totholz 119 5.2.1 Bedeutung von Lacc, GenP und MnP für die Ligninmodifikation 119 5.2.2 Variabilität der Lacc-, GenP- und MnP-Aktivitäten 121 5.2.3 Kleinräumige Muster der Lacc-, GenP und MnP-Aktivitäten 122 5.2.4 Dynamik der oxidativen Enzymaktivitäten im Verlauf des Zersetzungsprozesses 123 5.2.5 Zusammenhänge zwischen den oxidativen Enzymaktivitäten und den Totholzvariablen 125 5.3 Veränderung des Totholzes über den Zersetzungsprozess 135 5.3.1 Die Artengemeinschaft 136 5.3.2 Die Holzbestandteile und der pH-Wert 138 5.3.3 Die Nährstoffe 139 5.4 Einfluss der Waldbewirtschaftung auf Variablen des Totholzabbaus 141 6 Ausblick 145 7 Thesen 151 8 Literaturverzeichnis 153 Anhang 169 A Charakteristik der Untersuchungsflächen 169 B NMDS-Ordination der pilzlichen Artengemeinschaft 172 C Daten der Totholzstämme 175 D Daten zu den Proben 177 E Daten zur Modellierung der Enzymaktivitäten und der Wahrscheinlichkeit, diese zu detektieren 178 F Daten zur Untersuchung des einzelnen F.-sylvatica-Totholzfragments 189 G Detailabbildungen zur Zersetzungsdynamik 192 H Semivariogrammdaten oxidativer Enzyme im Totholz der VIP-Flächen 195 I Km-Werte von Mangan-Peroxidasen (MnP) für Mangan(II)-Ionen (Mn2+) aus der Literatur 196 J Zuordnung der Fäuletypen zu den Pilzarten 198 K Publikationen 208 L Danksagung 251 M Rechtliche Erklärung 253 / In forest ecosystems, deadwood is an important component that provides habitat and substrate for numerous organisms, contributes to the carbon and nutrient cycle as well as serves as a structural element. Overcoming the lignin barrier is a key process in deadwood degradation. Only specialized saprotrophic fungi of the phyla Basidiomycota and Ascomycota developed different strategies – the rot types – to degrade lignin or to modify it in way, which allows them to get access to the polysaccharides (cellulose and hemicelluloses) that are incrusted within the lignocellulosic complex. In this context, basidiomycetous white rot fungi secreting oxidative enzymes (especially laccases and peroxidases) are of particular importance, since they are the only organisms that are able to substantially mineralize lignin to carbon dioxide (CO2). Although lignin degradation is such an important process for deadwood degradation, oxidative enzyme activities have been only poorly studied under natural conditions in deadwood. The aim of this work was to verify the importance of oxidative enzymes for deadwood degradation in the field, to describe their temporal and spatial patterns of occurrence and to identify dependencies from deadwood variables as well as from the fungal community within and on deadwood. Furthermore, the changes of different deadwood variables were studied over the whole period of degradation and compared among three tree species. Last but not least, the influence of forest management intensity on the process of deadwood degradation was evaluated. Therefor, 197 logs of naturally occurring deadwood (coarse woody debris, CWD) of Fagus sylvatica (European beech), Picea abies (Norway spruce) and Pinus sylvestris (Scots pine) were monitored and sampled in forests with different management regimes across three regions in Germany. A total of 735 samples were taken from the logs and analyzed regarding activities of laccase (Lacc), general peroxidase (GenP) and manganese peroxidase (MnP). Wood density, water content, content of lignin and extractives as well as of nutrients and metals (N, Al, Ca, Cu, K, Mg, Mn und Zn) were determined in the samples, too. The fungal community was assessed based on sporocarps (fruiting bodies) and molecular fingerprints (F-ARISA). Oxidative enzyme activities were present in 79 % of all samples. The activities were found to be highly variable both regarding the time course of degradation and their distribution within the logs. Activities were generally higher in wood samples of F. sylvatica than in samples of conifers. Linear and logistic models revealed that the fungal community structure was the most important determinant for oxidative enzyme activities in the samples, followed by the amount of water-soluble lignin fragments. Moreover, the prevalent acidic pH determined in deadwood was suitable to facilitate the function of laccase and peroxidases. Concentrations of metals (manganese, copper, iron) were sufficient to ensure synthesis and functioning of the enzymes. Deadwood-dwelling fungi turned out to be well adapted to low nitrogen concentrations and thus, an elevated nitrogen deposition over a period of two years did not affect the oxidative enzyme activities. The pH as well as the content of lignin, extractives and nutrients significantly differed among the tree species; however, their trend over the course of degradation was rather similar. Molecular species richness (determined by F-ARISA as OTUs) increased over the whole course of degradation, while the number of fruiting species was highest in the intermediate stage of degradation. Both types of species richness increased with increasing volume of the CWD logs. Over the entire degradation period, white rot fungi – based on the identification of sporocarps – were the most abundant group of wood rot fungi in and on all three tree species. This corresponds well with the overall presence of oxidative enzyme activities. During degradation, the mass-related content of lignin, extractives and nutrients frequently increased, although the volume-related content decreased. The pH  of all three tree species decreased in deadwood over the whole period of degradation. Higher forest management intensity had a negative effect on the log volume of deadwood and in consequence on fungal species richness (fruiting bodies), but hardly to other analyzed variables. Based on the widespread occurrence of white rot fungi, the concomitant presence of oxidative enzyme activities as well as the substantial loss of lignin, it can be concluded that laccases and peroxidases are highly relevant for deadwood decomposition. Not least, the detected characteristic molecular size distribution of water-soluble lignin fragments points to a key role of Mn oxidizing peroxidases (MnPs) in enzymatic lignin degradation. The variable patterns of oxidative enzymes observed in wood samples is therefore the result of a complex array of wood variables and the fungal community structure, which will have to be resolved in more detail in future studies.:Zusammenfassung I Abstract III Inhaltsverzeichnis V Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 1.1 Totholz als Bestandteil von Waldökosystemen 1 1.1.1 Vorkommen von Totholz 1 1.1.2 Klassifizierung von Totholz 1 1.1.3 Entstehung von Totholz 2 1.1.4 Totholz und Biodiversität 3 1.1.5 Totholz in Stoffkreisläufen 8 1.1.6 Totholz als wichtiges Strukturelement 9 1.2 Holzaufbau 10 1.2.1 Grundsätzlicher Aufbau von Holz 10 1.2.2 Der Lignozellulose-Komplex 14 1.3 Saprobionte Pilze als Spezialisten zur Überwindung der Ligninbarriere 18 1.3.1 Weißfäulepilze 18 1.3.2 Braunfäulepilze 20 1.3.3 Moderfäulepilze 22 1.4 Enzymatischer Ligninabbau 23 1.4.1 Laccase 23 1.4.2 Peroxidasen 26 1.5 Totholz - Stand der Forschung 33 1.5.1 Totholzabbau in Europa 33 1.5.2 Totholz und Waldbewirtschaftung 34 1.5.3 Abbauprozesse 34 1.5.4 Oxidative Enzyme im Totholz 36 2 Zielstellung der Arbeit 39 3 Methoden 43 3.1 Untersuchung von natürlichem Totholz auf den VIP-Flächen 43 3.1.1 Untersuchungsgebiet 43 3.1.2 Probenahme 47 3.1.3 Aufbereitung der Proben für die enzymatischen Messungen 49 3.1.4 Aktivitäten oxidativer Enzyme 50 3.1.5 Physikochemische Variablen der Totholzproben 52 3.1.6 Artenzusammensetzung der Pilze auf und im Totholz 54 3.1.7 Statistik 56 3.2 Erfassung der kleinräumigen Verteilung von Oxidoreduktasen in einem Totholzfragment 63 3.2.1 Probenahme 63 3.2.2 Untersuchung der Proben 65 3.2.3 Statistische Auswertung 66 3.3 Stickstoffexperiment 66 3.3.1 Experimentaufbau 66 3.3.2 Probenahme 68 3.3.3 Aufbereitung der Proben für die enzymatischen Messungen 69 3.3.4 Enzymatische Untersuchungen 69 3.3.5 Untersuchung mit markiertem Stickstoff 74 3.3.6 Statistische Analyse 74 3.4 Optimierung der organischen Extraktion in Vorbereitung der Ligninbestimmung 75 3.4.1 Methodisches Vorgehen 76 3.4.2 Ergebnisse zur Methodenentwicklung 78 3.4.3 Bewertung der Methodenentwicklung 80 4 Ergebnisse 83 4.1 Natürliches Totholz auf den VIP-Flächen 83 4.1.1 Totholzvariablen und Ihre Unterschiede zwischen den Baumarten 83 4.1.2 Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Variablen des Totholzabbaus 91 4.1.3 Veränderungen des Totholzes während der Zersetzung 92 4.1.4 Abhängigkeit der oxidativen Enzymaktivitäten von den physikochemischen Eigenschaften und den Pilzarten (OTUs) 99 4.1.5 Kleinräumige Verteilungsmuster der oxidativen Enzymaktivitäten in den Totholzstämmen 105 4.2 Kleinräumige Muster der oxidativen Enzymaktivitäten in einem einzelnen Totholzfragment 106 4.3 Stickstoffexperiment 111 5 Diskussion 115 5.1 Unterschiede im Zersetzungsprozess zwischen den Baumarten 115 5.2 Oxidative Enzymaktivitäten im Totholz 119 5.2.1 Bedeutung von Lacc, GenP und MnP für die Ligninmodifikation 119 5.2.2 Variabilität der Lacc-, GenP- und MnP-Aktivitäten 121 5.2.3 Kleinräumige Muster der Lacc-, GenP und MnP-Aktivitäten 122 5.2.4 Dynamik der oxidativen Enzymaktivitäten im Verlauf des Zersetzungsprozesses 123 5.2.5 Zusammenhänge zwischen den oxidativen Enzymaktivitäten und den Totholzvariablen 125 5.3 Veränderung des Totholzes über den Zersetzungsprozess 135 5.3.1 Die Artengemeinschaft 136 5.3.2 Die Holzbestandteile und der pH-Wert 138 5.3.3 Die Nährstoffe 139 5.4 Einfluss der Waldbewirtschaftung auf Variablen des Totholzabbaus 141 6 Ausblick 145 7 Thesen 151 8 Literaturverzeichnis 153 Anhang 169 A Charakteristik der Untersuchungsflächen 169 B NMDS-Ordination der pilzlichen Artengemeinschaft 172 C Daten der Totholzstämme 175 D Daten zu den Proben 177 E Daten zur Modellierung der Enzymaktivitäten und der Wahrscheinlichkeit, diese zu detektieren 178 F Daten zur Untersuchung des einzelnen F.-sylvatica-Totholzfragments 189 G Detailabbildungen zur Zersetzungsdynamik 192 H Semivariogrammdaten oxidativer Enzyme im Totholz der VIP-Flächen 195 I Km-Werte von Mangan-Peroxidasen (MnP) für Mangan(II)-Ionen (Mn2+) aus der Literatur 196 J Zuordnung der Fäuletypen zu den Pilzarten 198 K Publikationen 208 L Danksagung 251 M Rechtliche Erklärung 253

In the current study potassium silicate (20.7% SiO2) induced a 100% inhibition of P. cinnamomi mycelial growth at all concentrations tested. Total inhibition for all fungi tested (Alternaria solani, Colletotrichum gloeosporioides, Curvularia lunata, Drechslera sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Glomerella cingulata, Lasiodiplodia theobromae, Mucor pusillus, Natrassia sp., Pestalotiopsis maculans, Phomopsis perniciosa, Phytophthora capsicii, Phytophthora cinnamomi, Pythium F-group, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii, Stemphylium herbarum and Verticillium tricorpus) was attained at a concentration of 40ml.l-1 and higher. Although the high pH of potassium silicate solutions does contribute to the inhibition of fungal growth, the inhibitory effect of potassium silicate on fungal growth in vitro is mostly fungicidal rather than attributed to a pH effect. Phytophthora root rot of avocado nursery trees can be inhibited successfully by potassium silicate application. The effectiveness of potassium silicate application depends however on the repetition of applications. These findings are of paramount importance as this implies that potassium silicate may be a alternative control measure to inhibit the effects of P. cinnamomi on avocado nursery trees. Silicon either stimulates plant growth or imparts some form of protection to avocado roots if applied prior to P. cinnamomi inoculation. Potassium silicate applied as a soil drench resulted in higher root densities compared to that of potassium phosphonate (Avoguard®) injections and untreated control trees. Reapplication again resulted in the best disease suppression and stimulation of new root growth. These results correlated well with tree canopy ratings, as trees that received silicon frequently, showed better canopy conditions compared to the untreated control treatments. Potassium silicate application leads to effective inhibition of Phytophthora cinnamomi infection in avocado orchards. Potassium silicate application resulted in an increase of crude phenols and phenolic polymers in avocado roots cells to similar levels to that obtained in roots from potassium phosphonate (Avoguard®) treated trees. Potassium silicate application leads to lower cell wall bound phenolics. The results of the current study support the hypothesis that silicon application, through an elevation of the total phenolic levels, causes an increase of resistance against P. cinnamomi root rot in avocados. AFRIKAANS : Kaliumsilikaat (20.7% SiO2) induseer ‘n 100% inhibisie van P. cinnamomi groei by alle getoetste konsentrasies. Totale inhibisie van alle swamme getoets (Alternaria solani, Colletotrichum gloeosporioides, Curvularia lunata, Drechslera sp., Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Glomerella cingulata, Lasiodiplodia theobromae, Mucor pusillus, Natrassia sp., Pestalotiopsis maculans, Phomopsis perniciosa, Phytophthora capsicii, Phytophthora cinnamomi, Pythium F-groep, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii, Stemphylium herbarum en Verticillium tricorpus) was verkry by ‘n konsentrasie van 40ml.l-1 en hoër. Alhoewel die hoë pH van kaliumsilikaat wel ‘n inhiberende uitwerking het op swamgroei, is die suksesvolle inhibisie van swamgroei grootliks toe te skryf aan die swamwerende effek van kaliumsilikaat op swamgroei in vitro eerder as ‘n pH effek. Phytophthora wortelvrot van avokado kwekelinge kan suksesvol onderdruk word met kaliumsilikaat toediening. Die effektiwiteit van die toediening hang wel af van die hertoediening daarvan. Hierdie bevindinge is van kardinale belang aangesien dit impliseer dat kalium silikaat ‘n alternatiewe beheer middel is om Phytophthora wortelvrot te inhibeer in avokado kwekelinge. Of silikon stimuleer plant groei, of dit induseer ‘n vorm van beskerming in avokado wortels voor infeksie plaasvind. Kaliumsilikaat toediening as ‘n grond-benatter lei tot hoër worteldigthede in vergelyking met kaliumfosfaat (Avoguard®) staminspuitings en onbehandelde kontrole bome. Hertoediening lewer die beste resultate, maar drie toedienings per seisoen is voldoende. Worteldigdheid verhoging na silikaat toedienings korreleer goed met blaredak gesondheid, aangesien bome wat gereeld behandel is met silikon beter blaredekking getoon het in vergelyking met die kontrole bome. Kaliumsilikaat toediening lei to effektiewe inhibisie van Phytophthora cinnamomi infeksie in avokado boorde. Kaliumsilikaat toediening lei tot ‘n toename in totale fenole en fenoliese polimere in avokado wortel selle tot soortgelyke vlakke soos gevind in avokado weefsel vanaf kaliumfosfaat behandelde bome. terselfdertyd lei silikaat toediening tot laer selwand gebinde fenole. Hierdie resultate ondersteun die hipotese dat kaliumsilikaat toediening, deur die verhoging van oplosbare fenole in avokado wortelselle, die plant se weerstand verhoog, en die effek wat Phytophthora wortelvrot het op avokado plante inhibeer. Copyright / Dissertation (MSc (Agric) Horticulture)--University of Pretoria, 2011. / Plant Production and Soil Science / unrestricted

<p>  </p> <p><em>Sclerotinia sclerotiorum </em>is a soilborne pathogen of soybean that causes Sclerotinia stem rot, alternatively called white mold. Sclerotinia stem rot can cause significant yield losses under cool and wet environmental conditions. Two biofungicides, <em>Coniothyrium minitans </em>and <em>Bacillus amyloliquefaciens, </em>are currently available and labeled to limit or suppress <em>S. sclerotiorum</em> in soybean. These biofungicides can be applied in place of synthetic foliar fungicides to provide an alternative mode of action for the control of Sclerotinia stem rot. However, limited information is available regarding the efficacy of <em>C. minitans </em>and <em>B. amyloliquefaciens </em>as biocontrol agents of <em>S. sclerotiorum </em>in soybean and the sensitivity of the biofungicides biological activity on <em>S. sclerotiorum </em>to pesticides commonly used in soybean production systems. This research aims to provide management recommendations for <em>S. sclerotiorum </em>in soybean using <em>C. minitans </em>and <em>B. amyloliquefaciens </em>and to develop guidelines for how to incorporate the biofungicides into an established soybean pest management program. To assess the effectiveness of <em>C. minitans </em>and <em>B. amyloliquefaciens </em>as biocontrol agents of <em>S. sclerotiorum </em>dual culture, amended media, and soil plate assays were conducted along with experiments in the growth chamber and field. The presence of a distinct inhibition zone surrounding the <em>B. amyloliquefaciens </em>colony in the dual culture assay and the absence of mycelial growth on the media plates amended with <em>B. amyloliquefaciens </em>confirmed that the bacteria can control the mycelial growth of <em>S. sclerotiorum </em>through antibiosis. The absence of an inhibition zone surrounding the <em>C. minitans </em>isolate in the dual culture assay along with the degradation of sclerotia following treatment with <em>C. minitans </em>in the soil plate assay indicates an inability to limit the mycelial growth of <em>S. sclerotiorum </em>and confirms that the primary mode of action is mycoparasitism. In the growth chamber, <em>B. amyloliquefaciens</em> at 14.03 L/ha applied using the dip method significantly reduced Sclerotinia stem rot lesion length when compared to the non-treated control and resulted in the lowest lesion area under the disease progress curve (lAUDPC). When <em>B. amyloliquefaciens </em>and <em>C. minitans </em>were applied in the field, no differences were observed between treatments for soybean moisture, test weight, or yield. To evaluate the sensitivity of <em>B. amyloliquefaciens </em>and <em>C. minitans</em> biological activity on <em>S. sclerotiorum </em>to pesticides commonly used in soybean production systems a poison plate assay as well as soil plate, growth chamber, and field experiments were conducted. In the poison plate assay <em>C. minitans </em>was most sensitive to the preemergence herbicide flumioxazin and the synthetic fungicides boscalid and fluazinam, while <em>B. amyloliquefaciens </em>was sensitive only to the synthetic fungicide fluazinam. In the soil plate assay the mycoparasitic activity of <em>C. minitans </em>on sclerotia of <em>S. sclerotiorum </em>was sensitive to flumioxazin, metribuzin, glyphosate, picoxystrobin, and boscalid. In the controlled environment experiments, none of the pesticides tested decreased the efficacy of <em>B. amyloliquefaciens</em>. There were no significant interactions between <em>C. minitans </em>and <em>B. amyloliquefaciens </em>with preemergence herbicides, postemergence herbicides, and synthetic fungicides for soybean moisture, test weight, and yield. This research demonstrates that <em>B. amyloliquefaciens </em>and <em>C. minitans </em>are effective biocontrol agents of <em>S. sclerotiorum </em>in soybean. However, antagonistic relationships exist between the biofungicides and certain preemergence, postemergence, and synthetic fungicides used in soybean production systems.</p>

Die Rot-Buche stellt in den Fichtenbeständen im Mittelgebirge eine wesentliche Säule des Waldumbaus dar. Entsprechend wurden in letzten 30 Jahren erhebliche Flächen mit dieser Baumart vorangebaut. Waldbauliche Untersuchungen haben gezeigt, dass für eine gute Qualitätsentwicklung eine ausreichende Stammzahl und eine langfristige optimale Überschirmung der Rot-Buchen-Voranbauten erforderlich sind. Dadurch werden immer wieder Nutzungen des Fichtenschirmes zur Lichtsteuerung über dem Voranbau erforderlich. Diese Nutzungen haben Schäden an den Rot-Buchen-Voranbauten zur Folge, deren Intensität und Ursache im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht wurden. Im Staatswald des Freistaates Sachsen wurden insgesamt 16 Rot-Buchen-Voranbauten ähnlicher Ausgangsbedingungen hinsichtlich Hiebszeitpunkt, Flächengröße und Geländemerkmale im Frühjahr 2012 und 2013 in den Forstbezirken Bärenfels, Marienberg, Neudorf und Eibenstock untersucht. Die Nachlichtungen wurden von acht verschiedenen Unternehmen ausgeführt. Dabei wurde vollmechanisiert bzw. quasi vollmechanisiert und hochmechanisiert in einem 20 m-Rückegassensystem oder einem 40 m-Rückegassensystem gearbeitet. Die Aufnahmen an den Rot-Buchen-Voranbauten erfolgten rasterbasiert in Probekreisen. In diesen wurden die Höhe der Rot-Buchen, der Wurzelhalsdurchmesser sowie alle Schäden nach ihren Ausmaßen aufgenommen. Dabei wurden Höhenschäden, Rindenschäden, Astverlust und Mortalität zunächst getrennt erhoben. Sämtliche Werte wurden auf Grund der geschachtelten Versuchsanlage zu Mittelwerten auf Probekreisebene zusammengefasst. In mehr als einem Viertel aller erfassten Probekreise wurden relevante Schäden festgestellt. In den Rot-Buchen-Voranbauten überwiegen die Höhenschäden deutlich gegenüber den Rindenschäden. Stets war das im Bereich des Probekreises aufschlagende Baumvolumen der wesentliche Einflussfaktor. Dabei führen vor allem die ersten starken aufschlagenden Bäume zu einem Schaden im Probekreis. Dieser Trend nimmt mit weiter zunehmendem Baumvolumen nur noch deutlich langsamer zu. Der Parameter mit der zweithöchsten Bedeutung für die Schadwahrscheinlichkeit ist die Entfernung zur Rückegasse. Im Nahbereich der Rückegasse ist die Wahrscheinlichkeit für eine junge Rot-Buche, einen Höhenschaden zu erlangen, deutlich erhöht. Dies geht mit der Vorlieferung, Zwischenlagerung und Rückung des Holzes einher. Die Baumanzahl an Rot-Buchen in den Probekreisen ist vor allem für die Wahrscheinlichkeit eines Höhenschadens relevant. Bei hoher Baumanzahl kommt es zu größeren Schäden. Die Mittelhöhe hingegen ist vor allem ein Einflussfaktor für die Wahrscheinlichkeit eines Rindenschadens an den jungen Rot-Buchen. Mit zunehmender Höhe werden die Rot-Buchen stabiler und damit Rindenschäden häufiger. Ein bedeutender Faktor für die Wahrscheinlichkeit des Entstehens von Schäden an den Rot-Buchen-Voranbauten ist das ausführende Unternehmen. Unter den acht untersuchten Unternehmen wurden erhebliche Unterschiede für die Schadwahrscheinlichkeit festgestellt. Bei der Schadintensität in den Probekreisen wurden Rot-Buchen, welche schadensbedingt unter 66 % der Mittelhöhe der Rot-Buchen im Probekreis absanken, als tot eingestuft. Diese können am weiteren Konkurrenzgeschehen nicht mehr teilnehmen und sterben in Folge des Holzeinschlages ab oder waren bereits abgestorben. 63 % der Höhenschäden waren so stark, dass die geschädigten Rot-Buchen in diese Kategorie eingeordnet wurden. Die Folge ist eine erhebliche Stammzahlabsenkung in den betroffenen Probekreisen von 5,1 Rot-Buchen auf 3,9. Damit einher gehen entsprechend negative Auswirkungen auf die zukünftige Astreinigung und Qualitätserwartung der Rot-Buchen. Die Mittelhöhe der Rot-Buchen sank durch den Holzeinschlag nicht signifikant ab. Betroffene Probekreise wurden durch den Holzeinschlag im Mittel zu 31 % geschädigt. Die wesentlichen Faktoren zur Erklärung der Schadintensität sind wiederum das aufschlagende Baumvolumen, die Baumanzahl im Probekreis, die Entfernung zur Rückegasse und für die Rindenschäden die Mittelhöhe. Nicht relevant sind die Faktoren Forstbezirk, Erschließungssystem und Verfahren. Aus den Ergebnissen wurden für den Waldbewirtschafter Punkte zur Minimierung der Schäden an Rot-Buchen-Voranbauten abgeleitet. Ein 20 m-Rückegassensystem ermöglicht keine geringeren Schäden als ein 40 m-Rückegassensysteme. Gleichzeitig wird im 20 m-Rückegassensystem die waldbauliche Freiheit im schmalen Bereich zwischen den Gassen und der stark gefährdeten Zone direkt links und rechts der Rückegasse erheblich einschränkt. Deshalb sollte vor der Einbringung von Rot-Buchen-Voranbauten auf ein 40 m-Rückegassensystem umgestellt werden. Bei den Vorbereitungshieben sind großkronige, starke Bäume im Bereich der Transportgrenze bevorzugt zu entnehmen. Bei der Pflanzung der Rot-Buchen-Voranbauten sind die stark gefährdeten Bereiche links und rechts neben der Rückegasse mit etwa drei Meter Breite nicht zu bepflanzen. Daran anschließend sollten zwei Meter mit reduzierter Stückzahl von 2.500 bis 3.500 Rot-Buchen pro Hektar gepflanzt werden, um ausreichend Astreinigung für den zentralen Block zu gewährleisten und gleichzeitig Pflanzen und Pflanzleistung einzusparen. Bei den anstehenden Nachlichtungen sind vor allem bei niedrigen Rot-Buchen wiederum die starken Bäume aus dem Zentrum des Voranbaus zwischen den Rückegassen zuerst zu fällen. Gut qualifiziertes Personal und starke Kräne, die eine schwebende Aufarbeitung und Rückung durchführbar machen, sind besonders wichtig. Wo immer möglich sollten mehrere Fichten in die gleichen Fällbereiche geworfen werden. Die zweite Nachlichtung sollte im Bereich von drei bis vier Metern Mittelhöhe der Rot-Buchen erfolgen. Wenn möglich ist dabei bereits die Stehendentnahme anzuwenden. Stammholzaufarbeitung durch Radharvester sollte ab vier Meter Höhe unterbleiben. Geschädigte Rot-Buchen sind im Nachgang zur Holzernte nicht von Waldarbeitern zu entfernen, da dieses Entfernen die Stammzahl im Voranbau nochmals absenken würde.:1 Einführung 1.1 Waldentwicklung im Sächsischen Erzgebirge 1.2 Klimaänderung 1.3 Waldumbau im Landeswald des Freistaates Sachsen 1.4 Ableitung der Arbeitshypothesen 2 Stand des Wissens 2.1 Auswirkungen der Holzernte auf die Waldverjüngung 2.2 Schaden in Abhängigkeit von der Baumhöhe 2.3 Schaden in Abhängigkeit von eingesetzten Maschinen und Verfahren 3 Material und Methoden 3.1 Naturale Ausgangslage im Staatswald des Freistaates Sachsen 3.2 Auswahl der Versuchsflächen 3.3 Erfassung der Versuchsflächen 3.4 Verwendung der vorliegenden Laserdaten 3.5 Bestimmung der Baumvolumina des Oberstandes 3.6 Einmessung der Fällrichtung der entnommenen Fichten des Oberstandes 3.7 Berechnungen der in die Probekreise gefällten Bäume des Oberstandes 3.8 Berechnungen der um die Probekreise entnommenen Bäume des Oberstandes 3.9 Erfassung der Verjüngung 3.9.1 Aufgenommene Daten bei Vollaufnahme des Probekreises 3.9.1.1 Baumnummer 3.9.1.2 Qualität 3.9.1.3 Höhenmessung der Rot-Buchen-Verjüngung 3.9.1.4 Höhenberechnung nicht messbarer Rot-Buchen 3.9.1.5 Messung der Wurzelhalsdurchmesser der Rot-Buchen-Verjüngung 3.9.1.6 Erfassung der Schäden an der Rot-Buchen-Verjüngung 3.9.1.6.1 Triebbruch 3.9.1.6.2 Schaftbruch 3.9.1.6.3 Mortalität 3.9.1.6.4 Rindenschaden 3.9.1.6.5 Schiefstand 3.9.1.6.6 Begraben unter Astmaterial 3.9.1.6.7 Astverlust 3.9.1.7 Zusammenfassung der Schäden zu Schadgruppen 3.10 Ableitung der Parameterwerte für die Probekreise 3.10.1 Berechnung der Höhe und des Wurzelhalsdurchmessers 3.10.2 Berechnung der Schäden auf Probekreisebene 3.10.3 Zuordnung weiterer Faktoren auf Ebene der Probekreise 3.11 Mathematisch-statistische Auswertung 4 Ergebnisse 4.1 Schadwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit der erhobenen Parameter 4.1.1 Ableitung des wesentlichen Parameters für die Beziehung Probekreis - hineingefällte Bäume 4.1.2 Ableitung des wesentlichen Parameters für die Beziehung Probekreis - entnommene Bäume 4.1.3 Einflussfaktoren auf die Schadwahrscheinlichkeit eines Probekreises (A) 4.1.4 Einflussfaktoren auf die Wahrscheinlichkeit eines Höhenschadens (B) der Probekreise 4.1.5 Einflussfaktoren auf die Wahrscheinlichkeit eines Rindenschadens der Probekreise (C) 4.2 Schadintensität in den Probekreisen in Abhängigkeit der erhobenen Parameter 4.2.1 Ableitung des wesentlichen Parameters für die Beziehung Probekreis – hineingefällte Bäume 4.2.2 Ableitung des wesentlichen Parameters für die Beziehung Probekreis – im Umkreis entnommene Bäume 4.2.3 Einflussfaktoren auf die Schadintensität des Gesamtschadens in den Probekreisen 4.2.4 Einflussfaktoren auf die Schadintensität des waldbaulichen Höhenschadens in den Probekreisen 4.2.5 Einflussfaktoren auf die Schadintensität des waldbaulichen Rindenschadens in den Probekreisen 4.3 Zusammenfassung der Ergebnisse und Ableitung weiterer Thesen 5 Diskussion und Schlussfolgerungen 5.1 Aufnahmemethodik 5.2 Statistische Auswertung 5.3 Art und Umfang der Schäden 5.4 Höhenschäden 5.5 Rindenschäden 5.6 Aufschlagendes Baumvolumen im Bereich der Probekreise 5.7 Entfernung zur Rückegasse 5.8 Baumanzahl im Probekreis 5.9 Ausführendes Unternehmen 5.10 Mittelhöhe des Rot-Buchen-Voranbaus 5.11 Entfernung zur Transportgrenze 5.12 Entfernung zur Außengrenze der Verjüngung 5.13 Entnahmestärke 5.14 Forstbezirk 5.15 Erschließungssystem 5.16 Angewendetes Arbeitsverfahren 5.17 Handlungsempfehlungen 6 Zusammenfassung 7 Summary 8 Abbildungsverzeichnis 9 Tabellenverzeichnis 10 Formelverzeichnis 11 Literaturverzeichnis Anhang

En stor andel av restprodukterna från skogen används i kraft- och fjärrvärmeverk. I kraftvärmeverket i Lugnvik används skogsbränslen som grot, bark, spån och rundtimmer vilka omvandlas till värmeenergi eller elektrisk energi. I förhållande till de andra skogsbränslena är rundtimmer energieffektivt att transportera, möjligt att lagra och har högre energidensitet än övriga nämnda skogsbränslen. Dock så finns en begränsad möjlighet till torrhaltsbestämning av rundtimmer och idag görs energibedömningen på inkommande lass med hjälp av ett omräkningstal oberoende av kvalitet, trädslag eller torrhalt. Därmed finns osäkerheter kring energiinnehåll och torrhalt vid beställningar samt lagerhantering. Denna studie syftar därmed till att utveckla och precisera bedömningen av energiinnehåll i rundtimmer för att möjliggöra energieffektivare bränslehantering. En kartläggning av energivärdet i ingående rundtimmer gjordes genom bedömning av relevanta parametrar för energivärdet. Torrhaltsmätning utfördes med motorsåg med spånuppsamlare samt genom flisning och uttag ur flisad stack. Energivärden beräknades därefter med hjälp av torrhalterna. Studien kunde inte visa på rötans inverkan på energivärdet, däremot visas stor variation i energivärde mellan trädslagen gran och björk beroende på skillnad i torr-rådensitet. Torr-rådensiteten varierade också tydligt inom trädslagen. Torrhaltens variation uppgick till ca 20 % mellan lassen och har generellt en avgörande betydelse för energivärdet. Studien visar också på att motorsågsmetoden främst är representativ för mätningar över större partier och kan fungera bra för exempelvis lagerinventering. Studien belyser vidare att energiomvandling bör göras med hänsyn till tre torrhaltsklasser. Genom visuell bedömning av torrhalten matchas rådensiteten med bedömd torrhaltsklass och lassets energiinnehåll beräknas. / A large proportion of forest residues is used in district heating and combined heat and power plants (CHP). The CHP in Lugnvik, Östersund, uses wood fuels such as bark, chips and roundwood which is converted into heat or electricity. In relation to the other wood fuels, roundwood is energy efficient to transport, possible to store and has higher energy density than the other forest fuels mentioned. There is, however, limited possibilities for dry content determination of roundwood and today the energy assessment of incoming loads is made with one conversion factor regardless of quality, tree type or dry content. Thus, there is uncertainties in ordering and inventory management connected to energy content and dry content. This study aims to develop the assessment of energy content in roundwood to enable more energy efficient fuel management. An analysis of the energy value in incoming roundwood was done by assessing relevant parameters for the energy value. Dry content measurement was carried out both with a chainsaw with chip collector and by chipping and extraction from chipped stack. Dry content was then used to calculate energy values per load. The study could not show the effect of rot on the energy value, however, there is a large variation in energy value between spruce and birch due to difference in dry-raw density. The dry-raw density also clearly varied within the tree species. The dry content variation amounted to about 20% between the loads and is of general importance for the energy value. The study also shows that the chainsaw method is primarily representative of measurements across larger lots and can work well for inventory management. The study further highlights that energy conversion should be done regarding three dry content classes. By visual assessment of the dry content, the raw density is matched with the estimated dry content class and the energy content of the load is calculated. / <p>2020-06-05</p>

Thesis (M.Sc. (Horticulture)) -- University of Limpopo, 2022 / The South African Avocado Industry has recently announced plans to expand exports into new markets, such as the United States (US). As a requirement for these markets, fruit of high quality must be stored at ultra-low temperature to mitigate phytosanitary risks. However, ‘Hass’ avocado fruit are susceptible to chilling injury when stored at temperatures below 3°C. Moreover, CI development resulted in uneven ripening and disease infestation due to damaged cell membranes. Therefore, the objective of this study was to evaluate the potential of methyl jasmonate (MeJA) and salicylic acid (SA) on quality maintenance of 'Hass' avocado fruit during ultra-low cold storage. Matured ‘Hass’ avocado fruit were harvested at commercial dry matter (22%). The experiment was conducted using a completely randomized design (CRD) with eight replications per treatment. Treatment concentrations for methyl jasmonate (MeJA) were 0 (control), 10 and 100 μmol•L−1 , while those for salicylic acid (SA) were 0 (control), 1.0, 2.0 and 3.0 mM. After treatments, fruit were stored at 2°C for 31 days and thereafter, ripened at ambient temperature (±25°C) until fully ripe. During ripening, fruit were evaluated for weight loss, exocarp colour, firmness, chilling injury, as well as physiological (vascular browning) and pathological disorders (fruit rot). In this study, dipping fruit in MeJA solution significantly (P < 0.05) reduced ‘Hass’ avocado fruit firmness loss. Moreover, MeJA showed a significant effect (P < 0.05) on hue angle (h°) but did not significantly affect (P > 0.05) visual colour rating, chroma (C*), lightness (L*) and weight loss. The results showed that ‘Hass’ avocado fruit treated with 10 μmol•L−1 MeJA reduced weight loss when compared with 100 μmol•L−1 MeJA from day 2 to day 8 of ripening. Overall results showed a visual change in ‘Hass’ avocado fruit exocarp colour, with eye colour changing from rating 1 (emerald-green) to 3 (olive- green) for control and fruit treated with MeJA throughout the ripening days. Furthermore, MeJA reduced ‘Hass’ avocado fruit external chilling injury, physiological and pathological disorders. With respect to SA treatments, the result showed that dipping fruit at 1.0 and 2.0 mM SA had a significant effect (P < 0.05) on reducing firmness loss during ripening. Salicylic acid (1.0 mM) reduced and alleviated ‘Hass’ avocado fruit external chilling injury during ultra-low cold storage. Furthermore, result showed that 1.0 and 2.0 mM SA treatments had significant affect (P < 0.05) on firmness loss. Moreover, a significant effect was observed on visual colour and C* but did not affect (P > 0.05) L* and h°. Fruit treated with SA showed poor exocarp colour development with extended exposure to ultra-low cold storage, as a result, developed chilling symptoms. The treatment of ‘Hass’ avocado fruit with 1.0 mM SA inhibited the incidence of fruit rot and vascular browning when compared with control and fruit treated with 2.0 and 3.0 mM SA. In conclusion, 10 and 100 μmol•L−1 MeJA and 1.0, 2.0 and 3.0 mM SA effectively preserved ‘Hass’ avocado fruit quality during storage at ultra-low temperature. / Agricultural Sector Education Training Authority (AgriSeta) and National Research Foundation (NRF)