The comprehension of the evolutionary history of the order Sacoglossa is fundamental to understand the adaptive radiation of Heterobranchia, the most morphologically heterogeneous group in Gastropoda. Sacoglossans form a well-supported monophyletic group, but the relationship of its internal clades is still confused. Plakobranchidae is the most diverse family and the main systematic problem of Sacoglossa since the lack of detailed descriptions provided many synonyms and invalid taxa from genus to species level. The family Plakobranchidae resulted in a monophyletic group only in few phylogenetic hypotheses of Sacoglossa. However, either molecular or morphological data were usually analyzed to reconstruct Sacoglossa phylogeny, while an integrative approach has never been applied for such purpose. A total 42 species, including 30 species of Plakobranchidae, 10 related species in Sacoglossa and other two heterobranchs, was analyzed to test the monophyly of Plakobanchidae and the relationship of its internal clades. A parsimonious phylogenetic analysis was performed in TNT considering 109 characters of external morphology, internal anatomy and ecology data. Molecular partial sequences of two mitochondrial (COI, 16S) and three nuclear (H3, 18S and 28S) genes were used to build a phylogenetic hypothesis under Bayesian Inference and Maximum Likelihood criteria. One final BI analysis was performed with a combined matrix with molecular, morphological and ecological data of all analyzed taxa. Plakobranchidae resulted as monophyletic only in morphological and combined data, but the monophyletic status of the genera Plakobranchus van Hasselt, Thuridilla Bergh and Elysia Risso, 1818 was fully supported by all analyses. Species within the multi-diverse Elysia form similar clades in all different analysis matching with prior synonymized names, meaning that old names might be resurrected for a better explanation of the natural history of this genus. / Compreender a evolução da ordem Sacoglossa é de fundamental importância para o entendimento da irradiação adaptativa de Heterobranchia, o grupo de Gastropoda mais morfologicamente diverso. Os sacoglossos formam um grupo monofilético bem suportado, mas as relações dos seus clados internos ainda é confusa. Plakobranchidae é a família mais diversa e com os principais problemas sistemáticos de Sacoglossa, uma vez que a ausência de descrições detalhadas contribuiu para muitas sinonimizações e invalidações de táxons em níveis de gênero e de espécie. A família Plakobranchidae resultou em um grupo monofilético apenas em poucas hipóteses filogenéticas de Sacoglossa. Entretanto, apenas dados moleculares ou morfológicos foram analisados para reconstruir a filogenia de Sacoglossa, enquanto que uma abordagem integrativa nunca foi feita para esse propósito. Um total de 42 espécies, incluidon 30 espécies de Plakobranhida, 10 de espécies próximas em Sacoglossa e dois outros heterobrâqnuios, foram analisados para testar a monofilia de Plakobranchidae e as relações entre seus grupos internos. Uma análise filogenética de parcimônia foi realizada no TNT considerando 109 caracteres da morfologia externa, anatomia interna e dados ecológicos. Sequências moleculares dois genes mitocondriais (COI, 16S) e três nucleares (H3, 18S e 28S) foram usados para construir hipóteses filogenéticas sob os critérios de Inferência Bayesiana e Máxima Verossimilhança. Uma última análise bayesiana foi feita com os dados moleculares, morfológicos e cológicos combinados em uma matriz. Plakobanchidae resultou como um grupo monofilético apenas nas análises com dados morfológicos e dados combinados, mas a monofilia dos gêneros Plakobranchus, Thurudilla e Elysia foram bem suportados em todas as análises. Espécies do multi-diverso Elysia formam clados similares nas diferentes análises que coincidem com nomes sinonimizados do gênero, o que significa que nomes antigos do grupo podem ser reerguidos para explicar melhor a história evolutiva do grupo.

Die Nachfrage nach Agrarprodukten ist im Laufe der letzten Jahrhunderte durch die wachsende Weltbevölkerung in Kombination mit einem zunehmenden Pro-Kopf- Bedarf stark gestiegen. Weltweit steigt der Druck auf Ökosysteme durch Ausweitung und Nutzungsintensivierung landwirtschaftlich genutzter Flächen Auf intensiv genutzten Grasflächen führt der hohe Einsatz von Düngemitteln und häufiger Mahd zu einem Verlust der Pflanzendiversität. Dies bedingt eine geringere Stabilität des Ökosystems gegenüber Wetterextremen wie Trockenheit oder massiven Regenfällen, was wiederum eine Gefahr für die biologische Vielfalt auf höheren trophischen Ebenen (u.a. invertebrate Herbivore) und wichtige Ökosystem-Prozesse darstellt. In dieser Arbeit werden die direkten und indirekten Auswirkungen verschiedenen Bewirtschaftungsintensitäten in Kombination mit manipulierter Vegetationszusammensetzung innerhalb eines Grasland Management Experimentes (GrassMan) in der Nähe der Norddeutschen Städte Neuhaus und Silberborn im Solling untersucht. Zwei Mahdfrequenzen (1x; 3x), zwei Düngungsintensitäten (keine Düngung; NPK Düngung) und drei unterschiedlich manipulierte Grasnarben (Gräser reduziert, Kräuter reduziert & nicht manipuliert) ergaben zwölf verschiedene Behandlungskombinationen, welche jeweils sechs Mal repliziert wurden. Auf den daraus resultierenden 72 Parzellen (jeweils 15 m mal 15 m) wurden die Auswirkungen von Pflanzendiversität, Mahdhäufigkeit und Düngung auf die Produktivität, den Stickstoffhaushalt, trophische Interaktionen und deren Wechselwirkungen im Grasland untersucht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darauf, die Auswirkungen landwirtschaftlicher Intensivierung, reduzierter Artenvielfalt sowie Verschiebungen in der Zusammensetzung der Grasnarbe auf Pflanze-Insekt- Interaktionen zu untersuchen. Im zweiten Kapitel wird gezeigt, dass über den Versuchszeitraum die Pflanzenbiodiversität keinen signifikanten Einfluss auf die oberirdische Biomasse- Produktion hatte. Die Grasnarbenzusammensetzung hatte lediglich große Auswirkungen auf die oberirdische Biomasse-Produktion, wenn in einem Jahr noch vor dem Erreichen der maximalen oberirdischen Biomasse extrem trockene Witterung auftrat. In solchen Jahren produzierten Parzellen mit natürlicher Artenzusammensetzung größere Erträge als manipulierte Flächen. Während eine höhere Bewirtschaftungsintensität zu einem Anstieg der oberirdischen Biomasse führte, war keine signifikante Veränderung der Pflanzenartenzahl über den Untersuchungszeitraum zu verzeichnen. Höhere Mahdfrequenz führte dagegen zu einer erhöhten Pflanzenartenanzahl im Vergleich zu der am Beginn der Experimente. Die bestehende Artenzusammensetzung in dem naturnahen Grünland (ohne Manipulation), war sehr robust und vier Jahre nach dem Manipulieren zeigten die verschiedenen Grasnarben fast keine Unterschiede mehr in der Zusammensetzung von Gräsern, Kräutern und Leguminosen. Ein größerer Anteil von Gräsern war typisch für gedüngte Parzellen und größere Anteile von Kräutern waren eine typische Folge von häufigerem Mähen. Durch Düngung wurde der Anteil von Leguminosen reduziert, allerdings wurden auch zum Ende des Experimentes noch in fast allen Parzellen Leguminosen gefunden. In Kapitel drei werden die starken Auswirkungen der landwirtschaftlichen Intensivierung sowie Pflanzendiversität und Artenzusammensetzung auf die Abundanz von Nacktschnecken gezeigt. Die Schneckenabundanz war höher auf den Parzellen mit einer niedrigen Mahdhäufigkeit und hoher Verfügbarkeit von bevorzugten Nahrungsressourcen. Die Abnahme der Schneckenabundanz durch eine höhere Mahdfrequenz war in den Parzellen mit natürlicher Vegetation am geringsten. Dies könnte ein Beleg dafür sein, dass sich Störungen auf Invertebrate (z. B. durch Mahd oder Beweidung) in natürlicherer Vegetation weniger stark auswirken. In Kapitel vier werden die Einflüsse von Pflanzenbiodiversität, Zusammensetzung der funktionellen Gruppen und der Nutzungsintensität auf Zikaden untersucht. Eine häufigere Mahd bedingte eine niedrigere Artenzahl an Zikaden. Düngung hatte nur indirekt - aufgrund von gegenläufigen Effekten auf die oberirdische Biomasse, Diversität und Zusammensetzung der Vegetation - einen marginal negativen Effekt auf die Zikadendiversität. Zikadendiversität profitierte von einer von Gras dominierten Vegetation, sowie von einer höheren Pflanzendiversität, welche ihrerseits durch Manipulation der Grasnarbe und das Grasland-Management beeinflusst wurde. In Kapitel fünf wird gezeigt, dass erhöhter Herbivoriedruck mit den anderen experimentellen Behandlungen (Mahdhäufigkeit, Düngung und Manipulation der funktionellen Gruppen) interagiert und mehrere Vegetationsparameter und einige Komponenten des Stickstoffkreislaufs beeinflusst. Es stellte sich heraus, dass sowohl Grasland-Management als auch invertebrate Herbivoren die Produktivität und den Stickstoffhaushalt beeinflussen und einen stärkeren Einfluss haben als die Vegetationszusammensetzung. Insgesamt wird mit dieser Versuchsreihe deutlich gemacht, dass Grasland- Management, Manipulation der Vegetationszusammensetzung und experimentell erhöhte Herbivorie einen direkten und indirekten Einfluss auf Produktivität, Zusammensetzung und Biodiversität der Vegetation sowie den Stickstoffhaushalt haben. Die Interaktionen zwischen Vegetation, Herbivoren und dem Stickstoffkreislauf werden mit zunehmender Anzahl wechselwirkender Faktoren zunehmend komplexer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Erhöhung der Produktivität ohne Pflanzenartenverlust durch eine ausgereifte Management- Strategie ermöglicht wird. Schlussfolgerung Zusammenfassend wird in dieser Arbeit gezeigt, dass die Manipulation zu Gunsten krautiger Pflanzen einen positiven Effekt auf die gesamte Pflanzendiversität sowie auf die Abundanz von Schnecken hat. Außerdem kann nicht nur eine höhere Pflanzendiversität, sondern auch natürlichere Pflanzengesellschaften zu höheren Populationen von Invertebraten führen. Zikadendiversität profitiert von verschiedenen Faktoren – zum Einen indirekt von einer höheren Pflanzendiversität auf nährstoffarmen, krautdominierten Flächen, da diese eine größere Vielfalt and Nahrungsressourcen für spezialisierte Arten bieten. Ebenso war die Zikadendiversität positiv von einem höheren Grasanteil an der Vegetation auf gedüngten Flächen mit niedrigerer Pflanzenbiodiversität beeinflusst, da Gräser die bevorzugte Nahrungsquelle für viele der gefundenen Zikadenarten mit einem eher generalistischen Nahrungsspektrum waren. Grasland-Management und Herbivorie haben insgesamt einen wesentlich stärkeren Einfluss auf den Stickstoffhaushalt als die Manipulation der Vegetationszusammensetzung, wobei Düngung der stärkste Faktor ist. Herbivore können den Stickstoffkreislauf durch einen höheren Eintrag von totem Pflanzenmaterial, Wurzelexsudaten und durch Ausscheidungen beschleunigen. Dieser Eintrag von Nährstoffen hat folglich positiven Einfluss auf den Bodenstickstoffgehalt (NH4 , NO3 ) und auf Stickstoffflussraten (Mineralisierung, Nitrifikation, N2O). Neben dem starken Einfluss von Düngung auf den Stickstoffkreislauf können die Emissionen von N2O, einem wichtigen Treibhausgas, auch innerhalb eines kurzen Zeitraums durch starke Herbivorie zunehmen. Somit könnte ein steigender Nährstoffeintrag durch Düngung in Kombination mit erhöhter Herbivorie zu einer Erhöhung von N 2 O-Emissionen im Grasland führen. Dieser additive Effekt könnte dann zur globalen Erwärmung beitragen.

Försvarsmekanismer är vanligt förekommande svar på predation och aggression bland djur. Till exempel uppvisar många terrestra sniglar en högre aktivitet och förändrat rörelsemönster när de identifierar kemiska signaler från predatorer. I denna studie undersökte jag hur kemiska signaler från en attackerad artfrände påverkade försvarsbeteenden hos trädgårdssnigel (Arion distinctus), där pantersnigel (Limax maximus) representerade aggressor. Ett laboratorieexperiment utfördes med fyra behandlingar (totalt 48 replikat): med slemspår av en trädgårdssnigel, med spår av en pantersnigel, med spår av båda arter tillsammans, samt utan spår. Jag förutspådde att spår av en attackerad artfrände (det vill säga spår från båda arter tillsammans) skulle medföra högre aktivitet och undvikande beteende hos trädgårdssnigeln, samt att båda arter under förberedelsen för behandlingarna skulle uppvisa en högre aktivitet vid närvaro av den andra arten än ensamma. Resultaten visade ingen signifikant effekt av behandling på trädgårdssniglarnas aktivitet eller rörelsemönster, eller på någon av arternas aktivitet vid närvaro av varandra. Eftersom sniglars försvarsbeteenden är kostsamma, är det möjligt att pantersnigeln inte utgjorde ett tillräckligt stort hot för att det skulle vara fördelaktigt för trädgårdssnigeln att utföra dessa beteenden. / Defence mechanisms are a common response to predation and aggression in animals. For example, many terrestrial slugs exhibit a higher activity and change their movement patterns when identifying chemical signals from predators. In this study, I examined how chemical signals from an attacked conspecific affected the defence mechanisms of the common garden slug (Arion distinctus), where the leopard slug (Limax maximus) represented the aggressor. A laboratory experiment was conducted with four treatments (48 replicas in total): with mucus trails from a common garden slug, with trails from a leopard slug, with trails from both species together, and without trails. I predicted that trails from an attacked conspecific (i.e. trails from both species together) would result in increased activity and an avoiding behaviour in the common garden slug, and that both species during the preparation for the treatments would exhibit an increased activity in presence with the other species than alone. The results showed no significant effect of treatment on the common garden slug’s activity or movement pattern, or on both species’ presence of each other. Because slugs’ defence mechanisms are costly, it is possible that the leopard slug did not pose a threat big enough to be beneficial for the common garden slug to execute these behaviours.

The first part of my thesis is focused on observation of the leaf damage by invertebrate herbivores during season. I examined how the selected traits affect the palatability of plant species. In the next project, I investigated the effect of herbivory and gaps on seedling establishment. And finally, in the last part, I studied the effect of herbivory of terrestrial gastropods on competitive relationships among selected species.

Dans ce travail de thèse, nous avons analysé les résidus des plusieurs contaminants anthropiques dans des prédateurs de la chaîne alimentaire aquatique et des proies de la chaîne terrestre. En effet, la loutre, le grand cormoran et le silure sont prédateurs piscivores au sommet de la chaîne alimentaire, les pesticides organochlorés, les PCBs et les éléments traces métalliques (plomb, cadmium, cuivre et mercure) ont été détectés dans tous les foies de ces prédateurs prélevés dans les bassins de la Loire en France. Les PCBs sont les organochlorés les plus répandus dans les trois espèces, suivi des DDTs. Les valeurs maximales de PCBs ont atteint 1,61, 1,96 et 0,28 mg/kg de poids frais pour les cormorans, les loutres et les silures, respectivement. La concentration du mercure a dépassé la limite toxique pour plus de 40 % des cormorans analysés. L‘effet « cocktail » de ces contaminants sur les trois espèces n‘est pas étudié dans cette thèse. Cependant, Les concentrations des organochlorés et des éléments traces dans ces prédateurs sont généralement modestes ou faibles. Ainsi, Il nous semble que ces contaminants ne constituent pas une menace pour la conservation de ces espèces à court ou moyen terme. Par ailleurs, dans le réseau trophique terrestre, nous avons trouvé que trois rodenticides anticoagulants la chlorophacinone, la bromadiolone et le brodifacoum s‘accumulent dans les limaces de la manière rapide et stable au cours de temps, par contre aucune mortalité n‘a été observée chez les limaces. Le brodifacoum a été détecté dans plus de 90 % des limaces prélevées sur le terrain, et nous avons constaté que ces limaces représentaient un risque élevé d'empoisonnement secondaire pour trois de leurs prédateurs, le hérisson européen, la musaraigne commune et l'étourneau sansonnet. On pourrait donc confirmer que les invertébrés constituent une source non négligeable de rodenticides pour leurs prédateurs.L‘objectif de cette thèse est de montrer l‘influence du régime alimentaire sur la contamination des proies, des prédateurs et d‘évaluer les risques toxicologiques pour ces espèces / In this work, we analyzed the residues of several anthropogenic contaminants in predators of the aquatic food chain and prey of the terrestrial chain. The otter, the great cormorant and the catfish are piscivorous predators at the top of the food chain. Organochlorine pesticides, PCBs and trace elements (lead, cadmium, copper and mercury) were detected in all these predators collected from the basins of the Loire in France. Residue level of PCBs in these predators was the highest followed by DDTs and maximal PCB values reached 1.61, 1.96, and 0.28 mg/kg wet weight for cormorants, otters, and catfish, respectively. The concentration of mercury exceeded the toxic thresholds for more than 40% of the cormorants analyzed. The possible combined effect of these contaminants on the three species has not been studied in this thesis. However, the concentrations of organochlorines and trace elements are generally modest or low. Thus, it seems that these contaminants do not constitute a major threat to the conservation of these species for the short or medium term. Furthermore, in the terrestrial food chain, we found that three anticoagulant rodenticides chlorophacinone, bromadiolone and brodifacoum accumulate in slugs in a stable way over the time, whereas no mortality was observed in slugs. Brodifacoum was detected in more than 90% of the slugs collected in the field, and we found that these slugs represented a high risk of secondary poisoning for three of their predators, European hedgehog, common shrew and European starling. Therefore, it could be confirmed that invertebrates constitute a non-negligible source of rodenticides for their predators.The objective of this thesis is to show the influence of the diet on the contamination of prey, predators and to evaluate the toxicological risks for these species

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Krynickillus melanocephalus was first seen in Sweden 2015. It is now labeled as an invasive species and it potentially poses a threat to the ecosystem, but the slug has not yet shown to have great negative impact in gardens and agricultural fields. There is limited ecological knowledge about the species. This study aims to increase the knowledge about habitat preference of the species during oviposition. Fifty slugs were placed in experimental arenas containing four compartments, each containing a different substrate: birch leaves, gravel, potting soil and sphagnum moss. The position of the slugs were recorded daily for three consecutive days. Further, position of laid eggs were recorded at two different times. Slugs showed a preference for leaves at oviposition, and 88 % of the eggs were laid in this substrate, and the fewest eggs were laid in moss (0,6 %). The slugs were found the most in contact with the leaves. The result has expanded our knowledge about the species, which is important to develop ways to hinder and slow down its invasion. Future research about substrate preference in this species should focus on how humidity and temperature may affect the substrate preference, as well as on movement behaviour during oviposition, perhaps by means of PIT telemetry. The study provides practical advice regarding how to deal with garden waste in areas that are inhabited by the species, where, in particular birch leaf compost should not be moved around. / Den svarthuvade snigeln upptäcktes i Sverige först 2015. Nu är den klassad som eninvasiv art och blir ännu ett hot mot våra ekosystem. Den kan även utgöra ett hot motträdgårdsägare, men än så länge har snigeln inte observerats ha åstadkommit störreskada. Arten är relativt okänd och därav är litteraturen väldigt begränsad. Min studiesyftar därför till att öka den ekologiska kunskapen om arten. Preferens föräggläggningssubstrat undersöktes samt föredraget habitat underäggläggningsperioden. Femtio sniglar användes i studien och dessa placerades iexperimentarenor innehållande mindre plastkorgar med fyra olika substrat; björklöv,grus, blomjord och vitmossa. Sniglarnas position observerades vid tre tillfällen undertre dagar och i vilket substrat äggen placerats noterades vid två tillfällen. Sniglarvisade en tydlig preferens för löv som äggläggningssubstrat där proportionen lagdaägg var 0,88. Minst antal ägg fanns i mossan (0,6%). Sniglarna befann sig ocksåoftare i kontakt med lövsubstratet än de andra substraten. Resultatet har berikat vårkunskap om arten, kunskap som är viktig för att utveckla metoder för att bekämpadess spridning. Framtida viktiga studier om artens äggläggning kan inkluderabeskrivning av dess rörelsebeteende med hjälp PIT-telemetri, samt undersökningarom hur olika temperaturer och fukthalter påverkar substratpreferens. Min studie hargett insikt i praktiska implikationer om hur trädgårdsavfall bör hanteras i områdendär arten existerar, specifikt att komposter med björklöv inte bör flyttas runt.

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Cette étude est dédiée à l'amélioration du design des microréacteurs gaz-liquide. Le terme de microréacteur correspond à des appareils composés de canaux dont les dimensions sont de l’ordre de quelques dizaines à quelques centaines de microns. Grâce à la valeur importante du ratio surface/volume, ces appareils constituent une issue prometteuse pour contrôler les réactions rapides fortement exothermiques, souvent rencontrées en chimie fine et pharmaceutique. Dans le cas des systèmes gaz-liquide, on peut citer par exemple les réactions de fluoration, d’hydrogénation ou d’oxydation. Comparés à des appareils conventionnels, les microréacteurs permettent de supprimer le risque d’apparition de points chauds, et d’envisager le fonctionnement dans des conditions plus critiques, par exemple avec des concentrations de réactifs plus élevées. En même temps, la sélectivité peut être augmentée et les coûts opératoires diminués. Ainsi, les technologies de microréacteurs s’inscrivent bien dans les nouveaux challenges auxquels l'industrie chimique est confrontée ; on peut citer en particulier la réduction de la consommation énergétique et la gestion des stocks de produits intermédiaires. Les principaux phénomènes qui doivent être étudiés lors de la conception d’un microréacteur sont le transfert de matière et le transfert thermique. Dans les systèmes diphasiques, ces transferts sont fortement influencés par la nature des écoulements, et l'hydrodynamique joue donc un rôle central. Par conséquent, nous avons focalisé notre travail sur l’hydrodynamique de l’écoulement diphasique dans les microcanaux et sur les couplages constatés avec le transfert de masse. Dans ce contexte, nous nous sommes dans un premier temps intéressés aux régimes d’écoulement et aux paramètres contrôlant la transition entre les différents régimes. Au vu des capacités de transfert de matière et à la flexibilité offerte en terme de conditions opératoires, le régime de Taylor semble le plus prometteur pour mettre en œuvre des réactions rapides fortement exothermiques et limitées par le transfert de matière. Ce régime d'écoulement est caractérisé par des bulles allongées entourées par un film liquide et séparées les unes des autres par une poche liquide. En plus du fait que ce régime est accessible à partir d’une large gamme de débits gazeux et liquide, l'aire interfaciale développée est assez élevée, et les mouvements de recirculation du liquide induits au sein de chaque poche sont supposés améliorer le transport des molécules entre la zone interfaciale et le liquide. A partir d'une étude de l’hydrodynamique locale d’un écoulement de Taylor, il s’est avéré que la perte de charge et le transfert de matière sont contrôlés par la vitesse des bulles, et la longueur des bulles et des poches. Dans l’étape suivante, nous avons étudié l'influence des paramètres de fonctionnement sur ces caractéristiques de l’écoulement. Une première phase de notre travail expérimental a porté sur la formation des bulles et des poches et la mesure des champs de vitesse de la phase liquide dans des microcanaux de section rectangulaire. Nous avons également pris en compte le phénomène de démouillage, qui joue un rôle important au niveau de la perte de charge et du transfert de matière. Des mesures du coefficient de transfert de matière (kLa) ont été réalisées tandis que l'écoulement associé était enregistré. Les vitesses de bulles, longueurs de bulles et de poches, ainsi que les caractéristiques issues de l’exploitation des champs de vitesse précédemment obtenus, ont été utilisées afin de proposer un modèle modifié pour la prédiction du kLa dans des microcanaux de section rectangulaire. En mettant en évidence l'influence du design du microcanal sur l’hydrodynamique et le transfert de matière, notre travail apporte une contribution importante dans le contrôle en microréacteur des réactions rapides fortement exothermiques et limitées par le transfert de matière. De plus, ce travail a permis d'identifier certaines lacunes en termes de connaissance, ce qui devrait pouvoir constituer l'objet de futures recherches. / The present project deals with the improvement of the design of gas-liquid microreactors. The term microreactor characterizes devices composed of channels that have dimensions in the several tens to several hundreds of microns. Due to their increased surface to volume ratios these devices are a promising way to control fast and highly exothermic reactions, often employed in the production of fine chemicals and pharmaceutical compounds. In the case of gas-liquid systems, these are for example direct fluorination, hydrogenation or oxidation reactions. Compared to conventional equipment microreactors offer the possibility to suppress hot spots and to operate hazardous reaction systems at increased reactant concentrations. Thereby selectivity may be increased and operating costs decreased. In this manner microreaction technology well fits in the challenges the chemical industry is continuously confronted to, which are amongst others the reduction of energy consumption and better feedstock utilization. The main topics which have to be considered with respect to the design of gasliquid μ-reactors are heat and mass transfer. In two phase systems both are strongly influenced by the nature of the flow and thus hydrodynamics play a central role. Consequently we focused our work on the hydrodynamics of the two-phase flow in microchannels and the description of the inter-linkage to gas-liquid mass transfer. In this context we were initially concerned with the topic of gas-liquid flow regimes and the main parameters prescribing flow pattern transitions. From a comparison of flow patterns with respect to their mass transfer capacity, as well as the flexibility offered with respect to operating conditions, the Taylor flow pattern appears to be the most promising flow characteristic for performing fast, highly exothermic and mass transfer limited reactions. This flow pattern is characterized by elongated bubbles surrounded by a liquid film and separated from each other by liquid slugs. In addition to the fact that this flow regime is accessible within a large range of gas and liquid flow rates, and has a relatively high specific interfacial area, Taylor flow features a recirculation motion within the liquid slugs, which is generally assumed to increase molecular transport between the gas-liquid interface and the bulk of the liquid phase. From a closer look on the local hydrodynamics of Taylor flow, including the fundamentals of bubble transport and the description of the recirculation flow within the liquid phase, it turned out that two-phase pressure drop and gas-liquid mass transfer are governed by the bubble velocity, bubble lengths and slug lengths. In the following step we have dealt with the prediction of these key hydrodynamic parameters. In this connection the first part of our experimental study was concerned with the investigation of the formation of bubbles and slugs and the characterization of the liquid phase velocity field in microchannels of rectangular cross-section. In addition we also addressed the phenomenon of film dewetting, which plays an important rôle concerning pressure drop and mass-transfer in Taylor flow. In the second part we focused on the prediction of gas-liquid mass transfer in Taylor flow. Measurements of the volumetric liquid side mass transfer coefficient (kLa-value) were conducted and the related two-phase flow was recorded. The measured bubble velocities, bubble lengths and slug lengths, as well as the findings previously obtained from the characterization of the velocity field were used to set-up a modified model for the prediction of kLa-values in μ-channels of rectangular cross-section. Describing the interaction of channel design hydrodynamics and mass transfer our work thus provides an important contribution towards the control of the operation of fast, highly exothermic and mass transfer limited gas-liquid reactions in microchannels. In addition it enabled us to identify gaps of knowledge, whose investigation should be items of further research.