Diese Dissertation, befasst sich mit Wechselwirkungen zwischen Weidevieh und Wildtieren und basiert auf der Hypothese, dass sich stark transformierte europäische Landschaften und weniger gestörte afrikanische Savannen gegenseitig als Referenz dienen können. Aufgrund von Parallelen in der Domestikationsgeschichte, fungieren europäische und afrikanische Hausrinder als theoretischer Rahmen. Die Daten wurden mittels Kamerafallen und Interviews in vier Fallstudien erhoben. Die Untersuchungsgebiete befinden sich in räumlicher Nähe zu Schutzgebieten in Deutschland (Nationalpark Unteres Odertal und Naturpark Westhavelland), Namibia (Etosha Nationalpark) und Tansania (Serengeti Nationalpark). Die Ergebnisse zeigen, dass bestimmte Praktiken des Weidemanagements in Deutschland Potential haben, die Nachhaltigkeit der Weidetierhaltung in Afrika zu erhöhen. In Afrika sind die Reaktionen der Wildtierzönosen auf verschiedene Weidesysteme stärker ausgeprägt als in Europa. Ein gemeinsames Phänomen in allen Fallstudien sind hohe Konflikte mit streng geschützten Wildarten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Agrobiodiversität nur erfolgreich geschützt werden kann, wenn Managementstrategien den Anforderungen der Landwirte gerecht werden. Es gibt Gemeinsamkeiten zwischen den Untersuchungsgebieten in Deutschland und privatem Farmland in Namibia. Sorgfältige Anpassungen an die standortspezifischen Bedingungen sind erforderlich wenn ein in Europa entwickeltes Weidesystem in Afrika praktiziert wird. Die Ergebnisse aus Tansania sind ein Indikator für die extreme Veränderung der Landschaft und ausgeprägte Mensch-Wildtier-Konflikte. Besonders dort, wo Rinder hohe kulturelle Bedeutung haben, ist es nötig, die Menschen für Nachhaltigkeit im Weidemanagement zu sensibilisieren. Traditionelle Praktiken des schwindenden Pastoralismus erscheinen vielversprechend um die Nachhaltigkeit der Weidehaltung auf kommunalem Land in Afrika zu erhöhen. / These comparative studies deal with the interactions between grazing cattle and wildlife. The thesis is based on the central hypothesis that strongly transformed European landscapes and less disturbed African savannas can provide each other a valuable reference. Due to parallels in the domestication history, European and African cattle function as theoretical framework of these studies. The data were collected via camera traps and interviews in four case studies. The study areas are in close vicinity to protected areas in Germany (Lower Oder Valley National Park and Westhavelland Nature Park), Namibia (Etosha National Park) and Tanzania (Serengeti National Park). The results show that certain practices of the pasture management in Germany have potential to increase the sustainability of livestock grazing in Africa. In Africa, the responses of the wildlife communities to different grazing systems are more pronounced than in Europe. A common phenomenon in all case studies is a high level of conflict with strictly protected wildlife species. The results suggest that agro-biodiversity can only be successfully protected if management strategies meet the requirements of farmers. There are several similarities between the study areas in Germany and private farmland in Namibia. Careful adaptation to the site-specific conditions is required when a grazing system developed in Europe is practiced in Africa. The results from Tanzania are an indicator of the extreme change in the landscape and pronounced human-wildlife conflicts. Especially where cattle are of high cultural value, it is necessary to sensitize people to sustainability in pasture management. Traditional practices of declining pastoralism appear promising to increase the sustainability of grazing on communal land in Africa.

Der Zander (Sander lucioperca) hat großes Potential für die Aquakultur in Europa. Die Verbreitung wird durch einen Mangel an Satzmaterial erschwert, welcher durch Variabilität der Gametenqualität verursacht wird. Im Gegensatz zu Effekten der ganzjährigen Reproduktion oder der Laicherfahrung, war besonders die Weibchengröße mit Variabilität der Eiqualität assoziiert. Sehr große Weibchen zeigten einen verringerten Reproduktionserfolg. Maternale Faktoren waren mit Aspekten der Eizusammensetzung (bes. Fettsäuren) verknüpft, welche wiederum mit Befruchtungsraten und Embryoüberleben korrelierten. Zusätzlich waren Trockengewicht, Cortisolgehalt und Größe der Eier mit der Fekundität und dem Entwicklungspotential der Eier verknüpft. Ein erheblicher Anteil der Variabilität in der Eientwicklung (47.1% Befruchtung; 58.2% 24 h, 47% 48 h, 43.9% 72 h Embryoüberleben; 46.6% Schlupf; 88.9% geschlüpfte Larven) konnte durch eine Kombination von maternalen Merkmalen und Eiparametern erklärt werden. Obwohl ein hoher Befruchtungserfolg (durchschnittlich 89.2%) verzeichnet wurde, gibt es Möglichkeiten um Befruchtungsprotokolle hinsichtlich der Handhabung männlicher Gameten beim Zander zu optimieren. Die Spermien verschiedener Männchen werden häufig vor der Befruchtung zusammengeführt (Pooling) oder kurz Zeit (Stunden) gelagert bis ovulierte Eier zur Verfügung stehen. Ein Verlust der Spermienqualität (Motilität, Geschwindigkeit) während kurzer Lagerung konnte durch Puffer oder die Zugabe von Melatonin bzw. Progesteron nicht verhindert werden. Die Transfusion von Seminalflüssigkeit zwischen Spermien mit niedriger und hoher Qualität resultierte in einer Abnahme bei Männchen mit anfänglich hoher Spermiengeschwindigkeit. Die Qualität von Spermien mit niedriger Qualität wurde nicht gesteigert. Diese Erkenntnisse liefern Empfehlungen für das Management von Brutbetrieben und zeigen Potential zur Optimierung von Reproduktionsprotokollen bezüglich der in vitro Befruchtung beim Zander auf. / The pikeperch (Sander lucioperca) has great potential for European aquaculture diversification, but the propagation is impeded by a shortage of stocking material caused by variability in gamete quality. Here, maternal size rather than out-of-season spawning or spawning experience was associated with variability in egg quality with very large females showing decreasing reproductive performance. Maternal factors were linked to the egg composition mainly in regard to fatty acid (FA) profiles, which in turn were correlated with rates of fertilization and embryo survival. In addition, egg size, dry weight and cortisol content were associated with fecundity and embryo survival until hatching. Consequently, a substantial variability in egg developmental performance could be explained (47.1% fertilization; 58.2% 24 h, 47% 48 h, 43.9% 72 h embryo survival; 46.6% hatching; 88.9% hatched larvae) by a combination of maternal traits and egg quality parameters. Despite the overall high fertilization observed here (89.2% on average), there is still potential for fine tuning of protocols for in vitro fertilization in pikeperch with regard to the management of male gametes. Sperm of different males is often pooled prior to fertilization or stored for short periods (hours) until ovulated eggs become available. A loss of sperm quality (motility, velocity) could not be prevented during short-term storage using sperm extenders and enhancement supplements (melatonin, progesterone). Transfusion of seminal fluid between low and high quality sperm to assess pooling effects resulted in a significant decrease in sperm with high initial velocity, whereas the velocity of low quality sperm could not be improved. These findings deliver valuable management advice for hatcheries and indicate potential for optimization in regard to in vitro reproduction protocols in pikeperch.

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Die steigende Verknappung der Ressourcen bei stetigem Bevölkerungswachstum und der sich vollziehende Klimawandel erfordern Nachhaltigkeit in allen Ebenen der landwirtschaftlichen Produktion. Ziel dieser Arbeit war es eine allgemein anwendbare Methode zur Energiebilanzierung in der Tierhaltung am Beispiel der Milchviehhaltung zu entwickeln und darauf aufbauend Indikatoren zur Bewertung der Nachhaltigkeit des Energieeinsatzes im Milchproduktionsverfahren zu ermitteln. Anhand eines theoretischen Standardverfahrens der Milchproduktion wird eine Energieintensität von 3,54 MJ zur Herstellung von einem kg Milch bei einer definierten Einzeltierleistung von 8.000 kg Milch Kuh-1 Jahr-1 berechnet. Hierbei wird der kumulierte Energieaufwand (KEA) komplett dem Zielprodukt Milch zugeordnet. Stark beeinflussbar ist die Energieintensität durch die Fütterungsgestaltung, wobei beispielsweise ein steigender Kraftfutteranteil in der Ration die Energieintensität erhöht. Die Analyse der Daten von zwei Praxisbetrieben bestätigen die Ergebnisse. Aufgrund der Kuppelproduktentstehung in der Milchviehhaltung werden unterschiedliche Allokationsmethoden des KEA der Milchproduktion auf die einzelnen Produkte entwickelt und diskutiert. Die ermittelte Vorzugsmethode empfiehlt folgende Allokation des KEA auf die vier Kuppelprodukte: 59 % des KEA wird dem Zielprodukt Milch zugeordnet, 18 % der Schlachtkuh, 2 % dem Kalb und 21% den Exkrementen. Die Durchführung einer Fehlerfolgeabschätzung zeigt, dass Einzelunsicherheiten aufgrund der Vielzahl der einfließenden Parameter in der Energiebilanzierung der Milchproduktion nur geringen Einfluss auf den KEA haben. Der Einfluss von Verfahrensänderungen durch betriebs- und managementbedingte Entscheidungen auf den KEA ist bedeutend höher. Als geeigneter Indikator zur Bewertung der Nachhaltigkeit des Energieeinsatzes in der Tierhaltung wurde die Energieintensität ermittelt. Diskussionswertebereiche für die Energieintensität wurden definiert. / The scarcity of resources, the progressive growth of population and the climate change require sustainability in all levels of the agricultural production. The purpose of this research is to contribute to the development of a method for a generally accepted way of balancing energy in livestock husbandry at the example of dairy farming. Afterwards sustainability indicators were determined for the assessment of the sustainable use of energy in dairy farming. For a defined standard procedure which includes an animal performance of 8.000 kg milk cow-1 year-1, an energy intensity of 3.54 MJ per kg milk is calculated.The investigations show that the CED in dairy farming is strongly affected by the composition of the diet. Increasing pasture in the diet decreases the CED while concentrate in the diet has a reverse effect. Data analyses concerning the energy intensity at two farms confirm the results of the calculations. Dairy farming is a multi-output process. For that reason the allocation of the cumulative energy demand on the different products is done within the scope of a life cycle inventory analysis. The preferable solution of the allocation divides the cumulative energy demand on the four co-products as follows: 59 % for the milk production, 18% for producing beef from the dairy cow, 2% for the calf and 21% for the excrements. An uncertainty analysis is done to verify the influence of single uncertainties on the results of the calculations. As result an uncertainty of ± 6 % of the CED of the standard procedure was calculated. This uncertainty of the calculation has a lower influence on the CED than management related decisions on the cultural practices e.g. diet compositions and service life of the cows. Energy intensity in livestock husbandry has been determined as a useful indicator and therefore a reasonable part of an indicator system for the examination of the sustainability of agricultural production procedures.

In der Aquakultur sind Kreislaufanlagen ein umweltfreundliches und wassersparendes Produktionsverfahren. Hohe Besatzdichten und das Prinzip der Wasserführung im Kreislauf führen jedoch auch zu einem erhöhten Risiko von Infektionskrankheiten. In dem hier beschriebenen Projekt wurde untersucht, wie sich niederfrequenter Ultraschall (nf-US) in Kombination mit der in der Aquakultur bewährten UV-C Bestrahlung zur Kontrolle von Pathogenen einsetzen lässt. Es wurden vergleichende Untersuchungen zur Effizienz von nf-US, UV-C und deren Kombination gegen prokaryotische und eukaryotische Modellorganismen durchgeführt. Während sich UV-C als sehr effektiv gegen Bakterien erwies, konnte die Gesamtkeimzahl mit nf-US nicht reduziert werden. Eine Vorbehandlung des Wassers mit nf-US verringerte jedoch die mittlere Größe der im Wasser suspendierten Partikel und konnte so die Effektivität von UV-C zur Inaktivierung von Bakterien verbessern. Zur Abtötung eukaryotioscher Organismen wird eine deutlich höhere UV-Dosis als zur Kontrolle von Bakterien benötigt. Eine starke Erhöhung der UV-C Dosis ist jedoch durch die dann mögliche photo-induzierte Bildung von Nitrit aus Nitrat limitiert. Alternativ könnte nf-US zur Abtötung eukariotischer Parasiten verwendet werden. Unterschiedlichen Organismen unterscheiden sich stark in ihrer Empfindlichkeit gegenüber nf-US, wobei sich die dosisabhängige Abtötung sehr gut mit Funktionen einer exponentiellen Abnahme beschreiben lässt. Die toxikologische Untersuchung des mit UV-C und/oder nf-US behandelten Wassers mit dem Fischeitest und dem Leuchtbakterientest ergab keinen Hinweis auf die Bildung toxischer Nebenprodukte. Diese Studie zeigt, dass nf-US mit Dosen, die gegen eine Vielzahl an Parasiten wie Ciliaten, Nematoden und Crustaceen wirksam sind, sicher eingesetzt werden kann. Die Kombination von nf-US und UV-C könnte ein geeignetes Verfahren sein, um alle relevanten Pathogene in Kreislaufanlagen zu kontrollieren. / Recirculating aquaculture systems are well-known as environmentally friendly and high water-efficient production systems. The high stocking densities and low water exchange leads to an increased risk of infectious diseases. In this project the combination of low frequency ultrasound (LFUS) with ultraviolet-C (UV-C) light for the control of pathogens was studied. A comparative study about the efficiency of LFUS, UV-C and their combination against prokaryotic and eukaryotic model organisms was performed. Against bacteria, the application of UV-C was very effective, while the application of LFUS was not effective. However, a pretreatment of the water with LFUS decreased the average size of the suspended particles and improved the bactericidal effect of UV-C light. Compared to the low bactericidal dose of UV-C, a much higher UV-C dose was required for inactivation of eukaryotic model organisms. A significant increase of UV-C dose, however, can be limited by the possible photo-induced formation of nitrite from nitrate. Alternatively, LFUS can be used to kill eukaryotic parasites. However, the efficiency of LFUS differed greatly between species and can be well described by functions of an exponential decay. The evaluation of whole effluent toxicity by using the fish egg test and luminescent bacteria test revealed no evidence of toxic disinfection by-products formation during UV-C irradiation and/or LFUS sonication. This study shows that LFUS can be applied safely at energy densities that are effective against a wide range of eukaryotic parasites like ciliates, nematodes and crustaceans. The combination of LFUS and UV-C could provide an appropriate water treatment with respect to all relevant pathogens in recirculating aquaculture systems.

In einem Fütterungsversuch mit 15 weiblichen, genetisch identischen Zwillingspaaren wurde der anhaltende Effekt energetisch unterschiedlich konzentrierter Futterrationen auf Körper- und Blutmerkmale zwischen dem vierten und 21. Lebensmonat erfasst. Die gleichen Merkmale wurden an den Tieren auch während der Laktation erhoben, als die Tiere einheitlich gefüttert wurden. Zusätzlich wurde die Milchleistung untersucht. Während der Aufzucht wurden Körpergewicht, tägliche Gewichtszunahme, Rückenfettdicke und Widerristhöhe von der Fütterungsintensität signifikant beeinflusst. Körpergewicht und Rückenfettdicke zeigten vom siebenten bis 15. Lebensmonat die größten Unterschiede zwischen den Fütterungsgruppen. Im Gegensatz zum Körpergewicht, wurde der Fettansatz bis zum 21. Lebensmonat kaum gebremst. Für die Serumkonzentrationen von Insulin, Glukose und beta-Hydroybuttersäure und die Erythrozytenindizes MCV und MCH konnte ein signifikanter Fütterungseinfluss während der gesamten Aufzuchtphase nachgewiesen werden. Kortisol, Kreatinin, ASAT, GGT, GLDH, MCHC, Leukozytenzahl, Thrombozytenzahl reagierten auf den Fütterungsstimulus nur innerhalb bestimmter Altersabschnitte. Bis zum neunten Monat differierte der Insulinspiegel zwischen den Fütterungsgruppen kaum, ab dem 10. Lebensmonat aber sehr deutlich. Es kann daher ausgeschlossen werden, dass der Insulinspiegel im präpubertären Abschnitt die Entwicklung der späteren Milchleistung beeinflusste. Nach dem Abkalben war die intensiv gefütterte Gruppe stärkeren metabolischen Belastungen ausgesetzt und hatte eine geringere Milchleistung als die moderat gefütterte Gruppe. Offensichtlich wurde der Stoffwechsel durch die vorangegangene Fütterung geprägt, da der Fettansatz in der Intensivgruppe bei gleicher Fütterung früher einsetzte und auch intensiver erfolgte. Einige Kennwerte beim Jungtier korrelierten signifikant mit der späteren Milchleistung. Altersabhängige Veränderungen der Korrelationskoeffizienten weisen auf unterschiedlich sensible Phasen für die Prägung der späteren Milchleistung hin. / In a feeding trial with 15 pairs of genetically identical female twins, the effect of feeding intensity on body condition and blood parameters were investigated between the fourth and 21st month. The same traits were analysed on the cows during the first lactation when the animals were uniformly fed. In addition to these traits, the milk yield was investigated. During the rearing period; body weight, daily weight gain, back fat thickness, and withers height were significantly influenced by feeding. The largest differences between the feeding groups in body weight and back fat thickness were seen between the ages of seventh to 15th months. In contrast to body weight, back fat thickness hardly exceeded the 21st month between the groups. The serum concentrations of insulin, glucose, beta-Hydroxybutyric acid, and the erythrocyte indices MCV and MCH showed a significant feeding effect throughout the growing period. Cortisol, creatinine, Aspartate transaminase (AST), y-glutamyltransferase (GGT), Glutamate dehydrogenase (GDH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC), white blood cells (WBC) and platelet responded to the feeding stimulus only within certain ages. At age nine months, insulin levels were barely differed between the feeding groups but were distinct as from the 10th month. It can therefore be concluded that insulin levels at the pre-pubertal development affects the subsequent milk yield. After calving, the intensively fed group had more metabolic stress and had a lower milk yield than the moderately fed group. Obviously, the metabolism was programmed in the previous feeding period. There was an early onset and a more intensive fat deposition in the intensive group though; they had the same feeding level. Some traits in young animals were significantly correlated with subsequent milk yield. Age-dependent changes in the correlation coefficients suggest the fact that differences in sensible juvenile phases in traits could contribute to milk yield later.