Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind eine Klasse krebserregender Schadstoffe. Aufgrund ihres weit verbreiteten Vorkommens und der toxischen Risiken für die menschliche Gesundheit und das Ökosystem ist es unerlässlich, durch systematische Forschung wirksame Minderungsstrategien auf verschiedenen Ebenen zu etablieren. In dieser Dissertation wurden Quellenzuordnung, Multimedia-Schicksal, Schlüsselemis-sionssektoren und globale gesundheitliche Auswirkungen von PAK-Belastungen unter-sucht. Diese Forschung wurde durchgeführt, um Daten zur Verfügung zu stellen, die po-tenzielle Minderungsstrategien unterstützen, um PAK-Verschmutzungen und damit ver-bundene gesundheitliche Auswirkungen auf regionaler, nationaler und globaler Ebene zu reduzieren. Zunächst wurde die Quellenzuordnung von Langzeit-PAH in acht Flüssen untersucht. Diese Studie untersuchte systematisch die zeitlichen und saisonalen Trends, die peri-odische Oszillation, die Quellenzuordnung und die Risikobewertung von PAKs für die menschliche Gesundheit in acht Flüssen, die eine quellenorientierte PAK-Minderung in der Region unterstützen können. Zweitens ist das Multimedia-Schicksal von PAKs entscheidend für eine bessere Umwelt-politik. Diese Studie bewertete systematisch die räumlich-zeitliche Verteilung, die Quellenzuordnung, den multimedialen Transport und den Verbleib von PAK, die an Schwebstaub (SPM) in Rhein und Elbe adsorbiert sind, was die Stadtplanung unterstützen kann, um PAK in den Regionen zu lindern. Drittens wurden in dieser Studie die wichtigsten Emissionssektoren von PAK bestimmt, indem die langfristigen verkörperten und ermöglichten PAK-Emissionen in verschiedenen Sektoren abgeschätzt und die Beiträge sozioökonomischer Determinanten quantifiziert wurden. Die Ergebnisse können wirksame Strategien zur Verringerung der PAK-Emissionen in verschiedenen Sektoren aus der Perspektive des Endverbrauchs und des primären Inputverhaltens auf nationaler Ebene unterstützen. Schließlich wurden in dieser Studie die globalen Triebkräfte der gesundheitlichen Auswir-kungen von PAH untersucht, indem ein integrierender Rahmen angewendet wurde, der das globale PAH-Emissionsinventar, das um die Umwelt erweiterte multiregionale Input-Output-Modell, das GEOS-Chem-Chemikalientransportmodell und das lebenslange Lung-enkrebsrisiko verknüpfte Bewertung und Analyse der Strukturzerlegung. Die Ergebnisse können politische Entscheidungen zur Optimierung von Minderungsstrategien aus verschiedenen Perspektiven unterstützen, um PAK-Emissionen und gesundheitliche Aus-wirkungen weltweit effektiv zu reduzieren. / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a class of carcinogenic pollutants. Due to their widespread occurrence and toxic risks to human health and ecosystem, it is essen-tial to establish effective mitigation strategies at different scales through systematic re-search. In this dissertation, source apportionment, multimedia fate, key emission sectors and global health impacts of PAH pollutions have been investigated. This research was conducted to provide data to assist potential mitigation strategies to reduce PAH pollu-tions and related health impacts at regional, national, and global scales. Firstly, the source apportionment of long-term PAHs in eight rivers were investigated. This study systematically investigated the temporal and seasonal trends, periodic oscilla-tion, source apportionment, and human health risk assessment of PAHs in eight rivers, which can assist source-oriented PAH mitigation in the region. Secondly, the multimedia fate of PAHs is critical for achieving better environmental poli-cies. This study systematically evaluated the spatiotemporal distribution, source appor-tionment, multimedia transport and fate of PAHs adsorbed on suspended particulate matter (SPM) in Rhine and Elbe Rivers, which can assist urban planning to alleviate PAHs in the regions. Thirdly, the key emission sectors of PAHs were determined in this study through estimat-ing the long-term embodied and enabled PAH emissions in various sectors and quantify-ing the contributions of socioeconomic determinants. The results can assist effective strategies for mitigating PAH emissions in different sectors from the perspectives of final consumption and primary input behaviors at a national scale. Finally, the global driving forces of PAH health impacts were investigated in this study through applying an integrating framework, linking global PAH emission inventory, envi-ronmentally extended multi-regional input-output model, GEOS-Chem chemical transport model, lifetime lung cancer risk assessment, and structure decomposition analysis. The results can assist policy decisions to optimize mitigation strategies from different per-spectives for effectively reducing PAH emissions and health impacts in the world.

Der Neue Annenfriedhof ist die größte Grünanlage in Dresden-Löbtau. Neben seiner Funktion als Friedhof wird er von Anwohner*innen als Erholungsraum geschätzt und ist nicht nur als Gartendenkmal, sondern auch aus naturschutzfachlicher Sicht sehr wertvoll. Nicht zuletzt deuten einige faunistische Gutachten darauf hin, dass es sich um einen innerstädtischen Hotspot der Biodiversität handelt. Wie kann dieser geschützt und gestärkt werden? Wie lässt sich Naturschutz mit den anderen Funktionen des Friedhofs in Einklang bringen? Ziel der Masterarbeit war es, im Rahmen eines Arten- und Biotopschutzkonzepts für den Neuen Annenfriedhof entsprechende Maßnahmen zu erarbeiten und dabei die Aufgaben der Anlage als Friedhof, Erholungsraum und Denkmal zu berücksichtigen.:1 EINLEITUNG 1.1 Problemstellung 1.2 Ziel der Arbeit 1.3 Vorgehensweise 2 ANALYSE & BEWERTUNG 2.1 Grundlagen 2.1.1 Lage 2.1.2 Bestandsplan 2.1.3 Historie 2.1.4 Charakteristik des Neuen Annenfriedhofs 2.1.5 Standortbedingungen - abiotische Faktoren 2.1.5.1 Klima 2.1.5.2 Boden & Wasserhaushalt 2.1.6 Vegetation 2.1.7 Erwähnenswerte architektonische Besonderheiten 2.2 Anforderungsprofile 2.2.1 Friedhofsnutzung 2.2.2 Erholungsnutzung 2.2.3 Denkmalschutz 2.2.4 Naturschutz 2.2.4.1 Wert als Biotop 2.2.4.1.1 Biotoptypen 2.2.4.1.2 Einzelbiotopbewertung 2.2.4.2 Wert als Habitat 2.2.4.2.1 Artvorkommen 2.2.4.2.2 Zielarten 2.2.4.2.3 Habitatkomplexe 2.2.4.3 Einbindung in Biotopverbundsystem 2.2.4.4 Gefährdungen 3 NATURSCHUTZFACHLICHES KONZEPT 3.1 Naturschutzfachliches Rahmenkonzept 4 KONFLIKTE UND SYNERGIEN DER NUTZUNGEN 4.1 Friedhofsnutzung und Naturschutz 4.2 Denkmalpflege und Naturschutz 4.3 Freiraumnutzung und Naturschutz 5 GESAMTKONZEPT 6 MAßNAHMENKATALOG 6.1 Maßnahmenkatalog - Biotopbausteine Friedhof 6.2 Maßnahmenkatalog - Zielräume 6.3 Maßnahmenkatalog - Zielarten 6.9 Mähplan 7 FAZIT UND AUSBLICK 7.1 Methodenkritik 8 VERZEICHNISSE 8.1 Abkürzungsverzeichnis 8.2 Tabellenverzeichnis 8.3 Abbildungsverzeichnis 8.4 Quellen 8.4.1 Literatur 8.4.2 Internetquellen 8.4.3 Rechtsquellen 8.4.4 Kartografische Quellen 8.4.5 Fachkonsultationen ANHANG PLÄNE

Bioaugmentation promises benefits for agricultural production as well as for remediation and phytomining approaches. Thus, this study investigated the effect of soil inoculation with the commercially available product RhizoVital®42, which contains Bacillus amyloliquefaciens FZB42, on nutrient uptake and plant biomass production as well as on the phytoaccumulation of potentially toxic elements, germanium, and rare earth elements (REEs). Zea mays and Fagopyrum esculentum were selected as model plants, and after harvest, the element uptake was compared between plants grown on inoculated versus reference soil. The results indicate an enrichment of B. amyloliquefaciens in inoculated soils as well as no significant impact on the inherent bacterial community composition. For F. esculentum, inoculation increased the accumulation of most nutrients and As, Cu, Pb, Co, and REEs (significant for Ca, Cu, and Co with 40%, 2042%, and 383%, respectively), while it slightly decreased the uptake of Ge, Cr, and Fe. For Z. mays, soil inoculation decreased the accumulation of Cr, Pb, Co, Ge, and REEs (significant for Co with 57%) but showed an insignificant increased uptake of Cu, As, and nutrient elements. Summarily, the results suggest that bioaugmentation with B. amyloliquefaciens is safe and has the potential to enhance/reduce the phytoaccumulation of some elements and the effects of inoculation are plant specific.

This study is an investigation of the effect of soil bioaugmentation (inoculation) on a field scale with the commercially available product RhizoVital®42, containing Bacillus amyloliquefaciens FZB4, on element bioavailability, plant biomass production, as well as accumulation of rare earth elements (REEs), germanium, and selected trace elements. Zea mays and Helianthus annuus were selected as test plants. Post-harvest, results showed inoculation increased biomass production of Z. mays and H. annuus by 24% and 26%, albeit insignificant at p ≤ 0.05. Bioaugmentation enhanced Z. mays shoot content of P, Cd, and Ge by percentages between 73% and 80% (significant only for Ge) and decreased shoot content of REET, Pb, and Cu by 28%, 35%, and 59%, respectively. For H. annuus grown on bioaugmented soil, shoot content of Ca, Cu, Ge, REET, and Pb increased by over 40%, with a negligible decrease observed for Cd. Summarily, results suggest that bioaugmentation with Bacillus amyloliquefaciens FZB42 could enhance biomass production, increase soil element bioavailability enhance, and increase or reduce plant accumulation of target elements. Additionally, differences in P use efficiency could influence bioaugmentation effects on P accumulation.

- Ziele der Arbeit - Ziel vorliegender Arbeit ist, zu analysieren und zu beurteilen, in welchem Umfang autogene Moorregeneration nach anthropogenen Störungen auftritt, welche Voraussetzungen sie erfordert und welche Prozesse von Bedeutung sind. Forstliche und naturschutzfachliche Relevanz der Erkenntnisse sind zu prüfen. - Versuchsanlage und Methoden - Die Versuchsanlage umfasst verschiedene räumliche Skalenebenen und Zeitabschnitte. Im Untersuchungsraum sächsisches Erzgebirge befinden sich fünf Untersuchungsgebiete. Geschichtliche Aspekte werden auf Basis von Recherchen, der aktuelle Moorzustand anhand von Geländeerhebungen zu Vegetation und Standort analysiert. Langzeitbeobachtungen dienen dem Nachweis von Sukzessionsprozessen und den sie beeinflussenden Umweltfaktoren. Regenerationsprozesse werden anhand von Regenerationsmerkmalen, die eigens für diese Zwecke erarbeitet wurden, lokalisiert und im Kontext mit dem aktuellen Moorzustand und den Erfordernissen von Naturschutz und Forstwirtschaft interpretiert. - Ergebnisse und Schlussfolgerungen - - Das Aufnahmematerial lässt die Differenzierung von 28 Vegetationstypen zu, die anhand von Artengruppen und Zeigerwerten charakterisiert und als Kartiereinheiten zur Bewertung der Moore verwendet werden. Die Moorfläche im Untersuchungsraum wird auf 8.500 ha geschätzt. Jedes untersuchte Moor weist eine spezifische Kombination abiotischer sowie biotischer Merkmale auf und ist deshalb individuell zu bewerten. Entwässerungen und Torfstiche führen zu starker Degeneration, Dominanz von Wald, Seltenheit moortypischer Pflanzenarten, Offengesellschaften, nässegeprägter hydromorphologischer Strukturen sowie ökosystemrelevanter Schlüsselarten. Hinzu kommt eine Schädigung der Baum- und Moosschicht durch SO2-Immissionen bis in die 1990er Jahre und eine nachfolgende Regeneration. - Wiedervernässungen durch Graben- und Torfstichverlandung sind anhand von Zeitreihen und aktuellen Regenerationsmerkmalen nachweisbar. Autogene Moorregeneration kommt selbst in stark degenerierten Mooren vor. Regenerationsbereiche sind häufig, erreichen aber nur einen geringen Anteil an der Moorfläche (Untersuchungsraum: 1 %, Untersuchungsgebiete: 12 %). Sie haben meist mesotrophen Charakter. Eine erhöhte Regenerationsdisposition tritt u. a. bei konvergenten Wasserströmen und geringen Neigungen auf. Lokale Prozesse wie die Bildung von Fließhindernissen beeinflussen das Unwirksamwerden von Gräben. Die Etablierung torfbildender Vegetation nimmt eine Schlüsselstellung ein. Verschiedene Stufen eines diskontinuierlichen Regenerationsfortschritts sind zu unterscheiden und in bisher bekannte Prozessabläufe einzuordnen. Häufigkeit und Flächenverhältnis initialer und fortgeschrittener Regeration legen nahe, dass Regenerationsprozesse auf größerer Fläche ablaufen, jedoch nicht erkannt werden. Regeneration führt zu Standortsdrift und Ausbreitung moortypischer Arten. Das Regenerationspotenzial ist abiotisch vorgegeben. Irreversible Veränderungen der hydromorphologischen Struktur durch Entwässerung oder Torfabbau setzen der Regeneration Grenzen. Anthropogene Stoffeinträge und Mangel an Schlüsselarten bewirken weitere Einschränkungen. - Soweit eine rentable Holzproduktion Ziel ist, stellen autogen regenerierende Moore schwer bis nicht bewirtschaftbare Standorte dar, die aufgrund von Standortsdrift und teils Gehölzfeindlichkeit ein hohes Produktionsrisiko bergen. Naturschutzfachlich sind Regenerationsprozesse eine Chance und ein bedeutendes Schutzgut, da sie zu höherwertigeren Moorlebensräumen führen. Bei fortgeschrittener Regeneration erübrigen sich kostenintensive Eingriffe. Ein statischer Schutz wird dem Prozesscharakter nicht gerecht. Initialstadien und Bereiche, die noch nicht regenerieren, aber ein hohes Potenzial aufweisen, lassen sich effizient fördern. Die starke Degeneration der Moore im Untersuchungsraum begründet bei geringem Anteil aktueller Regenerationsbereiche einen hohen Handlungsbedarf, einschließlich eines abschirmenden Schutzes sowie effizienter Kontrollmechanismen. - Geeignete Datengrundlagen zur Lokalisierung von Flächen mit einem hohen Regenerationspotenzial fehlen weitgehend. Eine Behebung dieses Defizits ist möglich. / - Objectives - The objective of this work is to analyse and to assess to which extent autogenous peatland regeneration occurs after anthropogenic disturbances, what preconditions it requires and what processes are important. Relevance of the findings for forestry and nature conservation is to be examined. - Experimental set-up and methods - The experimental set-up comprises various spatial scale levels and time periods. Five study sites are located in the study area Saxon Erzgebirge Mountains. Historical aspects are analysed based on investigations, the actual condition of the peatland is determined by ground surveys focusing on the vegetation and the site. Long-term observations serve to prove succession processes and the environmental factors influencing them. Regeneration processes are localized by means of regeneration characteristics, which were elaborated just for this purpose, localized, and interpreted in the context of the actual peatland condition and of the requirements of nature conservation and forestry. - Results and conclusions - - The material under survey allows distinguishing between 28 vegetation types which are characterised by means of species groups and indicator values and which are used as mapping units for evaluating the peatlands. The peatland area in the study area comprises an estimated 8500 ha. Each investigated peatland has a specific combination of abiotic and biotic characteristics and therefore needs to be evaluated individually. Drainage and peat cuttings lead to strong degeneration, dominance of forest, rarity of plants species typical of peatland, open-land associations, wetness-coined hydromorphological structures as well as ecosystem-relevant key species. In addition, the tree and moss layer had been damaged by SO2-pollution up to the 1990ies and a succeeding regeneration. - Recurring wetting due to filling-up of ditches and peat cuttings by sedimentation are verifiable by time sequences and actual regeneration characteristics. Autogenous peatland regeneration occurs even in heavily degenerated peatlands. Regeneration areas are frequent, accounting, however, only for a small share at the peatland area (study area: 1 %, study sites: 12 %). Often they are of mesotrophic nature. An increased disposition to regeneration is found, among others, in case of convergent water flows and slight inclinations. Local processes like the formation of obstacles for the flowing may cause ditches to become ineffective. Establishing of peat-forming vegetation is a crucial phenomenon. Various stages of a discontinuous regeneration progress can be differentiated and allocated to the processes that are known so far. Frequency and the area ratio of initial and progressed regeneration suggest that regeneration processes take place on a larger area, but that they are not recognised. Regeneration leads to site drifting and the distribution of peatland species. The regeneration potential is given by abiotic conditions. Irreversible changes of the hydro-morphological structure due to drainage or peat cutting are limiting factors for the regeneration. Anthropogenic input of matter and lack of key species bring about other restrictions. - If a profitable timber production is aimed at, autogenously regenerated peatlands are sites difficult to manage or that cannot be managed at all, involving a high production risk due to site drifting and partly inadequacy for woody plants. For nature conservation, regeneration processes are a chance and an important asset worth of protection, as they lead to high-grade peatland habitats. In the case of advanced regeneration cost-intensive operations are not necessary. A protection of static nature is inadequate for the process character. Initial stages and zones not yet under regeneration, implying, however, a high potential, can be promoted efficiently. Heavy degeneration of the peatlands in the study area, given a low proportion of actual regeneration zones, justifies a strong call for action, including a shielding protection as well as efficient control mechanisms. - An appropriate data basis for localisation of areas, having a high regeneration potential, is largely missing. Remedying this deficit is possible.

Flora und Vegetation sind Spiegelbild naturräumlicher Potenziale ebenso wie kulturbürtiger Einflüsse. Der im Rahmen einer bodenkundlichen Tagung entstandene Artikel gibt einen textlichen und kartografischen Überblick zur potenziellen natürlichen Vegetation (pnV) Sachsens. Aktuelle Vegetationsverhältnisse finden ebenso Berücksichtigung. Die Naturregionen Tief-, Hügel- und Bergland werden aus vegetationskundlicher Sicht - unter Einbeziehung aktueller Forschungen und mit Bezug auf geologische, edaphische sowie klimatische Rahmenbedingungen - charakterisiert. Regionale Besonderheiten (z. B. die Ost-West-Gliederung des Erzgebirges) werden dabei ebenso herausgestellt wie neuere Erkenntnisse zur Verbreitung von landschaftsprägenden Waldtypen (z. B. bodensaure Eichenwälder im Tiefland).

The analysis of time-delayed dynamics on networks may help to understand many systems from physics, biology, and engineering, such as coupled laser arrays, gene-regulatory networks and complex ecosystems. Beside the complexity due to the network structure, the analysis is further complicated by the presence of the delays. Delay systems are in general infinite dimensional and thus can display complex dynamics as oscillations and chaos. The mathematical difficulties related to the delays hinders the analysis of delay networks. Thus, little is known yet about basic relations between network structure and delay dynamics. It has been shown that networks without delays can be studied efficiently with the generalized modeling approach, which analyzes the stability of an assumed steady state by a direct parametrization of the Jacobian matrix. In this thesis, I demonstrate the extension of the generalized modeling approach to delay networks and analyze networks of delay-coupled delay oscillators, with delayed auto-catalytic growth on the nodes and delayed transport between nodes. For degree-homogeneous networks (DHONs), in which each node has the same number of links, the bifurcation lines that border the stable areas can be calculated analytically, where the topology of the network is described only by the eigenvalues of the adjacency matrix. For undirected networks, the stability pattern in the parameter space of growth and transport delay is governed by two periodic sets of tongues of instability, which depend on the largest positive and the smallest negative eigenvalue. The direct relation between the eigenvalue and the bifurcation lines allows us to predict stability patterns for networks with certain topological properties. Thus, bipartite networks display a characteristic periodicity of tongues. In order to analyze the stability of degree-heterogeneous networks (DHENs), I apply a numerical sampling method based on Cauchy\'s Argument Principle. The stability patterns of these networks resembles the pattern of DHONs, which is governed by the two periodic sets. For networks with sufficiently many links, one set disappears, and the stability of DHENs can be approximates by the stability of a fully-connected network with the same average degree. However, random DHENs tend to be more stable than DHONs, and DHENs with a broad degree-distribution tend to be more stable than DHENs with a narrow distribution. Thus, such networks are more likely to give rise to amplitude death, i.e. the stabilization of an unstable steady state through diffusive coupling. The stability pattern of DHENs can be qualitatively different than the pattern in DHONs. However, for small growth delays, close to the critical delay of the single node system, the bifurcation lines of all DHENs with the same average degree coincide. This, is particularly interesting, because there the stability depends on a global property of the network, which suggests a diverging interaction length. In summary, the extension of generalized modeling to time-delay networks reveals basic relations between the delay dynamics and the topology. The generality of our model should allow to apply these results to a large class of real-world systems.