Owing to climate change, natural forest disturbances and consecutive salvage logging are drastically increasing worldwide, consequently increasing the importance of understanding how these disturbances would affect biodiversity conservation and provision of ecosystem services. In chapter II, I used long-term water monitoring data and mid-term data on α-diversity of twelve species groups to quantify the effects of natural disturbances (windthrow and bark beetle) and salvage logging on concentrations of nitrate and dissolved organic carbon (DOC) in streamwater and α-diversity. I found that natural disturbances led to a temporal increase of nitrate concentrations in streamwater, but these concentrations remained within the health limits recommended by the World Health Organization for drinking water. Salvage logging did not exert any additional impact on nitrate and DOC concentrations, and hence did not affect streamwater quality. Thus, neither natural forest disturbances in watersheds nor associated salvage logging have a harmful effect on the quality of the streamwater used for drinking water. Natural disturbances increased the α-diversity in eight out of twelve species groups. Salvage logging additionally increased the α-diversity of five species groups related to open habitats, but decreased the biodiversity of three deadwood-dependent species groups. In chapter III, I investigated whether salvage logging following natural disturbances (wildfire and windthrow) altered the natural successional trajectories of bird communities. I compiled data on breeding bird assemblages from nine study areas in North America, Europe and Asia, over a period of 17 years and tested whether bird community dissimilarities changed over time for taxonomic, functional and phylogenetic diversity when rare, common and dominant species were weighted differently. I found that salvage logging led to significantly larger dissimilarities than expected by chance and that these dissimilarities persisted over time for rare, common and dominant species, evolutionary lineages, and for rare functional groups. Dissimilarities were highest for rare, followed by common and dominant species. In chapter IV, I investigated how β-diversity of 13 taxonomic groups would differ in intact, undisturbed forests, disturbed, unlogged forests and salvage-logged forests 11 years after a windthrow and salvage logging. The study suggests that both windthrow and salvage logging drive changes in between-treatment β-diversity, whereas windthrow alone seems to drive changes in within-treatment β-diversity. Over a decade after the windthrow at the studied site, the effect of subsequent salvage logging on within-treatment β-diversity was no longer detectable but the effect on between-treatment β-diversity persisted, with more prominent changes in saproxylic groups and rare species than in non-saproxylic groups or common and dominant species. Based on these results, I suggest that salvage logging needs to be carefully weighed against its long-lasting impact on communities of rare species. Also, setting aside patches of naturally disturbed areas is a valuable management alternative as these patches would enable post-disturbance succession of bird communities in unmanaged patches and would promote the conservation of deadwood-dependent species, without posing health risks to drinking water sources. / In Folge des Klimawandels treten in Wäldern vermehrt natürliche Störungen auf, wodurch wiederum die Zahl an nachfolgenden Sanitärhieben (Räumungen) drastisch gestiegen ist. Wie sich natürliche Störungen und Sanitärhiebe auf die biologische Vielfalt und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen auswirken können, ist bisher jedoch nur unzureichend bekannt. In Kapitel II nutzte ich langfristige Wassermonitoringdaten und mittelfristige Biodiversitätsdaten über zwölf Artengruppen, um die Effekte von natürlichen Störungen (Windwurf und Borkenkäfer) und Sanitärhieben auf die Konzentrationen von Nitraten und gelöster organischer Kohlenstoffe (GOK) in Bächen und Artenzahl zu quantifizieren. Die Ergebnisse zeigen, heraus, dass natürliche Störungen zu einer temporären Erhöhung der Nitratwerte führen, welche dennoch laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation immer noch als unbedenklich eingestuft werden können. Die Sanitärhiebe hatten keinen zusätzlichen Einfluss auf die Nitrat- und GOK-Konzentrationen und daher keinen Einfluss auf die Wasserqualität. Daraus lässt sich schließen, dass sich weder natürliche Waldstörungen in Wassereinzugsgebieten noch die damit verbundenen Sanitärhiebe auf die Trinkwasserqualität aus auswirken. Natürliche Störungen erhöhten die Artenzahlen in acht von zwölf Artengruppen. Zusätzlich erhöhten die Sanitärhiebe die Artenzahlen von fünf Artengruppen, welche auf offene Lebensräume angewiesen sind, verringerte jedoch die Artenzahlen von drei xylobionte Artengruppen. In Kapitel III habe ich untersucht, ob Sanitärhiebe nach natürlichen Waldstörungen zu sukzessiven Veränderungen der Vogelgemeinschaften führen. Hierzu habe ich die taxonomische, funktionelle und phylogenetische Diversität von Brutvogelgemeinschaften aus neun Untersuchungsregionen in Nordamerika, Europa und Asien über die Zeit von 17 Jahren verglichen und analysiert, ob sich das jeweilige Diversitätsmaß verändert, wenn seltene, häufige und dominante Arten unterschiedlich gewichtet werden. Ich konnte zeigen, dass Sanitärhiebe zu signifikant größeren Unterschieden geführt haben als zufällig zu erwarten gewesen sind und dass diese Unterschiede über die Zeit sowohl für seltene, häufige und dominante Arten, als auch für evolutionäre Linien, und funktionelle Gruppen fortdauern. Diese Unterschiede waren am größten für seltene, gefolgt von häufigen und dominanten Arten. In Kapitel IV untersuchte ich wie sich die β-Diversität von 13 taxonomischen Gruppen zwischen ungestörten Wäldern, gestörten und ungeräumten Wäldern sowie gestörten und geräumten Wäldern 11 Jahre nach Windwurf und anschließender Räumung unterscheidet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl Windwurf als auch Räumung Änderungen in der β-Diversität bewirken. Windwurf allein jedoch scheint diese Änderungen in der β-Diversität innerhalb der Behandlung bewirken zu können. Über ein Jahrzehnt nach dem Windwurf war der Effekt des Sanitärhiebes auf die β-Diversität innerhalb der Behandlung nicht mehr nachweisbar. Der Effekt auf die β-Diversität zwischen den Behandlungen blieb jedoch bestehen, wobei sich die xylobionten Gruppen und seltenen Arten stärker veränderten als die nicht-xylobionten Gruppen oder häufigen und dominanten Arten. Basierend auf diesen Ergebnissen schlage ich vor, dass der Einsatz von Sanitärhieben sorgfältig gegen ihre langfristigen Auswirkungen auf Gemeinschaften seltener Arten abgewogen werden muss. Zusätzlich, besteht mit dem Belassen von natürlich gestörten Waldgebieten eine wertvolle Managementalternative, da diese Flächen eine natürliche Entwicklung von Vogelgemeinschaften ermöglichen und xylobionte Arten fördern, ohne dass die Trinkwasserqualität negativ beeinträchtigt wird.

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In recent years, healthcare management has become fertile ground for the scheduling theory community. In addition to an extensive academic literature on this subject, there has also been a proliferation of healthcare scheduling software companies in the marketplace. Typical scheduling systems use rule-based analytics that give schedulers advisory information from programmable heuristics such as the Bailey-Welch rule cite{B,BW}, which recommends overbooking early in the day to fill-in potential no-shows later on. We propose a dynamic programming problem formulation to the scheduling problem that maximizes revenue. We formulate the problem and discuss the effectiveness of 3 different algorithms that solve the problem. We find that the 3rd algorithm, which has smallest amount of nodes in the decision tree, has an upper bound given by the Bell numbers. We then present an alternative problem formulation that includes stochastic appointment lengths and no shows.

<p> This dissertation describes an extention of fluid mechanical data for flow around blunt objects in the intermediate Reynolds Number regime using the digital computer. The aim was to develop fluid mechanical models to predict the flow phenomena around a blunt object in an infinite fluid and a multiparticle system. </p> <p> The dissertation is divided into two self-contained parts. Part I describes the flow around a blunt object in an infinite fluid media. The flow around a solid sphere in steady flow, a solid sphere in accelerating flow and a spherical liquid drop in steady flow are described. The study demonstrates that the actual drag becomes asymptotic with the Oseen drag relation as the Reynold Number approaches zero. Secondly, the study demonstrates that acceleration from rest of a sphere under the influence of gravity can be predicted precisely by solving the fluid mechanical equations. Finally the flow in and around a circulating spherical raindrop is presented. </p> <p> Part II describes the extension of the cell model for multiparticle systems in the creeping flow regime to the intermediate Reynolds Number regime. Three cases were studied: beds of solid spheres, cylinder bundles in cross-flow and gas bubble swarms. Theoretical predictions of pressure drop through the assemblage and material or heat transport were obtained. Comparison of these predictions with experimental data has shown that the approach provides an excel lent first approximation for predicting multiparticle phenomena. </p> / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

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