Erosion, transportation, and deposition of sediment into receiving waters can have substantial environmental and economic impacts. Sedimentation basins are a remediation technique used to limit sediment transport from earth disturbance activities. Retention efficiency is used as a measure of a sedimentation basin's effectiveness. Several factors influence retention efficiency including the type of principal spillway used. The most common spillway is the perforated riser which dewaters the basin throughout its entire vertical profile. However, a relatively new outlet device, the skimmer, has been developed, which dewaters the basin from the water surface. A laboratory study was conducted to compare the skimmer with the perforated riser for three different soil types and determine if there were any significant differences in the trapping efficiencies of the two outlets. The test basin dewatered over a three hour period. The parameters observed were dewatering rate, effluent sediment concentration, sediment loss rate, and retention efficiency. The skimmer treatments consistently had higher values of sediment retention efficiencies. A statistical analysis performed on the retention efficiency data showed that retention efficiency was not influenced by any combination of outlet and soil type and that outlet was significant at the 5% level. Overall, the skimmer outperformed the perforated riser for all soil types tested. Additionally, retention efficiencies were predicted for shorter dewatering times. The results indicated shorter dewatering times may have smaller impacts on the retention efficiency of basins where the skimmer is utilized rather than the perforated riser. / Master of Science

Experiments were conducted to assess the effect of feeding diets containing ground flaxseed (FS); as a source of α-linolenic acid (18:3n-3), on whole body retention efficiency (RE) and disappearance (indirect measure of oxidation) of 18:3n-3, and apparent conversion (AC) of 18:3n-3 to n-3 highly unsaturated fatty acids (HUFA) in growing female pigs, using the mass balance approach (serial slaughter). Oxidation of 18:3n-3 was determined directly based on feeding U-13C-18:3n-3 and appearance of 13C in expired breath. Growth performance, composition of growth, body composition, and carcass and loin meat characteristics were not affected by feeding FS containing diets (P > 0.10). In selective pork cuts and the whole body, feeding FS increased (P < 0.10) the contents of 18:3n-3, eicosatrienoic acid (20:3n-3), eicosapentaenoic acid (20:5n-3), and docosapentaenoic acid (22:5n-3) but not docosahexaenoic acid (22:6n-3; P > 0.10). Expressed as a proportion of intake, RE of 18:3n-3 declined with duration of feeding FS (d 0 to 15 vs. d 15 to 30; P = 0.098; 68.4 vs. 52.8%). Similarly, the AC of 18:3n-3 to 20:3n-3 (8.87 vs. 5.53%) and 22:6n-3 (1.27 vs. 0.54%) was reduced over time (P < 0.05), whereas disappearance of 18:3n-3 increased over time (P = 0.074; 2.12 vs. 23.7%). At similar cumulative intake of 18:3n-3, stage of growth (25 to 50 vs. 85 to 110 kg BW) did not impact (P > 0.10) RE of 18:3n-3 and the sum of all n-3 polyunsaturated (PUFA; 95 vs. 110%), AC of 18:3n-3 to n-3 HUFA (19 vs. 22%), and oxidation of 18:3n-3 (7.0 vs. 5.6%); these parameters were influenced by dietary 18:3n-3 level. Pigs fed low dietary 18:3n-3 (0.8 g/kg) yielded both higher RE and AC of 18:3n-3 to n-3 HUFA than pigs on high dietary 18:3n-3 intake (15 g/kg). Oxidation of 18:3n-3 tended to increase with dietary 18:3n-3 level (P = 0.077; 7.97 vs. 4.67% for pigs on high and low dietary 18:3n-3, respectively) and was not affected by previous 18:3n-3 intake (P > 0.10). Feeding modest amounts of FS leads to a substantial and predictable enrichment of n-3 PUFA in pork without compromising carcass and meat quality. The content of n-3 PUFA appears to be independent of timing of feeding n-3 PUFA, providing flexibility as to when n-3 PUFA can be fed for generating n-3 PUFA enriched, value added pork. / Ontario Pork, Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, Agricultural and Agri-Food Canada, and Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

Motivation: The health effects of platinum on the human body are a great concern. It affects the respiratory system as well as the skin. The demands for platinum have seemingly increased over the last few years due to its use in automobile exhaust gas catalysts. Thus there will be an increase in the production and processing of platinum and therefore a greater possibility of exposure to platinum compounds. This is why it is of great importance to evaluate the surface sampling methods, to ensure that they are effective for platinum use. Objectives: 1) To evaluate and compare a few different surface sampling methods for removal of platinum salts from contaminated surfaces in order to determine which one of these methods has the best retention and recovery efficiency. 2) To use the most effective method to monitor surface contamination on porous and non–porous surfaces in a platinum refinery. Methods: Two types of filters (mixed cellulose ester and polyvinyl chloride) and GhostwipesTM were evaluated and compared in this study. Platinum solution (hexachloroplatinic acid) concentrations of 50, 150 and 300 ug Pt/ml solution were used. The retention efficiency of the different sampling mediums was tested by releasing 1 ml of each concentration directly onto the sampling medium. Efficiencies were tested on a non–porous (glass) and porous surface (semi–face bricks). This was done to see how the collection efficiency of the medium will differ on these two surfaces. A total of three wipes were used per surface, however were analyzed individually. All the samples were analyzed using the Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP–AES) analytical method by an accredited laboratory. Results: The results obtained indicated the retention and recovery efficiencies of the three sampling mediums at the three platinum concentrations of 50, 150 and 300 ug Pt/ml solutions. The retention efficiency of the GhostwipesTM was 93.2% at 50 ug Pt/ml solution, 95.3% at 150 ug Pt/ml solution and 93.6% at 300 ug Pt/ml solution, whilst the mixed cellulose ester (MCE) filters and polyvinyl chloride (PVC) filters were lower than 30% at all three concentrations. The overall recovery efficiencies of all three concentrations of the GhostwipesTM and MCE filter were the highest: the GhostwipesTM with levels of 73.9 %, 84.4% and 63.5% and the MCE filters with levels of 71.4%, 84.4% and 80.2%, whilst the PVC filters did not achieve levels above 60%. The wipe materials were also evaluated in terms of the ASTM E1792 standard requirements for wipe materials. Conclusion: GhostwipesTM were found to be the most suitable sampling medium based on retention and recovery efficiencies. The GhostwipesTM also complies with all the requirements listed in the ASTM E1792 standard for wipe materials, which makes it the most suitable wipe sampling material. The MCE and PVC filters however do not comply with all the ASTM E1792 requirements. / Thesis (M.Sc. (Occupational Hygiene))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011.

Motivation: The health effects of platinum on the human body are a great concern. It affects the respiratory system as well as the skin. The demands for platinum have seemingly increased over the last few years due to its use in automobile exhaust gas catalysts. Thus there will be an increase in the production and processing of platinum and therefore a greater possibility of exposure to platinum compounds. This is why it is of great importance to evaluate the surface sampling methods, to ensure that they are effective for platinum use. Objectives: 1) To evaluate and compare a few different surface sampling methods for removal of platinum salts from contaminated surfaces in order to determine which one of these methods has the best retention and recovery efficiency. 2) To use the most effective method to monitor surface contamination on porous and non–porous surfaces in a platinum refinery. Methods: Two types of filters (mixed cellulose ester and polyvinyl chloride) and GhostwipesTM were evaluated and compared in this study. Platinum solution (hexachloroplatinic acid) concentrations of 50, 150 and 300 ug Pt/ml solution were used. The retention efficiency of the different sampling mediums was tested by releasing 1 ml of each concentration directly onto the sampling medium. Efficiencies were tested on a non–porous (glass) and porous surface (semi–face bricks). This was done to see how the collection efficiency of the medium will differ on these two surfaces. A total of three wipes were used per surface, however were analyzed individually. All the samples were analyzed using the Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP–AES) analytical method by an accredited laboratory. Results: The results obtained indicated the retention and recovery efficiencies of the three sampling mediums at the three platinum concentrations of 50, 150 and 300 ug Pt/ml solutions. The retention efficiency of the GhostwipesTM was 93.2% at 50 ug Pt/ml solution, 95.3% at 150 ug Pt/ml solution and 93.6% at 300 ug Pt/ml solution, whilst the mixed cellulose ester (MCE) filters and polyvinyl chloride (PVC) filters were lower than 30% at all three concentrations. The overall recovery efficiencies of all three concentrations of the GhostwipesTM and MCE filter were the highest: the GhostwipesTM with levels of 73.9 %, 84.4% and 63.5% and the MCE filters with levels of 71.4%, 84.4% and 80.2%, whilst the PVC filters did not achieve levels above 60%. The wipe materials were also evaluated in terms of the ASTM E1792 standard requirements for wipe materials. Conclusion: GhostwipesTM were found to be the most suitable sampling medium based on retention and recovery efficiencies. The GhostwipesTM also complies with all the requirements listed in the ASTM E1792 standard for wipe materials, which makes it the most suitable wipe sampling material. The MCE and PVC filters however do not comply with all the ASTM E1792 requirements. / Thesis (M.Sc. (Occupational Hygiene))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011.

Grünland spielt eine große Rolle in der Landnutzung und nimmt ein Drittel der landwirtschaftlich genutzten Fläche von Europa ein. Als Konsequenz der Intensivierung landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsmaßnahmen der letzten 60 Jahre nahm die Produktivität des Grünlands zu während die Diversität dieser Systeme abnahm. In Grünland-Ökosystemen spielt Stickstoff (N) eine Schlüsselrolle – N bedingt die Primärproduktion und beeinflusst die Biodiversität. Zudem kann eine steigende N-Verfügbarkeit gasförmige Emissionen, wie z.B. Distickstoffoxid (N2O) und Stickstoffmonoxid (NO) fördern, die eine große Rolle in der Atmosphäre spielen und zur globalen Erwärmung beitragen. Eine höhere Nitratauswaschung (NO3-) aus Böden kann eine Gefahr für die Grundwasserqualität sein. N-Verluste durch Ausgasung von N2O und NO sowie NO3--Auswaschung sind dabei die Folgen der mikrobiellen Prozesse Denitrifikation und Nitrifikation. In dieser Studie haben wir den Effekt von unterschiedlichen Bewirtschaftungsintensitäten und funktioneller Pflanzendiversität auf die N-Verluste und Ökosystemfunktionen untersucht. Die Studie ist Teil des Excellenzclusters „Funktionelle Biodiversitätsforschung“ der Georg-August-Universität Göttingen und wurde durch das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur finanziert. Die Studie wurde im Rahmen von zwei interdisziplinären Projekten (BIOMIX & GRASSMAN) von 2008 bis 2010 im Solling, Niedersachsen, Deutschland durchgeführt. Wir untersuchten von Rindern und Schafen beweidetes Grünland (BIOMIX) und gemähtes Grünland mit unterschiedlichen Bewirtschaftungsintensitäten (GRASSMAN). In beiden Projekten wurde die funktionelle Pflanzendiversität durch Herbizide eingestellt. Der Fokus unserer Arbeit lag auf den N-Verlusten (N2O and NO Emissionen, NO3--Auswaschung) und der N Dynamik (Netto und Brutto Mineralisation). In GRASSMAN berechneten wir zusätzlich die N-Nutzungseffizienz und die N-Rückhalteeffizienz auf Ökosystemebene. Dabei ist die N-Nutzungseffizienz das Produkt der Aufnahmeeffizienz (definiert als N-Aufnahme der Pflanze pro verfügbares N) und der N-Nutzungseffizienz auf Pflanzenebene (definiert als Produktivität pro N-Aufnahme der Pflanze). Darüber hinaus berechnen wir N-Rückhalteeffizienz in Böden als einen Index, der das Verhältnis von N-Verlusten zu dem im Grünland verbleibenden N beschreibt. In BIOMIX haben wir die Auswirkung von Beweidung und Pflanzenarten-zusammensetzung auf N2O and NO Emissionen untersucht. Die mit einem Herbizid gegen Dikotyle vorbehandelten Weiden wurden mit Rindern oder Schafen Rotationsweise beweidet. Mittlere N2O Emissionen lagen bei 38.7 µg N2O-N m-2 h-1, mittlere NO Emissionen betrugen 2.4 µg NO-N m-2 h-1. Kumulative NO-N Emissionen waren höher auf den von Schafen beweideten Flächen als auf den von Rindern beweideten Flächen. In einem kontrollierten Applikations-Experiment führte die Behandlung mit Rinderurin zu höheren N2O Emissionen als die Behandlung mit Schafurin. Die Emissionshöchstwerte von 1921 µg N2O-N m-2 h-1 bei Behandlung mit Rinderurin im Vergleich zu 556 µg N2O-N m-2 h-1 bei Schafurin standen im Zusammenhang mit unterschiedlichen N-Einträgen pro Ausscheidung der Tiere. Die Emissionshöchstwerte der mit Dung behandelten Flächen waren im Vergleich mit den jeweiligen Urinbehandlungen viel geringer. Die N2O Emissionsfaktoren betrugen 0.4% für Rinderurin, 0.5% für Schafurin, 0.05% für Rinderdung und 0.09% für Schafdung. Sowohl das Beweidungs-Experiment, als auch das kontrollierte Applikations-Experiment zeigten, dass die Pflanzenartenzusammensetzung auf N-Emissionen im Vergleich zum Einfluss der Weidetierart auf N-Emissionen unbedeutend war. Trotz höherer N-Einträge auf Rinderweiden waren die N-Emissionen aus der Schafbeweidung höher. Wir führten dies auf die gleichmäßigere Verteilung von Schafs-Exkrementen im Vergleich zu Rindern-Exkrementen zurück. In GRASSMAN untersuchten wir die Auswirkungen von unterschiedlichen Bewirtschaftungsregimen (Düngung und Schnittintensität) und Pflanzenarten-zusammensetzung auf die N-Verluste (N2O Emissionen, NO3- Auswaschung) und die N-Dynamik (Netto und Brutto Mineralisation) und kalkulierten die N-Nutzungseffizienz und die N-Rückhalteeffizienz. Ein dreifaktorielles Design mit folgenden Faktoren wurde über einen Zeitraum von zwei Jahren etabliert: Düngung (180 – 30 – 100 kg NPK ha-1 yr-1 und keine Düngung), Schnittintensität (ein- und dreimal pro Jahr) und Pflanzenartenzusammensetzung (eine unbehandelte Kontrolle, eine Dikotyl-erhöhte und eine Monokotyl-erhöhte Grasnarbe). In 2009 wurden die N2O Emissionen erheblich von beiden Bewirtschaftungsfaktoren (Düngung und Schnittintensität) beeinflusst, während in 2010 nur die Düngung die N2O Emissionen beeinflusste. In 2009 wurden NO3- Auswaschungsverluste durch Düngung und in 2010 von beiden Bewirtschaftungsfaktoren (Düngung und Schnittintensität) beeinflusst. Die Netto N-Mineralisation Raten wurden in 2009 nur von der Düngung beeinflusst. In 2010, zeigte nicht nur die Düngung, sondern auch die Schnittintensität einen Einfluss auf die Netto N-Mineralisation Raten. Weder die Bewirtschaftung (Düngung) noch die Pflanzenartenzusammensetzung hatte einen Einfluss auf die Brutto N-Mineralisation. Die N-Nutzungseffizienz wurde vor allem durch die Düngung und als weiterer Faktor durch die Schnittintensität in 2009 beeinflusst, welche 41% bzw. 3% der Varianz erklärten. In 2010 hatte die Düngung mit 24% der erklärten Varianz einen geringeren Effekt auf die N-Nutzungseffizienz, während die Auswirkungen der Schnittintensität (12%) und die Pflanzenartenzusammensetzung (6%) stärker ausgeprägt waren. Die N-Nutzungseffizienz war auf ungedüngten Flächen größer als auf gedüngten, in den dreimal geschnittenen Flächen höher als in den einmal geschnittenen, und in der unbehandelten Kontrolle höher als in der Monokotyl-erhöhte oder Dikotyl-erhöhte Grasnarbe. Düngung verringert die N-Nutzungseffizienz durch die Abnahme in der N-Aufnahmeeffizienz und der N-Nutzungseffizienz auf Pflanzenebene, während die Schnittintensität und die Pflanzenartenzusammensetzung nur durch die N-Aufnahmeeffizienz beeinflusst werden. Die N-Rückhalteeffizienz wurde nur für 2010 berechnet und wurde durch die Düngung und die Pflanzenartenzusammensetzung mit 22% und 17% der erklärten Varianz beeinflusst. N-Rückhalteeffizienz nahm in der Reihenfolge unbehandelte Kontrolle > Dikotyl-erhöhte > Monokotyl-erhöhte Grasnarbe mit einem signifikanten Unterschied zwischen der unbehandelten Kontrolle und der Monokotyl-erhöhten Grasnarbe ab. Die N-Rückhalteeffizienz ist mit dem mikrobiellen Ammonium (NH4+) und der mikrobiellen Biomasse hoch und mit der N-Aufnahme der Pflanzen nur gering korreliert, was die Bedeutung der mikrobiellen N Retention im System Boden-Pflanze unterstreicht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Bewirtschaftung der wichtigste und bestimmende Faktor der Ökosystemfunktionen eines Grünlands ist. Düngung, Schnittintensität und Beweidung beeinflussen die N-Nutzungseffizienz, die N-Rückhalteeffizienz und die N-Verluste. Die Zusammensetzung der botanischen Grasnarbe hat einen geringen Einfluss auf den N Kreislauf oder die N-Nutzungs- und die N-Rückhalteeffizienz. Wobei die Pflanzenartenzusammensetzung der unbehandelten Kontrolle (~70% Monokotyle und ~30% Dikotyle), die sich unter der extensiven Langzeit-Bewirtschaftung eingestellt hatte, die höchsten Effizienzen zeigte - sowohl eine Erhöhung der Monokotyledonen als auch eine Erhöhung der Dikotyledonen führte zu einer Verringerung der Effizienzen. Darüber hinaus sind N-Nutzungs- und N-Rückhalteeffizienz geeignete Werkzeuge, die sich zur Evaluierung ökologischer Nachhaltigkeit von Pflanzenartenzusammensetzungen und Management-Praktiken im Grünland eignen.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A multiplicaÃÃo da quantidade de pequenos reservatÃrios no semiÃrido nordestino provoca um impacto considerÃvel na disponibilidade hÃdrica das mÃdias e grandes bacias hidrogrÃficas, tornando-se assim, um impeditivo no bom gerenciamento deste recurso. Por outro lado, a pequena aÃudagem tem um importante papel com a retenÃÃo de sedimentos oriundos da erosÃo da bacia hidrogrÃfica, fazendo com que haja a minimizaÃÃo dos impactos causados com o acumulo de sedimento nos reservatÃrios estratÃgicos, causadora da conseqÃente reduÃÃo na disponibilidade de Ãgua. Desta forma, buscou-se analisar o assoreamento do aÃude BoqueirÃo, situado na Bacia Experimental de Aiuaba â BEA, atravÃs de estudos de batimetria, avaliaÃÃo hidrossedimentolÃgica na bacia hidrogrÃfica e a caracterizaÃÃo do material depositado e sua distribuiÃÃo no reservatÃrio. O assoreamento do reservatÃrio foi calculado pela diferenÃa entre as topobatimetrias de 2003 e 2009, e atravÃs de regressÃo linear, avaliou-se o assoreamento desde 1934, Ãpoca de sua construÃÃo. Cinco trincheiras foram feitas ao longo do talude da bacia hidrÃulica do reservatÃrio, permitindo avaliar o seu assoreamento aÃude atravÃs de parÃmetros do solo. A eficiÃncia de retenÃÃo do reservatÃrio foi determinada atravÃs da razÃo entre o assoreamento estimado no perÃodo de 1934 a 2009 e a produÃÃo de sedimentos obtida pÃlo modelo hidrossedimentolÃgico Hidrosed â 1. O assoreamento volumÃtrico foi calculado em 3.613 t para o perÃodo de 76 anos. Obteve-se valor de 6,5 % de teor de matÃria orgÃnica como sendo o limiar entre o material de assoreamento e o material original do terreno. Salienta-se ainda que apenas 7 % do material de assoreamento que foi produzido pela bacia hidrogrÃfica ficaram retidos em seu exutÃrio. Portanto, conclui-se que o assoreamento volumÃtrico anual do reservatÃrio à da ordem de 0,056 %, causando uma reduÃÃo na capacidade de acumulaÃÃo do reservatÃrio de 4,5 % desde a Ãpoca de sua construÃÃo atà os dias atuais. Evidencia-se, ainda, o teor de matÃria orgÃnica como um bom indicador do assoreamento do reservatÃrio: o volume assoreado, considerando-se como tal o solo com teor de matÃria orgÃnica maior que 6,5%, foi apenas 15% superior ao obtido atravÃs de batimetria. A eficiÃncia de retenÃÃo baixa pode ser explicada pela reduzida razÃo entre o volume do reservatÃrio e sua bacia hidrogrÃfica. Isto sugere que grande parte do sedimento que à produzido na bacia à exportado alÃm do exutÃrio atravÃs de eventos fluviomÃtricos extremos. / The multiplication of the number of small reservoirs in the semiarid northeastern causes a considerable impact on water availability of medium and large river basins, thus becoming a hindrance to good management of this resource. Moreover, the small damming has an important role in the retention of sediments from the erosion of the basin, minimizing the impacts to the accumulation of sediment in strategic reservoirs, and the consequent reduction in water availability. We have analyzed the sedimentation of the BoqueirÃo reservoir, located in the Experimental Basin of Aiuaba - BEA, through studies of bathymetry, hydrosedimentological assessment in the watershed and characterization of the deposited material and its distribution in the reservoir. The silting of the reservoir was calculated as the difference between bathymetry of 2003 and 2009 and, by regression, we estimated the sedimentation since 1934, the time of its construction. Five trenches were made along the slope of the hydraulic basin, allowing to assess the silting of the reservoir through soil parameters. Finally, the retention efficiency of the reservoir was determined by the ratio of sedimentation estimated for the period 1934-2009 and sediment yield obtained by the hydrosedimentological model Hidrosed - 1. The sedimentation mass was calculated as 3613 t for the period of 76 years. We obtained a value of 6.5% organic matter content as the threshold between the material of original material and the silting material. According to our analysis, only 7% of the sediment yield of basin are retained in the outlet reservoir. Therefore, it is concluded that the annual volume of reservoir sedimentation is the order of 0.056%, with a reduction in the accumulation capacity of the reservoir of 4.5% since the time of its construction. It also shows the content of organic matter as a good indicator of siltation of the reservoir, as the silted assessed using the organic matter threshold (6.5%) was only 15% higher than that obtained by bathymetry. The low retention efficiency might be explained by the low volume-catchment area ratio, suggesting that much of the sediment that is produced in the basin is exported through its outlet during the extreme runoff events.

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden in Sumatra (Indonesien) große Regenwaldflächen für den Anbau von Kautschuk- und Palmölplantagen zerstört. Dies zeigt sich in der Abnahme Waldfläche in dieser Region um 36% zwischen 1990-2010. Eine solch schnelle Landnutzungsänderung hat Auswirkungen auf die Umwelt: Es ist davon auszugehen, dass die Zerstörung von Regenwald und die Etablierung von Kautschuk- und Palmölplantagen aufgrund von Einflüssen auf die Bodenoberfläche, Veränderungen von Streufall, Nährstoffverfügbarkeit und Management in den Plantagen zu erhöhter Nährstoffauswaschung und einer verminderten Nährstoffretentionseffizienz führt. Diese Arbeit stellt zwei Studien vor, die sich mit den Auswirkungen der Regenwaldzerstörung - und der einhergehenden Kultivierung von Kautschuk und Ölpalmenbäumen - auf Nährstoffauswaschung und Nährstoffretentionseffizienz beschäftigt. Außerdem untersucht sie Unterschiede in der Nährstoffauswaschung zwischen gedüngten und mit Palmwedeln bedeckten Bereichen in Palmölplantagen. Beide Studien wurden in zwei Landschaften der Provinz Jambi (Sumatra, Indonesien) mit stark verwitterten Acrisol-Böden durchgeführt, die sich in der Bodenart unterscheiden (lehm- bzw. tonhaltiger Acrisol). Die Nährstoffauswaschung im Boden wurde mit Saugkerzen-Lysimetern gemessen, die in 1,5m Tiefe im Boden installiert wurden. Beprobt wurde von Februar bis Dezember 2013 zweiwöchentlich bis monatlich. Die erste Studie beschäftigt sich mit der Nährstoffauswaschung und Nährstoffretentionseffizienz im Boden vierer verschiedener Landnutzungsarten. Dabei handelt es sich um die zwei Referenznutzungsformen Tieflandregenwald sowie Sekundärwald durchsetzt mit Kautschukbäumen, als auch um die veränderten Landnutzungsformen kleinbäuerlicher Kautschuk- und Ölpalmplantagen. Jede Landnutzung, ausgenommen der Palmölplantagen mit drei Wiederholungen, wurde durch vier Wiederholungsflächen innerhalb jeder Landschaft repräsentiert. Somit wurde die Studie auf insgesamt 30 Flächen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen für den lehmigen Acrisol-Boden der Referenzflächen eine höhere Auswaschung und eine niedrigere N-Retentionseffizienz für Stickstoff (N) und basische Kationen, verglichen mit dem tonigen Acrisol-Boden bestanden. In den Palmölplantagen zeigte sich, dass Düngung und Kalkung zu erhöhter Auswaschung von gelöstem N, gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC) und basischen Kationen führte, sowie zu einer geringeren Retentionseffizienz von N und basischen Kationen im Boden. In den ungedüngten Kautschukplantagen dagegen waren die Auswaschungsverluste von gelöstem N, DOC und basischen Kationen geringer als in den Palmölplantagen. Zusammenfassend zeigten die Ergebnisse, dass Nährstoffverluste und Nährstoffretentionseffizienz in Kautschuk- und Palmölplantagen auf stark verwitterten Acrisolen primär von Tongehalt und Management abhängen. In der zweiten Studie wurde die Nährstoffauswaschung in den gedüngten und mit Palmwedeln bedeckten Bereichen in Palmölplantagen von Kleinbauern in lehm- bzw. tonhaltigen Acrisolen gemessen. Die Ergebnisse zeigten höhere Auswaschverluste (d.h. N, basische Kationen, Gesamt-Aluminium, Gesamt-Mangan, Gesamt-Schwefel und Chlor) in den gedüngten Bereichen als in den mit Palmwedeln bedeckten Bereichen aufgrund der Frequenz des Mineraldünger- und Kalkeinsatzes. Auf Landschaftsebene wurden die höheren Bodennährstoffvorräte und eine niedrigere Nährstoffauswaschung im Ton-Acrisol im Vergleich zum Lehm-Acrisol sowohl in den gedüngten als auch in den mit Palmwedeln bedeckten Bereichen durch die höhere Nährstoffretention (als Ergebnis höheren Tongehaltes) verursacht. Die Kombination von Nährstoffauswaschung und Nährstoffeintrag (d.h. Gesamtniederschlag und Dünger) mit zusätzlichen Informationen über den Nährstoffaustrag durch die Ernte, geben uns umfassendere Informationen über die Veränderungen im partiellen Nährstoffhaushalt von N, Phosphor (P), und basischen Kationen bei Waldumwandlung zu Palmöl- und Kautschukplantagen. Gedüngte Palmölplantagen hatten aufgrund der hohen jährlichen Nährstoffauswaschung und des Ernteexports das niedrigste jährliche Teilbudget an N, Kalzium (Ca) und Magnesium (Mg). Dennoch verringerten die hohen negativen Teilbudgets von N, Ca und Mg in den Palmölplantagen nicht deren Vorräte in 1m Bodentiefe verglichen mit den anderen Landnutzungsformen - außer für austauschbares Mg im Lehm-Acrisol. Obwohl ungedüngte Kautschukplantagen geringere Auswaschung zeigen als der Wald (z.B. für P), führte der Ernteexport zu einem geringeren jährlichen P-Teilbudget. Insgesamt implizieren die Ergebnisse der beiden Studien folgende verbesserte Managementverfahren für diese hochverwitterten Böden: eine Synchronisation der Düngermenge mit der Pflanzenaufnahme sowie eine Anpassung der Düngungshӓufigkeit.

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Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第15315号 / 工博第3194号 / 新制||工||1481(附属図書館) / 27793 / 京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻 / (主査)教授 角 哲也, 准教授 竹門 康弘, 准教授 武藤 裕則 / 学位規則第4条第1項該当