Магистерская диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, приложений. В теоретической части рассмотрены общее представление о процессе ротации кадров, особенности процесса ротации кадров войсковой части (военнослужащих), технология ротации кадров войсковой части (военнослужащих). В практической части описываются аспекты совершенствования технологии ротации кадров (военнослужащих), исследуется процесс совершенствования технологии ротации кадров войсковой части (военнослужащих), предлагаются практические рекомендации по совершенствованию технологии ротации кадров войсковой части (военнослужащих). В заключении подведены итоги в соответствии с поставленными задачами. / The master's thesis consists of an introduction, two chapters, a conclusion, a bibliographic list, and appendices. In the theoretical part, the general idea of the process of personnel rotation, the peculiarities of the process of personnel rotation of a military unit (military personnel), the technology of personnel rotation of a military unit (military personnel) are considered. In the practical part, aspects of improving the technology of personnel rotation (military personnel) are described, the process of improving the technology of personnel rotation of a military unit (military personnel) is investigated, practical recommendations are offered for improving the technology of personnel rotation of a military unit (military personnel). In conclusion, the results are summarized in accordance with the tasks set.

Diese Arbeit zeigt, dass Agroforstsysteme einen Beitrag zur Lösung der 3 größten aktuellen Probleme der brandenburgischen Landwirtschaft leisten können: der Biodiversitätskrise, Klimakrise und der wirtschaftlichen Krise vieler landwirtschaftlicher Unternehmen. Hierfür wurden insgesamt 642 verschiedene 20 ha große Modellschläge mit den 5 verschiedenen Brandenburger Landbaugebieten und verschieden strukturierten Agroforstsystemen über einen Zeitraum von 24 Jahren betrachtet. Die Kalkulationen der Agroforstsysteme ermöglichten einen ökonomischen Vergleich unter Einbeziehung der durch diese zusätzlich erbrachten Ökosystemdienstleistungen. Die kalkulierten Agroforstsysteme in dieser Arbeit bestehen aus ackerbaulich genutzten Flächen und Gehölzstreifen, welche aus Pappeln (Populus spp.) im Kurzumtrieb in Kombination mit Kiefern (Pinus sylvestris) im Mittelumtrieb bestehen. Ohne Abzinsung können diese Agroforstsysteme dieselben Erlöse wie eine rein ackerbaulich genutzte Fläche erreichen. Bei einer Berücksichtigung eines Zinssatzes von 3,5% erreichen die Agroforstsysteme maximal 97.60% der Annuität einer rein ackerbaulich genutzten Fläche. Die höchsten Annuitäten erreichen Agroforstsysteme mit der Produktion von Pflanzenkohle oder einem maximal großen Anteil an Ackerbaufläche. Die Produktion von Pflanzenkohle und deren Einarbeitung in den Ackerboden ist besonders vorteilhaft, wenn dadurch eine Steigerung der Ackererträge bewirkt wird. Wird das im Agroforstsystem dauerhaft gespeicherte CO2 mit einem CO2-Preis von 55€/t bepreist, können Agroforstsysteme auch bei einem Zinssatz von 3,5% genauso wirtschaftlich wie reine Ackerbauflächen sein. In diesem Fall haben Agroforstsysteme mit Pflanzenkohleproduktion oder integrierten Kiefern die höchsten Annuitäten. Für die ökologische Aufwertung der Gehölzstreifen sind die Integration von ökologisch wertvollen Gehölzen und die zeitversetzte Teilernte der Gehölzstreifen mit durchschnittlichen Annuitätskosten von 4,01 €/ha wesentlich günstiger als 4m breite Brachstreifen neben den Gehölzstreifen mit durchschnittlichen Annuitätskosten von 20,45 €/ha. Die ökonomisch optimale Gestaltung eines Agroforstsystems hängt neben dem jeweiligen Landbaugebiet von vielen weiteren Faktoren ab. Für die großflächige erfolgreiche Etablierung von Agroforstsystemen in Brandenburg sind daher 4 Maßnahmen nötig: sicherer Rechtsrahmen für die Bewirtschaftung und Förderung, Bezahlung der zusätzlich bereitgestellten Ökosystemdienstleistungen durch die Gesellschaft, Beratung der landwirtschaftlichen Betriebe vor der Etablierung eines Agroforstsystems, deutliche Verringerung der verpachteten landwirtschaftlichen Flächen.:Abstract 1 Introduction: actual problems in agricultural………………………..………………….11 1.1 Climate change and erosion……………………………………….………….……...11 1.2 Biodiversity…………………………………………………………...…………………13 1.3 Economy………………………………………………………………….……….……13 1.4 Potential of agroforestry systems………………………………………….…………13 2 Characteristics and basics of agroforestry systems................................................14 2.1 Definition…………………………………………………………………....……..……14 2.2 Policy……………………………………………………………………….……...……15 2.2.1 Legal framework…………………………………………………………............….15 2.2.2 Grants……………………………………………………………………............…..15 2.2.2.1 Current situation……………………………………………….....................…...15 2.2.2.2 Outlook into the future……………………………….....................…………….16 2.3 Different systems (outline)………………………………………………….…………18 2.4 Tree-environment interactions……………………………..…………………………22 2.5 Characteristics of short rotation alley cropping systems (SRACS)……….………23 2.5.1 Influence of woody stripes in SRACS on the arable crop yields in modelling..25 2.5.2 Wind speed reduction……………………………………………………….35 2.5.3 Carbon sequestration………………………………………………………..35 2.5.4 biochar production through pyrolysis………………………………………37 2.5.5 Influence of outer rows on the wood yields (WS)…………………..……...41 2.6 Limitations of the assumptions of this thesis…...…………………………………41 3 Research question……………………………………………………………….….…42 3.1 Research field……………………………………………………………….……..…42 3.2 Research gaps……………………………………………………………….……..…46 3.2.1 Modelling long standing valuable wood production…………………………46 3.2.2 Short rotation alley cropping systems (SRACS)……………………….….…48 3.2.2.1 Medium to long standing trees for log production (timber)……….….48 3.3 Elected Questions……………………………………………………………….……49 4 Methods…………………………………………………………………………….…….50 4.1 Characteristics of the examined agroforestry systems (AS)…………..……….…50 4.2 Economic calculations…………………………………………………………………54 4.3 Carbon storage…………………………………………………………………………60 4.4 Reference arable area……………………………………………………..…………62 4.5 Discounting.……………………………………………………………………………66 4.6 Calculated model plots (MP)………………………………………………..………67 Results………………………………………………………………………………….……69 5.1 Analysis of the individual parameters………………………………………….…...73 5.1.1 Alley width (AW)…………………………………………………………….….73 5.1.2 Integrated timber production with pines……………………..…………….……74 5.1.3 Fallow strips, staggered partial harvest of the SRC and integration of ecological valuable coppices in the SRC…………………………………………………….……75 5.1.4 Biochar…………………………………………………………………….…….76 5.2 Compilation of the most economically advantageous agroforestry systems…….79 5.2.1 Analysis of the MP #47-48/6/0-LBGI-biochar……………………………….….80 5.2.2 Effects of establishing agroforestry systems all over Brandenburg…….…….81 6 Discussion……………………………………………………………………………..82 6.1 Limitations……………………………………………………………………..…..82 6.2 Answers to research questions………………………………………………….….87 7 Conclusions…………………………………………………………………..………..89 8 Outlook…………………………………………………………………………..…….90 9 Bibliography………………………………………………………………………………92 / This thesis shows that agroforestry systems can make a contribution to solving the 3 biggest current problems of Brandenburg agriculture: the biodiversity crisis, climate crisis and the economic crisis of many agricultural companies. For this purpose, a total of 642 different 20-hectare model plots with the 5 different Brandenburg agricultural areas and differently structured agroforestry systems were considered over a period of 24 years. The calculations of the agroforestry systems enabled an economic comparison, taking into account the additional ecosystem services provided by them. The calculated agroforestry systems in this thesis consist of arable land and strips of wood, which consist of poplars (Populus spp.) in short rotation in combination with pines (Pinus sylvestris) in middle rotation. Without discounting, these agroforestry systems can achieve the same revenues as a purely arable land. If an interest rate of 3.5% is taken into account, the agroforestry systems achieve a maximum of 97.60% of the annuity of a purely arable land. Agroforestry systems achieve the highest annuities with the production of biochar or a maximum proportion of arable land. The production of biochar and its incorporation into the arable soil is advantageous if it results in an increase in arable yields. If the CO2 permanently stored in the agroforestry system is priced at a CO2 price of 55 €/t, agroforestry systems can be just as economical as pure arable land, even at an interest rate of 3.5%. In this case, agroforestry systems with biochar production or integrated pines have the highest annuities. For the ecological upgrading of the wood strips, the integration of ecologically valuable coppices and the timeshifted partial harvest of the wood strips with average annuity costs of 4.01 € / ha are much cheaper than 4m wide fallow strips next to the wood strips with average annuity costs of 20.45 €/ha. The economically optimal design of an agroforestry system depends on the respective agricultural area and many other factors. For the large-scale successful establishment of agroforestry systems in Brandenburg, 4 measures are therefore identified: Secure legal framework for the management and granting, payment of the additionally provided ecosystem services by society, advice to farms before the establishment of an agroforestry system, significant reduction of the leased agricultural land.:Abstract 1 Introduction: actual problems in agricultural………………………..………………….11 1.1 Climate change and erosion……………………………………….………….……...11 1.2 Biodiversity…………………………………………………………...…………………13 1.3 Economy………………………………………………………………….……….……13 1.4 Potential of agroforestry systems………………………………………….…………13 2 Characteristics and basics of agroforestry systems................................................14 2.1 Definition…………………………………………………………………....……..……14 2.2 Policy……………………………………………………………………….……...……15 2.2.1 Legal framework…………………………………………………………............….15 2.2.2 Grants……………………………………………………………………............…..15 2.2.2.1 Current situation……………………………………………….....................…...15 2.2.2.2 Outlook into the future……………………………….....................…………….16 2.3 Different systems (outline)………………………………………………….…………18 2.4 Tree-environment interactions……………………………..…………………………22 2.5 Characteristics of short rotation alley cropping systems (SRACS)……….………23 2.5.1 Influence of woody stripes in SRACS on the arable crop yields in modelling..25 2.5.2 Wind speed reduction……………………………………………………….35 2.5.3 Carbon sequestration………………………………………………………..35 2.5.4 biochar production through pyrolysis………………………………………37 2.5.5 Influence of outer rows on the wood yields (WS)…………………..……...41 2.6 Limitations of the assumptions of this thesis…...…………………………………41 3 Research question……………………………………………………………….….…42 3.1 Research field……………………………………………………………….……..…42 3.2 Research gaps……………………………………………………………….……..…46 3.2.1 Modelling long standing valuable wood production…………………………46 3.2.2 Short rotation alley cropping systems (SRACS)……………………….….…48 3.2.2.1 Medium to long standing trees for log production (timber)……….….48 3.3 Elected Questions……………………………………………………………….……49 4 Methods…………………………………………………………………………….…….50 4.1 Characteristics of the examined agroforestry systems (AS)…………..……….…50 4.2 Economic calculations…………………………………………………………………54 4.3 Carbon storage…………………………………………………………………………60 4.4 Reference arable area……………………………………………………..…………62 4.5 Discounting.……………………………………………………………………………66 4.6 Calculated model plots (MP)………………………………………………..………67 Results………………………………………………………………………………….……69 5.1 Analysis of the individual parameters………………………………………….…...73 5.1.1 Alley width (AW)…………………………………………………………….….73 5.1.2 Integrated timber production with pines……………………..…………….……74 5.1.3 Fallow strips, staggered partial harvest of the SRC and integration of ecological valuable coppices in the SRC…………………………………………………….……75 5.1.4 Biochar…………………………………………………………………….…….76 5.2 Compilation of the most economically advantageous agroforestry systems…….79 5.2.1 Analysis of the MP #47-48/6/0-LBGI-biochar……………………………….….80 5.2.2 Effects of establishing agroforestry systems all over Brandenburg…….…….81 6 Discussion……………………………………………………………………………..82 6.1 Limitations……………………………………………………………………..…..82 6.2 Answers to research questions………………………………………………….….87 7 Conclusions…………………………………………………………………..………..89 8 Outlook…………………………………………………………………………..…….90 9 Bibliography………………………………………………………………………………92

Master of Science / Department of Agricultural Economics / Jeffery R. Williams / This study examines the economic profitability of reduced-tillage and no-tillage systems for corn, soybeans, and grain sorghum production in annual rotation with winter wheat, and monoculture wheat and grain sorghum in south-central Kansas. Net returns to land and management per acre for each of 13 production systems are calculated several different ways. Net returns are calculated using the 10-year average yield for each crop, the average crop price from 2009, and 2009 input prices. A distribution of net returns is also calculated using the actual historical yields and crop prices from 1997 to 2006 and 2009 input prices. This process is repeated, except average crop prices from 2006, 2007, 2008 and 2009 are now used. Finally, net returns are calculated using simulated yield and price distributions based on actual historical yields, four historical monthly price series, and 2009 input costs. Overall, the reduced-tillage wheat-soybean systems (RTWS) have the greatest net returns for each of the net return distributions. No-tillage wheat-soybean (NTWS) generally has the second highest net returns. Stochastic Efficiency with Respect to a Function (SERF) is used to determine the preferred management strategies under various risk preferences. SERF analysis indicates that RTWS is the system most preferred by all producers, regardless of their level of risk aversion. NTWS is typically the second most preferred system to RTWS. Using historical annual prices for 1997 to 2006 and the simulated monthly prices series for 2006 to 2009 and 2007 to 2009 to calculate the net return distributions, managers with higher levels of risk aversion prefer reduced-tillage wheat-grain sorghum (RTWG) over no-tillage wheat-soybean (NTWS). Sensitivity analysis shows that as the price of glyphosate falls, no-till systems become relatively more profitable. SERF analysis using the historic yields, 2006 to 2009 simulated monthly prices, and 2009 input costs with reduced glyphosate prices indicate that NTWS would be the system most preferred by producers at all levels of risk aversion. RTWS closely follows NTWS as the next preferred system with those conditions also for all levels of risk aversion.

Wie seit schon einigen Jahrzehnten bekannt ist, werden akustische Oszillationen durch stellare Aktivität beeinflusst. Die globalen akustischen Moden in der Sonne weisen eine Variation mit dem 11-jährigen Sonnenzyklus auf. Ein ähnliches Phänomen konnte auch in anderen Sternen mit Hilfe von Asteroseismologie nachgewiesen werden. In dieser Arbeit erforsche ich den Einfluss von großen Sternflecken auf globale Oszillationen mit niedrigem Grad ℓ. Als wichtigstes Werkzeug benutze ich hierfür den GLASS Kode, der die Ausbreitung von linearen akustischen Wellen im Sterninneren in 3D simuliert. Zunächst habe ich das Problem der konvektiven Stabilisierung betrachtet, welches bei jedem linearen Oszillationskode im Zeitbereich auftritt. Ich präsentiere eine allgemeine Methode um konvektiv stabile Hintergrundsmodelle für ein vorgegebenes Sternmodell zu erzeugen. Dabei werden wichtige Eigenschaften des ursprünglichen Modells beibehalten, beispielsweise das hydrostatische Gleichgewicht. Ich schlage einen störungstheoretischen Ansatz vor, um das akustische Wellenfeld in dem ursprünglichen instabilen Sternmodell näherungsweise zu erlangen. Tests zeigen, dass für Moden mit niedrigem Grad ℓ und einer Frequenz um 3 mHz die korrigierten Frequenzen mit einer Genauigkeit von 1 μHz mit den exakten Werten übereinstimmen. Zweitens habe ich mit Hilfe des GLASS Kodes den Einfluss einer am Nordpol des Sterns lokalisierten Störung der Schallgeschwindigkeit auf radiale, dipolare und quadrupolare Oszillationsmoden untersucht. Diese Studie zeigt auf, dass die axialsymmetrischen Moden dadurch am stärksten beeinflusst werden und im Falle von großen Sternflecken können ihre Frequenzen nicht mit der linearen Theorie berechnet werden. Die Form der Eigenfunktionen der Moden weicht von reinen Kugelflächenfunktionen ab und werden mit Kugelflächenfunktionen mit unterschiedlichem Grad ℓ vermischt. Dies könnte die korrekte Identifikation der Moden in der spektralen Leistungsdichte beeinflussen. Drittens habe ich den beobachtbaren Einfluss eines großen Sternflecks auf Moden mit Grad ℓ betrachtet. Im Falle einer aktiven Region, die mit dem Stern rotiert (und sich nicht am Pol befindet), ist die Störung nicht stabil, wenn sie in einem Inertialsystem betrachtet wird. Der kombinierte Einfluss von Rotation und Sternfleck veranlasst jede Mode, in der beobachteten spektralen Leistungsdichte als (2ℓ + 1)² Peaks aufzutreten. Die Einhüllende der spektralen Leistungsdichte eines Multipletts ist also komplex und hängt von dem Breitengrad ab, wo sich die aktive Region befindet, und vom Inklinationswinkel des Sterns. Ich berechne die spektrale Leistungsdichte für einige Beispiele sowohl mit Störungstheorie als auch mit Hilfe von GLASS. Diese Arbeit soll dazu beitragen, die spektrale Leistungsdichte von oszillierenden Sternen, die Sternflecken aufweisen, zu interpretieren.

Poverty and long distances are two reasons why some people in the third world countries hasdifficulties seeking medical help. A solution to the long distances could be if the medical carewas more mobile and diagnostically tests could be performed on site in villages. A new pointof-care test based on a small blood shows promising results both in run time and mobility.However, the method still needs more advanced equipment for analysis of the resultingmicroarray. This study has investigated the potential to perform the analysis within asmartphone application, performing all steps from image capturing to a diagnostic result. Theproject was approach in two steps, starting with implementation and selection of imageanalysis methods and finishing with implementing those results into an Android application.A final application was not developed, but the results gained from this project indicates that asmartphone processing power is enough to perform heavy image analysis within a sufficientamount of time. It also imply that the resolution in the evaluated images taken with a Nexus 6together with an external macro lens most likely is enough for the whole analysis, but furtherwork must be done to ensure it.

This thesis considers three physician scheduling problems in health care systems. Specifically, we focus on improvements to current physician scheduling practices through the use of mathematical modeling. In the first part of the thesis, we present a physician shift scheduling problem focusing on maximizing continuity of care (i.e., ensuring that patients are familiar with their treating physicians, and vice versa). We develop an objective scoring method for measuring the continuity of a physician schedule and combine it with a mixed integer programming model. We apply our methods to the problem faced in the pediatric intensive care unit at Children's Healthcare of Atlanta at Egleston, and show that our schedule generation approach outperforms manual methods for schedule construction, both with regards to solution time and continuity. The next topic presented in this thesis focuses on two scheduling problems: (i) the assignment of residents to rotations over a one-year period, and given that assignment, (ii) the scheduling of residents' night and weekend shifts. We present an integer programming model for the assignment of residents to rotations such that residents of the same type receive similar educational experiences. We allow for flexible input of parameters and varying groups of residents and rotations without needing to alter the model constraints. We present a simple model for scheduling 1st-year residents to night and weekend shifts. We apply these approaches to problems faced in the Department of Surgery Residency Program at Emory University School of Medicine. Rotation assignment is made more efficient through automated schedule generation, and the shift scheduling model allows us to highlight infeasibilities that occur when shift lengths exceed a certain value, and we discuss the impact of duty hour restrictions under limitations of current scheduling practices. The final topic of this thesis focuses on the assignment of physicians to various tasks while promoting equity of assignments and maximizing space utilization. We present an integer programming model to solve this problem, and we apply this model to the physician scheduling problem faced in the Department of Gynecology and Obstetrics at Emory University Hospital and generate high quality solutions very quickly.

Pappelsorten (Populus) für den Anbau in Kurzumtriebsplantagen sollten neben einer hohen Biomasseproduktion und der Vermehrbarkeit über Steckhölzer auch Trockentoleranz aufweisen. Trockenheit stellt einen wichtigen abiotischen Stressor dar, der das Wachstum der Pflanze, ihre Vitalität und ihre Produktivität negativ beeinflussen kann. Polyploide Sorten von Getreidepflanzen (Triticum), krautigen Pflanzen (Lonicera, Spathiphyllum und Nicotiana) aber auch Baumarten (Betula) zeigen eine höhere Toleranz gegenüber Stress, wie z.B. Trockenstress, im Vergleich zu Sorten mit niedrigerem Ploidiegrad. Hybridaspen Populus tremula (L.) x P. tremuloides (Michx.) der Sektion Populus können auch auf Grenzertragsböden ökonomische Zuwächse verzeichnen, auf denen andere Baumarten ausfallen. Den Hybridaspen fehlt allerdings die Vermehrbarkeit über Steckhölzer. Anderen Pappelarten der Sektionen Tacamahaca und Aigeiros wie beispielsweise P. nigra (L.) and P. trichocarpa (Torr. & Gray) x P. deltoides (Bartram ex Marsh) zeigen diese entscheidende Eigenschaft. Da Kreuzungen zwischen den Sektionen Populus und Tacamahaca oder Aigeiros auf natürlichem Weg schwierig sind, wurde die Methode der somatischen Hybridisierung eingesetzt. Der Klon P. tremula x P. tremuloides ('Münden 2') wurden als ein Fusionspartner und einer der Klone P. x canescens (INRA clone No. 717 1‑B4), P. nigra oder P. trichocarpa x P. deltoides (B19) als zweiter Fusionspartner in Hybridisierungsexperimenten verwendet. Blattmorphologisch und durch Mikrosatellitenanalysen konnten die erhaltenen Fusionsprodukte dem Ausgangsklon P. tremula x P. tremuloides ('Münden 2') zugeordnet werden, wiesen dabei aber einen tetraploiden Chromosomensatz auf. In der vorliegenden Dissertation war das zentrale Ziel, Trockenstressreaktionen tetraploider Hybridaspenlinien (HAL) im Vergleich zur diploiden Ausgangslinie P. tremula x P. tremuloides ('Münden 2') zu untersuchen. Dazu wurden die folgenden Fragen aufgestellt. (i) Sind die tetraploiden HAL dem diploiden Ausgangsklon unter Trockenheit überlegen z.B. hinsichtlich des Wasserverbrauchs und des Verwelkungs- und Vertrocknungszeitpunktes der Blätter? (ii) Unterscheiden sich die tetraploiden HAL von dem diploiden Ausgangklon in morphologischen Ausprägungen wie beispielsweise der Stomatamorphologie, der Höhe, der Biomasse und der Gesamtblattfläche? (iii) Ist die höhere Trockentoleranz der tetraploiden HAL durch den erhöhten Ploidiegrad verursacht? (iv) Zeigen die tetraploiden HAL unter Trockenstress früh physiologische Veränderungen im Kohlenhydratgehalt, dem relativen Blattwassergehalt und der stomatären Leitfähigkeit? (v) Gibt es genetische Modifikationen abgesehen von der Tetraploidie wie z.B. Duplikationen und Deletionen, die eventuell Einfluss auf das Trockensressverhalten haben könnten? In einem ersten Experiment wurden vier tetraploide HAL untersucht. Zwei HAL zeigten einen geringeren Wasserverbrauch und drei HAL eine spätere Verwelkung als der diploide Ausgangsklon. Außerdem entwickelten die tetraploiden HAL eine geringere Stomatadichte, größere Stomata und eine vergleichbare oder geringere Höhe, Biomasse und Gesamtblattfläche im Vergleich zum diploiden Ausgangsklon. Das zweite Experiment wurde mit vier diploiden und 16 weiteren tetraploiden HAL durchgeführt. Auch die diploiden Linien stammten aus Protoplastenfusions-experimenten. Die tetraploiden HAL wiesen im Mittel eine höhere Überlebensrate als die diploiden HAL auf, entwickelten aber durchdschnittlich ein geringeres Höhenwachstum. Unter Berücksichtigung der Höhe verwelkten 11 tetraploide, aber keine diploide HAL später als der diploide Ausgangsklon. In einem dritten Experiment wurden zwei Linien aus dem zweiten Experiment ausgewählt, die vergleichbares Höhenwachstum zeigten, aber später verwelkten als der diploide Ausgangklon. Es wurden physiologische Merkmale wie der Wasserverbrauch und der Verwelkungszeitpunkt der Blätter beobachtet und der relative Blattwassergehalt, die stomatäre Leitfähigkeit und der Kohlenhydratgehalt in einer Zeitreihe untersucht. Geringerer Wasserverbrauch im Vergleich zum diploiden Ausgangsklon konnte in beiden tetraploiden HAL gezeigt werden. Diese Beobachtung deckt sich mit dem höheren relativen Bodenwassergehalt der tetraploiden HAL im Vergleich zum diploiden Ausgangsklon. Insgesamt spricht das für geringeren Trockenstress in den tetraploiden HAL. Auf der anderen Seite sollte ein geringerer Wasserverbrauch auch eine geringere stomatäre Leitfähigkeit nach sich ziehen. Dies war in den tetraploiden HAL nicht durchgehend der Fall. Relativ zur Kontrolle konnten die tetraploiden Linien aber eine höhere stomatäre Leitfähigkeit bei Bodenwassergehalten aufrechterhalten, bei denen die diploide Ausgangslinie bereits ihre Stomata geschlossen hatte. Dies weist ebenfalls auf eine höhere Trockentoleranz der tetraploiden HAL hin. Genetische Modifikationen wie beispielsweise Duplikationen und Deletionen wurden mit Hilfe von “copy number variation”(“Kopienzahlvariation”)-Analysen an drei tetraploiden HAL und der diploiden Ausgangslinie durchgeführt. Die drei tetraploiden Linien zeigten vergleichbares Höhenwachstum, aber spätere Verwelkung als die diploide Ausgangslinie. Bei dieser Analyse konnten nur drei Segmente detektiert werden, die bei allen drei tetraploiden HAL im Vergleich zum diploiden Ausgangsklon verändert vorlagen. Die putativen Gene der detektierten Segmente wiesen keine Annotation auf. Eine der drei tetraploiden HAL zeigte eine hohe Anzahl von 90 Segmenten, die hier aber weder in dem diploiden Ausgangsklon noch in den beiden anderen tetraploiden Linien erhöht vorlagen. Diese Linie zeigte zwar eine höhere Trockentoleranz als der diploide Ausgangsklon, aber nicht gegenüber der anderen untersuchten tetraploiden HAL (Experiment 3). Beide tetraploiden HAL waren bezüglich des Wasserverbrauchs, des Verwelkungszeitpunktes und der stomatären Leitfähigkeit ähnlich. Dies lässt vermuten, dass die Trockentoleranz durch die Tetraploidie und nicht durch weitere genetische Modifikationen bedingt ist. Trotzdem ist eine weiterführende funktionelle Untersuchung der drei Segmente, die in allen tetraploiden HAL verändert auftraten, sinnvoll, da auch hier ein trockenrelevantes Gen verändert sein könnte. Um eine Relevanz der putativen Gene bezüglich Trockenheit zu testen, könnte zukünftig das Verhalten von Knock-out-Mutanten, denen die entsprechende Sequenz fehlt, unter Trockenstress untersucht werden. Abschließend ist zu bemerken, dass neben den hier untersuchten HAL mehrere hundert Fusionsprodukte in einem Verbundprojekt genetisch charakterisiert wurden. Die Heterofusionsfrequenz war äußerst gering und die Hybriden waren bereits in der in vitro Phase nicht überlebensfähig. Geringe Heterofusionsfrequenz wurde beteits in anderen Arten beobachtet (Cyclamen, Brassicaceae, Fabaceae, Poaceae, Solanaceae). Da in dieser Dissertation nur Homofusionslinien verwendet wurden, wurde die Vermehrbarkeit über Steckhölzer nicht getestet, sondern der Fokus auf das Trockenstressverhalten der tetraploiden Homofusionslinien gelegt. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass veränderte morphologische Ausprägungen und eine höhere Trockentoleranz in den HAL mit erhöhten Ploidiegrad auftraten. Dies prädestiniert die tetraploiden Linien für Standorte, an denen Wasser als limitierender Faktor auftritt und hohe Ausfallraten durch Dürre erwartet werden.

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This thesis presents a study on several series of unconventional Fe-based superconductors; namely, derivatives of NaFeAs and LiFeAs, as well as molecular-intercalated FeSe. Primarily using muon spin rotation (SR), but also x-ray diffraction (XRD) and magnetic susceptibility measurements, the nature of both magnetic and superconducting phases within these systems is studied. Particular attention is focussed on how these states compete or coexist with one another. The aforementioned experimental techniques are first used to explore the phase diagram of NaFe1xCoxAs. This phase diagram includes regions of long-range antiferromagnetism and short-range order, that both coexist with superconductivity. Magnetism is gradually destroyed, primarily through a diminishment of the size of the ordered moment, as superconductivity is enhanced by Co substitution. This interplay is explored in detail. By contrast, superconductivity in LiFeAs cannot be enhanced by transition metal substitution, suggesting that it is intrinsically optimally-doped. I investigate this conclusion by studying the evolution of the penetration depth in superconducting compositions of LiFe1xCoxAs and LiFe1xNixAs, and comparing these data to those from other electron-doped systems. I also study an unusual and emergent magnetic phase in Li1yFe1+yAs. This work suggests that LiFeAs supports a superconducting phase that resembles those in other Fe-pnictides, but is uniquely close to an additional magnetic instability. I then move on to the study of a recently discovered series, based on FeSe intercalated with ammonia and various metals. I study both the penetration depth and the intrinsic magnetic phases in these systems using SR and compare them with other compounds based on FeSe. I find that these intercalated systems support spacially separated regions of dynamic magnetism and superconductivity and I discuss how much these phases depend on the precise chemical details of the intercalated layer. Finally, I return to the experimental study of NaFe1xCoxAs, extending the range of techniques employed by using high-field magnetometry and high-pressure SR. These studies reveal new features of this system that were not accessible using low-field and ambient-pressure methods. In particular, I show that the magnetic moment size in NaFeAs unexpectedly increases with pressure, suggesting that the electronic structure of this compound may be unique amongst known Fe-based superconductors.

Biomass produced from perennial energy crops, Miscanthus and willow or poplar grown as short-rotation coppice, is expected to contribute to UK renewable energy targets and reduce the carbon intensity of energy production. The UK Government has had incentives in place, targeting farmers and power plant investors to develop this market, but growth has been slower than anticipated. Market expansion requires farmers to select to grow these crops, and the construction of facilities, such as biomass power plants, to consume them. Farmer behaviour and preferences, including risk-aversion, are believed to be important to crop selection decisions. Existing research estimating the total potential resource has either only simplistically considered the farmer decision-making and opportunity costs, or has not considered spatial variability. No previous work has modelled the contingent interaction of farmers’ decisions with the construction of biomass facilities. This thesis provides an improved understanding of the behaviour of the perennial energy crop market in the UK, by addressing these limitations, to understand the spatial and temporal dynamics of energy crop adoption. It attempts to determine the factors that govern the rate and level of adoption, to quantify the greenhouse gas abatement potential, and to assess the cost effectiveness of policy mechanisms. A farm-scale mathematical programming model was implemented to represent the crop selection of a risk-averse farmer. This was applied using spatially specific data to produce maps and cost curves economic supply, for the UK. To represent the contingent interaction of supply and demand within the market, an agent-based model was then developed. The results indicate that perennial energy crop supply may be substantially lower than previously predicted, due to the time lags caused by the spatial diffusion of farmer adoption. The model shows time lags of 20 years, which is supported empirically by the analogue of oilseed rape adoption. Results from integrating a greenhouse gas emissions balance shows that directly supporting farmers, via establishment grants, can increase both the carbon equivalent emissions abatement potential and cost effectiveness of policy measure. Results also show a minimum cost of carbon abatement is produced from scenarios with an intermediate level of electricity generation subsidy. This suggests that there is a level of support for electricity generated from energy crops that reduces emissions in the most cost effective manner.