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Amphibian diversity in the Amazonian floating meadows: a Hanski core-satellite species system
(2021)
The Amazon catchment is the largest river basin on earth, and up to 30% of its waters flow across floodplains. In its open waters, floating plants known as floating meadows abound. They can act as vectors of dispersal for their associated fauna and, therefore, can be important for the spatial structure of communities. Here, we focus on amphibian diversity in the Amazonian floating meadows over large spatial scales. We recorded 50 amphibian species over 57 sites, covering around 7000 km along river courses. Using multi-site generalised dissimilarity modelling of zeta diversity, we tested Hanski's core-satellite hypothesis and identified the existence of two functional groups of species operating under different ecological processes in the floating meadows. ‘Core' species are associated with floating meadows, while ‘satellite' species are associated with adjacent environments, being only occasional or accidental occupants of the floating vegetation. At large scales, amphibian diversity in floating meadows is mostly determined by stochastic (i.e. random/neutral) processes, whereas at regional scales, climate and deterministic (i.e. niche-based) processes are central drivers. Compared with the turnover of ‘core' species, the turnover of ‘satellite' species increases much faster with distances and is also controlled by a wider range of climatic features. Distance is not a limiting factor for ‘core' species, suggesting that they have a stronger dispersal ability even over large distances. This is probably related to the existence of passive long-distance dispersal of individuals along rivers via vegetation rafts. In this sense, Amazonian rivers can facilitate dispersal, and this effect should be stronger for species associated with riverine habitats such as floating meadows.
Background
The morphology of anuran larvae is suggested to differ between species with tadpoles living in standing (lentic) and running (lotic) waters. To explore which character combinations within the general tadpole morphospace are associated with these habitats, we studied categorical and metric larval data of 123 (one third of which from lotic environments) Madagascan anurans.
Results
Using univariate and multivariate statistics, we found that certain combinations of fin height, body musculature and eye size prevail either in larvae from lentic or lotic environments.
Conclusion
Evidence for adaptation to lotic conditions in larvae of Madagascan anurans is presented. While lentic tadpoles typically show narrow to moderate oral discs, small to medium sized eyes, convex or moderately low fins and non-robust tail muscles, tadpoles from lotic environments typically show moderate to broad oral discs, medium to big sized eyes, low fins and a robust tail muscle.
Modellbildung und Umsetzung von Methoden zur energieeffizienten Nutzung von Containertechnologien
(2021)
Die Nutzung von Cloud-Software und skalierten Web-Apps sowie Web-Services hat in den letzten Jahren extrem zugenommen, was zu einem Anstieg der Hochleistungs-Cloud-Rechenzentren führt. Neben der Verbesserung der Dienste spiegelt sich dies auch im weltweiten Stromverbrauch von Rechenzentren wider, der derzeit etwas mehr als 1% (entspricht etwa 200 TWh) beträgt. Prognosen sagen für die kommenden Jahre einen massiven Anstieg des Stromverbrauchs von Cloud-Rechenzentren voraus. Grundlage dieser Bewegung ist die Beschleunigung von Administration und Entwicklung, die unter anderem durch den Einsatz von Containern entsteht. Als Basis für Millionen von Web-Apps und -Services beschleunigen sie die Skalierung, Bereitstellung und Aktualisierung von Cloud-Diensten.
In dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass Container zusätzlich zu ihren vielen technischen Vorteilen Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Cloud-Rechenzentren bieten, die aus
einer ineffizienten Konfiguration von Containern sowie Container-Laufzeitumgebungen resultieren. Basierend auf einer Umfrage und einer Auswertung geeigneter Literatur werden in einem ersten Schritt wahrscheinliche Probleme beim Einsatz von Containern aufgedeckt. Weiterhin wird die Sensibilität von Administratoren und Entwicklern bezüglich des Energieverbrauchs von Container-Software ermittelt. Aufbauend auf den Ergebnissen der Umfrage und der Auswertung werden anhand von Standardszenarien im Containerumfeld die Komponenten des de facto Standards Docker untersucht. Anschließend wird ein Modell, bestehend aus Messmethodik, Empfehlungen für eine effiziente
Konfiguration von Containern und Tools, beschrieben. Die Messmethodik sollte einfach anwendbar sein und gängige Technologien in Rechenzentren unterstützen. Darüber hinaus geben die Handlungsempfehlungen sowohl Entwicklern als auch Administratoren die Möglichkeit zu entscheiden, welche Komponenten von Docker im Sinne eines energieeffizienten Einsatzes und in Abhängigkeit vom Einsatzszenario der Container genutzt werden sollten und welche weggelassen werden könnten. Die resultierenden Container können im Sinne der Energieeffizienz auf Servern und gleichermaßen auf PCs und Embedded Systems (als Teil von IoT und Edge Cloud) eingesetzt werden und somit nicht nur dem zuvor beschriebenen Problem in der Cloud entgegenwirken.
Die Arbeit beschäftigt sich zudem mit dem Verhalten von skalierten Webanwendungen. Gängige Orchestrierungswerkzeuge definieren statische Skalierungspunkte für Anwendungen, die in den meisten Fällen auf der CPU-Auslastung basieren. Es wird dargestellt, dass dabei weder die tatsächliche Erreichbarkeit noch der Stromverbrauch der Anwendungen berücksichtigt werden. Es wird der Autoscaler des Open-Source-Container-Orchestrierungswerkzeugs Kubernetes betrachtet, der um ein neu entwickeltes Werkzeug erweitert wird. Es wird deutlich, dass eine dynamische Anpassung der Skalierungspunkte durch eine Vorabauswertung gängiger Nutzungsszenarien sowie Informationen über deren Stromverbrauch und die Erreichbarkeit bei steigender Last erreicht werden kann.
Schließlich folgt eine empirische Untersuchung des generierten Modells in Form von drei Simulationen, die die Auswirkungen auf den Energieverbrauch von Cloud-Rechenzentren darlegen sollen.
Die Dissertation weist nach, dass der Gerichtshof der Europäischen Union (im Folgenden: EuGH) das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Umsetzung von Richtlinien i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV, die weitreichendste Form richtlinieninhaltlich vorgesehener Umsetzungsspielräume der Mitgliedstaaten, in unterschiedlicher Art und Weise beschränkt und dabei teilweise gegen Vorgaben des primären Unionsrechts verstößt. Soweit Rechtsverstöße festgestellt werden, macht die Dissertation weiterführend Vorschläge für eine Korrektur der betroffenen unionsgerichtlichen Begrenzungsansätze im Hinblick auf das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Richtlinienumsetzung. Hierzu geht die Dissertation wie folgt vor: Ausgehend von vier in der Einleitung (Kapitel 1) aufgeworfenen Forschungsleitfragen stellt die Dissertation in Kapitel 2 die untersuchungsrelevanten unionsrechtlichen Grundlagen der Rechtsaktsform der Richtlinie dar. Dabei wird insbesondere auf die unionsvertragliche Verteilung der Kompetenzen zwischen der EU und ihren Mitgliedstaaten bei der kooperativ-zweistufigen Richtlinienrechtsetzung eingegangen und eine restriktive Auslegung des Terminus‘ „Ziel“ i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV entwickelt (sog. kompetenzinhaltsbestimmender modifiziert-enger Zielbegriff). In Kapitel 3 arbeitet die Dissertation die in der Richtlinienpraxis vorkommenden Grundformen richtlinieninhaltlich vorgesehener mitgliedstaatlicher Entscheidungsbefugnisse bei der Richtlinienumsetzung heraus und bestimmt das Ausgestaltungsermessen begrifflich als die weitreichendste Form mitgliedstaatlicher Umsetzungsspielräume. Kapitel 4 widmet sich zunächst der Ermittlung der Ansätze des EuGH zur Begrenzung des mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens. Dabei wird deutlich, dass das Unionsgericht durch seine Rechtsprechung nicht nur die Entstehung mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Eine exemplarische Analyse der EuGH-Rechtsprechung zu Art. 4 Abs. 2 UAbs. 1 S. 1 und S. 2 lit. b der UVP-Richtlinie 2011/92/EU und seiner Vorgängernormen zeigt vielmehr, dass und wie der EuGH auch den Umfang des nach dem auslegungserheblichen Wortlaut einer Richtlinie bestehenden mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Die hiernach ermittelten Begrenzungsansätze werden sodann einer rechtlichen Bewertung im Hinblick auf die Vorgaben des primären Unionsrechts einschließlich des in Kapitel 2 entwickelten restriktiven Zielbegriffs i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV unterzogen. Da einzelne Begrenzungsansätze des EuGH sich mit dem primären Unionsrecht als nicht vereinbar erweisen, werden insoweit schließlich Vorschläge für eine unionsrechtskonforme Korrektur dieser Rechtsprechung gemacht. Die Zusammenfassung der Forschungsergebnisse in Form einer thesenartigen Beantwortung der in der Einleitung aufgeworfenen vier Forschungsleitfragen findet sich in Kapitel 5.
The endemic argan tree (Argania spinosa) populations in southern Morocco are highly degraded due to overbrowsing, illegal firewood extraction and the expansion of intensive agriculture. Bare areas between the isolated trees increase due to limited regrowth; however, it is unknown if the trees influence the soil of the intertree areas. Hypothetically, spatial differences in soil parameters of the intertree area should result from the translocation of litter or soil particles (by runoff and erosion or wind drift) from canopy-covered areas to the intertree areas. In total, 385 soil samples were taken around the tree from the trunk along the tree drip line (within and outside the tree area) and the intertree area between two trees in four directions (upslope, downslope and in both directions parallel to the slope) up to 50 m distance from the tree. They were analysed for gravimetric soil water content, pH, electrical conductivity, percolation stability, total nitrogen content (TN), content of soil organic carbon (SOC) and C/N ratio. A total of 74 tension disc infiltrometer experiments were performed near the tree drip line, within and outside the tree area, to measure the unsaturated hydraulic conductivity. We found that the tree influence on its surrounding intertree area is limited, with, e.g., SOC and TN content decreasing significantly from tree trunk (4.4 % SOC and 0.3 % TN) to tree drip line (2.0 % SOC and 0.2 % TN). However, intertree areas near the tree drip line (1.3 % SOC and 0.2 % TN) differed significantly from intertree areas between two trees (1.0 % SOC and 0.1 % TN) yet only with a small effect. Trends for spatial patterns could be found in eastern and downslope directions due to wind drift and slope wash. Soil water content was highest in the north due to shade from the midday sun; the influence extended to the intertree areas. The unsaturated hydraulic conductivity also showed significant differences between areas within and outside the tree area near the tree drip line. This was the case on sites under different land usages (silvopastoral and agricultural), slope gradients or tree densities. Although only limited influence of the tree on its intertree area was found, the spatial pattern around the tree suggests that reforestation measures should be aimed around tree shelters in northern or eastern directions with higher soil water content or TN or SOC content to ensure seedling survival, along with measures to prevent overgrazing.
This paper mainly studies two topics: linear complementarity problems for modeling electricity market equilibria and optimization under uncertainty. We consider both perfectly competitive and Nash–Cournot models of electricity markets and study their robustifications using strict robustness and the -approach. For three out of the four combinations of economic competition and robustification, we derive algorithmically tractable convex optimization counterparts that have a clear-cut economic interpretation. In the case of perfect competition, this result corresponds to the two classic welfare theorems, which also apply in both considered robust cases that again yield convex robustified problems. Using the mentioned counterparts, we can also prove the existence and, in some cases, uniqueness of robust equilibria. Surprisingly, it turns out that there is no such economic sensible counterpart for the case of -robustifications of Nash–Cournot models. Thus, an analog of the welfare theorems does not hold in this case. Finally, we provide a computational case study that illustrates the different effects of the combination of economic competition and uncertainty modeling.
Institutional and cultural determinants of speed of government responses during COVID-19 pandemic
(2021)
This article examines institutional and cultural determinants of the speed of government responses during the COVID-19 pandemic. We define the speed as the marginal rate of stringency index change. Based on cross-country data, we find that collectivism is associated with higher speed of government response. We also find a moderating role of trust in government, i.e., the association of individualism-collectivism on speed is stronger in countries with higher levels of trust in government. We do not find significant predictive power of democracy, media freedom and power distance on the speed of government responses.
The state-of-the-art finite element software Plaxis 3D was applied in a real-world study site of the Turaida castle mound to investigate the slope stability of the mound and understand the mechanisms triggering landslides there. During the simulation, the stability of the castle mound was analysed and the most landslide-susceptible zones of hillslopes were determined. The 3D finite-element stability analysis has significant advantages over conventional 2D limit-equilibrium methods where locations of 2D stability sections are arbitrarily selected. Two modelling scenarios of the slope stability were elaborated considering deep-seated slides in bedrock and shallow landslides in the colluvial material of slopes. The model shows that shallow slides in colluvium are more probable. In the finite-element model, slope failure occurs along the weakest zone in colluvium, similarly to the situation observed in previous landslides in the study site. The physical basis of the model allows results to be obtained very close to natural conditions and delivers valuable insight in triggering mechanisms of landslides.
Background: The body-oriented therapeutic approach Somatic Experiencing® (SE) treats posttraumatic symptoms by changing the interoceptive and proprioceptive sensations associated with the traumatic experience. Filling a gap in the landscape of trauma treatments, SE has attracted growing interest in research and therapeutic practice, recently.
Objective: To date, there is no literature review of the effectiveness and key factors of SE. This review aims to summarize initial findings on the effectiveness of SE and to outline methodspecific key factors of SE.
Method: To gain a first overview of the literature, we conducted a scoping review including studies until 13 August 2020. We identified 83 articles of which 16 fit inclusion criteria and were systematically analysed.
Results: Findings provide preliminary evidence for positive effects of SE on PTSD-related symptoms. Moreover, initial evidence suggests that SE has a positive impact on affective and somatic symptoms and measures of well-being in both traumatized and non-traumatized
samples. Practitioners and clients identified resource-orientation and use of touch as methodspecific key factors of SE. Yet, an overall studies quality assessment as well as a Cochrane analysis of risk of bias indicate that the overall study quality is mixed.
Conclusions: The results concerning effectiveness and method-specific key factors of SE are promising; yet, require more support from unbiased RCT-research. Future research should focus on filling this gap.
Intense, southward low-level winds are common in Nares Strait, between Ellesmere Island and northern Greenland. The steep topography along Nares Strait leads to channelling effects, resulting in an along-strait flow. This research study presents a 30-year climatology of the flow regime from simulations of the COSMO-CLM climate model. The simulations are available for the winter periods (November–April) 1987/88 to 2016/17, and thus, cover a period long enough to give robust long-term characteristics of Nares Strait. The horizontal resolution of 15 km is high enough to represent the complex terrain and the meteorological conditions realistically. The 30-year climatology shows that LLJs associated with gap flows are a climatological feature of Nares Strait. The maximum of the mean 10-m wind speed is around 12 m s-1 and is located at the southern exit of Smith Sound. The wind speed is strongly related to the pressure gradient. Single events reach wind speeds of 40 m s-1 in the daily mean. The LLJs are associated with gap flows within the narrowest parts of the strait under stably stratified conditions, with the main LLJ occurring at 100–250 m height. With increasing mountain Froude number, the LLJ wind speed and height increase. The frequency of strong wind events (>20 m s-1 in the daily mean) for the 10 m wind shows a strong interannual variability with an average of 15 events per winter. Channelled winds have a strong impact on the formation of the North Water polynya.