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Die heutige industrielle Landwirtschaft birgt vielfältige Probleme wie die Degradierung der Böden, den Verlust von Biodiversität, Nitrate im Grundwasser sowie die hohe Abhängigkeit von fossilen Energieträgern. Einen möglichen Lösungsansatz bietet das Konzept der regenerativen Landwirtschaft, welches weltweit zunehmend Beachtung findet. Deren Ziel ist es, Agrarökosysteme und insbesondere die Böden kontinuierlich zu verbessern, indem durch bestimmte landwirtschaftliche Methoden und ganzheitliches Management unter anderem gestörte Nährstoff-, Wasser- und Kohlenstoff- Kreisläufe wieder geschlossen werden. Die Verwendung von Pflanzenkohle als Bodenhilfsstoff könnte ein mögliches Werkzeug der regenerativen Landwirtschaft sein, da Forschungen gezeigt haben, dass Pflanzenkohle durch ihre spezifischen Eigenschaften in der Lage ist, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens langfristig zu beeinflussen und dadurch zum Bodenaufbau beizutragen. Es handelt sich jedoch um eine vergleichsweise neue Methode, die in Deutschland bislang wenig praktiziert wird, und es gibt einige Kritik an der Produktion und Verwendung von Pflanzenkohle. Das Ziel der Arbeit ist es daher herauszufinden, ob und auf welche Weise die Verwendung von Pflanzenkohle im Ackerbau ein Bestandteil einer regenerativen Landwirtschaft in Deutschland sein kann. Hierfür wurden auf Grundlage der vorhandenen Literatur einige Thesen aufgestellt. Für die empirische Erhebung von Praxiswissen wurden leitfadengestützte Experteninterviews mit je einem Vertreter der Anbauweisen biologisch-dynamisch, organisch-biologisch und der Permakultur geführt. Die Ergebnisse wurden ergänzt durch ein Interview mit einer Expertin aus dem Bereich der Pflanzenkohleproduktion, um technische Details zu konkretisieren. Im Ergebnis wird unter anderem deutlich, dass der Pflanzenkohleeinsatz für jede Fläche gründlich überlegt werden muss. Allgemein sollte Pflanzenkohle nur in kleinen, dezentralen landwirtschaftlichen Systemen eingesetzt werden und Teil einer Abfall-Management-Strategie sein. Es müssen sowohl das Ziel der Anwendung, als auch die Eigenschaften der eingesetzten Kohle bekannt sein und ein Einsatz sollte nur in einem System erfolgen, welches bereits regenerativ bewirtschaftet wird.
Einsatz der Planarchromatographie mit wirkungsbezogener Detektion zur Untersuchung von Wässern
(2018)
Unter Wirkungsbezogener Analytik (WBA) wird die Kopplung eines chromatographischen Trennverfahrens mit einem biologischen Testsystem verstanden. Der Vorteil bei dieser Herangehensweise ist, dass die zuvor getrennten Probeninhaltsstoffe anhand ihrer Aktivität mit einem in vitro-Testsystem detektiert werden. Es hat sich gezeigt, dass die Hochleistungsdünnschichtchromatographie (HPTLC) besonders geeignet für die WBA ist [1, 2]. Die Literaturrecherche ergab, dass die WBA mit der HPTLC an unterschiedlichen Proben z. B. Pflanzextrakte oder Wasserproben durchgeführt wurden. Doch bislang konnte nicht gezeigt werden, dass die WBA mit HPTLC auch als routinefähige Methode eingesetzt wurde. In dieser Arbeit erfolgte eine Optimierung der Detektion der Endpunkte Biolumineszenzhemmung (Aliivibrio fischeri), antibiotische Wirkung (Bacillus subtilis), Neurotoxizität (Acetylcholinesterase) von der HPTLC-Platte hinsichtlich Routinefähigkeit. Zusätzlich konnte in ersten Versuchen gezeigt werden, dass es möglich ist, direkt gentoxische Verbindungen mittels des umu-Tests auf der HPTLC-Platte nachzuweisen. Für die einzelnen Biotests sind unterschiedliche Inkubationszeiten, die von Minuten bis Stunden reichen, notwendig. Dies führt aufgrund von Diffusion auf der HPTLC-Platte zu einer Bandenverbreiterung. Es wurden unterschiedliche Methoden und Arbeitsweisen zur Verminderung der Diffusion erprobt und optimiert. Eine Möglichkeit ist die mechanische Eindämmung durch die Einbringung einer Gaze in eine verfestigte Calciumalginatschicht. Optimiert wurde dieses Verfahren am Bacillus subtilis-Hemmtest. Hier konnte gezeigt werden, dass zwar durch das Einbringen der Gaze die Sensitivität sinkt, aber bislang wurde noch kein geeigneteres Material gefunden. Für Enzymtests ist eine vergleichsweise kurze Inkubationszeit notwendig, daher tritt hier eine geringere Bandenverbreiterung auf, womit eine mechanische Einschränkung der Diffusion nicht geeignet ist. Um die auftretende Bandenverbreiterung möglichst gering zu halten, wurde besonders die Aufbringung des Substrats optimiert. Dies geschah am Beispiel des HPTLC-Acetylcholinesterasehemmtests. Durch Aufsprühen des Substrats konnte das Ergebnis im Vergleich zu dem in der Literatur beschriebenen Verfahren wesentlich verbessert werden. Die Ermittlung der unterschiedlichen bandenverbreiternden Einflussfaktoren wie beispielsweise Inkubationszeit, Auftragegeschwindigkeit und Konzentration des Substrats und deren gegenseitige Beeinflussungen (Wechselwirkungen) erfolgte mittels statistisches Versuchsplanung. In absteigender Reihenfolge hatten folgende Faktoren den größten Einfluss auf die Zielgröße Bandenverbreiterung: Substratmenge > Wechselwirkung von Substratmenge und Umsatzzeit des Substrats > Umsatzzeit des Substrates = Enzymaktivität. Anhand dieser Erkenntnis konnte die Methode soweit optimiert werden, dass die bei der Detektion von AChE-Inhibitoren auftretende Bandenverbreiterung sehr gering gehalten werden kann. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Verfahrens lassen sich selbst geringe Spuren von Verunreinigungen in Referenzsubstanzen detektieren. Besonders für den Routineeinsatz der WBA mit der HPTLC ist die Vergleichbarkeit der Ergebnisse erforderlich. Dazu wurde anhand des HPTLC-Leuchtbakterienhemmtests mit Aliivibrio fischeri eine Auswertestrategie erarbeitet. Die Ermittlung der Biolumineszenzhemmung findet analog zum Küvettentest statt und kann ortsaufgelöst als Hemmwert-Chromatogramm dargestellt werden. Die Darstellung der Hemmung in einem Hemmwert-Chromatogramm gleicht die Stauchung der Peaks aufgrund des sigmoiden Verlaufs der Dosis-Wirkungsbeziehung teilweise aus. Durch die nichtlineare Beziehung zwischen Konzentration bzw. Flächenmasse und Wirkung der unbekannten Substanzen ist es für den Vergleich von Proben notwendig, einen Bezugspunkt zu setzen. Bewährt hat sich dafür der EC50-Wert. Da aber in den meisten Fällen die Konzentration unbekannt ist, wird als Bezugspunkt das Auftragevolumen gewählt, welches erforderlich ist um eine Hemmung von 50 % auszulösen. Der Kehrwert des berechneten Auftragevolumens für 50% Hemmung stellt das reziproke Iso-Hemmvolumen (RIHV) dar. Dieser RIHV-Wert hat sich für den Probenvergleich in verschiedenen Anwendungen bewährt. Das Prinzip der Auswertung kann vom HPTLC-Leuchtbakterientest mit Anpassung auf den HPTLC-Bacillus subtilis-Hemmtest übertragen werden. Für den Vergleich der Wirkung auf die Acetylcholinesterase-Hemmung wird in Anlehnung zum RIHV, das reziproke Iso-Aktivitätsvolumen (RIAV) herangezogen. Hier wird das Auftragevolumen, welches notwendig ist, eine Aktivität der AChE von 50% zu erreichen, als Kehrwert angegeben. Zur Ermittlung der Messunsicherheit der Chromatographie und der detektierten Wirkung wurden parallel zu den Proben Referenzverbindungen untersucht. Bei der Überwachung einer gesicherten Deponie über einen Zeitraum von 4,5 Jahren konnte gezeigt werden, dass es sich bei der Hochleistungsdünnschichtchromatographie mittels automatisierter Mehrfachentwicklung (HPTLC/AMD) um ein reproduzierbares Chromatographiesystem handelt. Bei der Anwendung des Leuchtbakterien-, Bacillus subtilis- und des Acetylcholinesterase-Hemmtests auf verschiedene Deponie- und Abwasserproben wurden über einen Zeitraum von 7 Monaten Standardabweichungen von 5-9 % Hemmung für die testspezifischen Referenzsubstanzen ermittelt. Als Ergebnis der Validierung wurden der HPTLC-Aliivibrio fischeri-, der HPTLC-Bacillus subtilis- und der HPTLC-Acetylcholinesterase- Hemmtest am 24.03.2015 von der deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) akkreditiert (Akkreditierungsurkunde D-PL-18961-01-00). Zur Ermittlung potenziell gentoxischer Substanzen wurde der umu-Test ausgewählt. Da es sich beim umu-Test auch um einen Test mit einer notwendigen langen Inkubationszeit (2 h) handelt, muss hier ebenso die Bandenverbreiterung durch geeignete Maßnahmen minimiert werden. Hierzu wurde die aufwendige Calciumalginatverfestigung in Kombination mit einer medizinischen Gaze nach Baumann et al. [3] vereinfacht. Mit dem umu-Test auf der HPTLC-Platte ist es derzeit möglich, die aus der DIN 38415-3 [4] bekannte direkt wirkende gentoxische Substanz 4-Nitroquinolin-N-oxid (4-NQO) auf der HPTLC-Platte nachzuweisen. Die Nachweisgrenze für 4-NQO liegt bei einer Auftragemenge von 3 ng. Für einen erfolgreichen Nachweis von indirekt wirkenden Substanzen, die erst nach der Aktivierung durch Stoffwechselenzyme gentoxisch wirken, war es nicht möglich, das erforderliche Metabolisierungssystem auf der HPTLC-Platte aufrecht zu erhalten. Zur Durchführung der WBA ist für die meisten Wasserproben (z. B. Oberflächenwasser oder Grundwasser) eine Anreicherung erforderlich. Parallel zu den Arbeiten mit den biologischen Testsystemen erfolgte die Optimierung der Anreicherung von organischen Verbindungen aus Wasserproben. Für die Festphasenextraktion (SPE) wurden verschiedene Materialien bei den pH-Werten 2, 7 und 9 mit Substanzen unterschiedlicher Polarität getestet. Die besten Wiederfindungen über den gesamten Polaritätsbereich erzielte die Phase ´Agilent Plexa´ (Polydivinylbenzol) mit einer angepassten Elutionsabfolge. Bei der Auswahl des Materials und der Anpassung der Elutionsabfolge wurde auch auf einen möglichst geringen Blindwert für den Biolumineszenz-Hemmtest mit Aliivibrio fischeri geachtet. Damit wurde eine für die WBA geeignete Anreicherungsmethode gefunden. Zur Verbesserung der Extraktionsausbeute von polaren Verbindungen mittels Flüssig-Flüssig-Extraktion (LLE) wurde die Mikro-LLE mit dem in allen Verhältnissen mit Wasser mischbaren Extraktionsmittel Acetonitril getestet. Die im Blindwert auftretenden störenden Substanzen konnten durch Ausheizen des zur Phasentrennung erforderlichen Natriumchlorids erheblich reduziert werden. Bei den Untersuchungen zur Wiederholbarkeit mit einer Deponiesickerwasserprobe und der Detektion der Biolumineszenz von Aliivibrio fischeri waren nur geringe Abweichungen der Hemmwerte detektierbar. Aufgrund der zu erwartenden komplexen Zusammensetzung von Proben aus dem Deponiebereich ist eine Gradientenelution für die HPTLC/AMD notwendig. Anhand von Referenzverbindungen und Extrakten aus verschiedenen Deponien wurde die HPTLC/AMD-Trennung für ein Screening optimiert. Mit diesem Screening-Gradient ist es möglich, die wirkenden Probenbestandteile über die gesamte Trennstrecke zu verteilen. Zusätzlich fand noch eine Entwicklung einer isokratischen HPTLC-Trennung für eine schnelle Beurteilung von Proben statt, wobei bei dieser Methode Abstriche bezüglich der Trennleistung gemacht werden mussten. Zudem konnte gezeigt werden, dass der aufwendige Identifizierungsprozess durch spezifische postchromatographische Derivatisierungsreaktionen auf der HPTLC-Platte unterstützt werden kann. Dazu wurde der Bratton-Marshall-Nachweis von primären Aminen optimiert. Durch den Nachweis von austauschbaren Protonen mittels des H/D-Austausches lassen sich die denkbaren Strukturen deutlich einschränken. Für einen nahezu vollständigen H/D-Austausch hat sich die Kopplung von HPTLC und Massenspektrometer (MS) als besonders geeignet gezeigt, da hier nur wenige Milliliter an deuterierten Lösemitteln benötigt werden. Erprobt wurden die optimierten Methoden an verschiedenen Wässern, welche aus Kläranlagen und aus dem Umfeld von Deponien stammen. Durch die Einführung des RIHV- bzw. RIAV-Wertes ist es möglich Wässer von verschiedenen Probennahmestellen, z. B. Deponiesickerwässer, anhand ihrer Wirkung vergleichend zu beurteilen. Auch kann damit die Veränderung des Wirkungsmusters über einen Aufbereitungsprozess beobachtet werden. Die Untersuchungsergebnisse zeigen zudem, dass auch bei der WBA Feldblindproben entscheidend sind, um Proben sicher beurteilen zu können.
Nowadays, our (western-world) society is characterized by digitalization. This is realized by information and communication technologies, consuming a huge amount of energy. The fact that digitalization comes along with a lot of negative effects onto the environment is slightly known in the case of energy consumption by hardware, especially regarding mobile devices, having a limited battery life. However, awareness of environmental issues of software, being the driver of hardware, is mainly missing, even if the research field addressing corresponding issues is growing. Thus, the doctoral thesis at hand addresses the question How to draw (a) developers and (b) usersattention to environmental issues of software? By presenting (a) a calculation method of the carbon footprint of software projects and (b) a concept for an eco-label for software products, evaluated by a user survey, the doctoral thesis provides two strategies how to draw the attention to environmental issues of software. Summarizing, this thesis can act as a basis for further research in bridging from science to society in the context of environmental issues of software. Its findings can be seen as starting points for practical implementations of methods and tools supporting a more environmentally friendly way of developing software and informing about environmental issues of software usage. In order to get the implementation of the research results of the thesis going, it highlights practical implications for diverse groups of stakeholders - researchers, certifiers, public administration and professional purchasers, and environmental associations - that have been identified as being important for the practical implementation of the presented concepts and, thus, represent the target group of the doctoral thesis.
In this dissertation, I focus on the link between (internal) corporate governance structures and processes and firms financial reporting quality. Specifically, the dissertation aims to provide insights into the following general research question: What is the effect of different corporate governance stakeholders on the financial reporting quality of a firm? I provide insights into this question through three different articles. While Chapter 2 and 3 of this dissertation are concerned with company owners as one, albeit diverse, group of stakeholders, Chapter 4 focuses on managers and their ability to influence firm outcomes. The paper Do Family Firms Engage in Less Earnings Management? A Meta- Analysis, which is co-authored with Tim Hasso and Dominik Wagner, explores the relationship between family firm status and earnings management and synthesizes and explains previous research findings with the help of meta-analytic methods that are still uncommon in financial accounting research. We find a negative relationship between family firms and earnings management on average across 37 primary studies (and 305 effect sizes in total). Furthermore, we show that the considerable variation in size and direction of primary effect sizes can be explained by researchers choice of study design, earnings management proxy and different institutional settings. The paper Do Institutional Owners Deter Earnings Management? A Meta- Analysis, which is co-authored with Tim Hasso, explores institutional owners as a different set of shareholders and their impact on financial reporting quality. The study enables us to compare the results against the backdrop of the previous chapter and to see different rationales that managers in institutionally-owned companies might have to engage in earnings management. Here, we study 511 effect sizes from a total of 87 primary studies and find that the average effect is slightly negative, meaning institutional owners on average can get more transparent earnings figures from the companies they invest in. Similar to the work we did on family firms, we find considerable heterogeneity between results from primary studies. Specifically, our multivariate meta-regression models can explain 26 percent of the variability in effect sizes, mainly attributable to study design choices, such as how scholars measure the relevant constructs of ownership and earnings management. Conversely, this also indicates that across the 87 primary studies looking at the link between institutional ownership and earnings management, 74 percent of heterogeneity in effect sizes is still not explained. The single-author paper The Fish Rots From the Head Down: Managerial Personality and Financial Accounting Manipulation is concerned with managers - the second main stakeholder in corporate governance - and how managerial personality drives the propensity to engage in fraudulent accounting activities. I use a primary sample of 956 professionals, who work in accounting and finance departments, and ask them to rate their immediate superior on dark triad personality traits, as well as common actions taken by management to obscure and manipulate earnings figures. I find that managers with high ratings for dark triad personality traits engage to a greater extent in fraudulent accounting practices, than managers scoring low on the dark triad scale. Moreover, I can show that traditional risk management mechanisms, like internal audit departments, are only partially effective. Specifically, I find that only internal audit departments that are fully staffed by external personnel can curb the adverse effect of dark triad managers on financial reporting quality. This suggests that managers with dark personalities can take advantage of mixed or entirely in-house internal audit departments. Overall, this dissertation contributes significantly to both literature streams of corporate governance and financial reporting quality. My work can explain a significant degree of heterogeneity in previous findings on the link between different kinds of ownership and earnings management. Further, it stresses that the considerable variation in current findings is not mainly attributable to cross-country differences, as previously suggested, but in no small part attributable to study design features. Both meta-analysis papers are among the first articles that apply advanced metaregression methods in the financial accounting literature. Thus, contrary to previous methods of research synthesis meta-analyses are uniquely able to draw systematic, quantitative and replicate conclusions from a body of academic research. Especially for large, mature literature strands taking stock of all findings on a specific relationship is valuable, as research rarely progresses one paper at a time. Condensing and differentiating cumulative research via meta-analysis is thus a valuable contribution to the field and can be a basis for further theory development and improvements in empirical study designs. Finally, I can provide additional evidence on current research linking executive personality traits and financial reporting practices. Asking practitioners directly about their assessment of managerial personality and the frequency of specific fraudulent actions helped to show the critical role of executive personality and complements recent archival and experimental findings. The survey design also enables me to study so far undetected fraud, which is almost impossible to examine with experimental or archival data and thus a significant contribution to existing literature. Finding links between managerial personality, internal controls and reporting quality contributes to the literature further, as it shows previously unhypothesized relationships that can serve as a basis for future research on the effectiveness of internal audit functions in preventing fraud given different managerial personality traits.
The Authority, through its planners, implements its housing and urbanizing policy at the macro level by preparing the master plan and zoning processes. How far can the Authority intervene and limit the bundle of rights of the private ownership tenure? And how can externalities be minimized in the process of transformation from the traditional quarter to the new settlement? Political values, whether tacit or explicit, are manifested in the resultant designs. A theoretical base for new urban planning guidelines involving a comprehensive study of housing in Damascus with emphasis on social and cultural factors is the ultimate aim of this research. The research starts with a historical review of the Muslim City in general and distinguishes between cities that existed before Islam and then were conquered and modified by Muslims and cities established by Muslim Authority. The focus is only on the residential quarters in the city and the local market, mosque and etc (outside the old walled city of Damascus). Other Muslim city´ urban elements such as Grand mosque, caliph´s residency, Citadel and etc. are not in the scope of this study. A brief historical review of Damascus before and during Islam and the development of residential quarters are illustrated. Later, the study analyzes the traditional residential quarter and explores the building guidelines that governed the evolution of the built form of the quarter. (Literature reviews based mainly on researches conducted by others). Then, the study explores the multi-faceted changes (economic, social and political) that the Middle Eastern region went through, in the last century, in general and the effect of those changes on the city form, case of Damascus. The effect will be traced through examining the decrees that the Authority issued in order to govern land reform and manage public and private domains. Then, the study looks at the ramifications of those decrees on the urban form of Damascus. It also investigates the decrees that were the guide for new planning and organizing developments. The study will inspect the end products of the planning and organizing process by studying several cases of building permits. Then, provides morphology of the new residential sub-quarter and its urban form. Based on lessons learned from the previous decades of housing policy, the study will recommend foundation for governmental norms to produce responsive physical and social urban forms.
Seit der Jahrtausendwende sollen Schulen in Deutschland evidenzbasiert gesteuert werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Rückmeldung von Informationen auf verschiedenen Ebenen des Schulsystems. Darüber, ob und wie entsprechende Maßnahmen wirken, ist bislang jedoch nur wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit den Fragen, ob eine evidenzbasierte Schul- und Unterrichtsentwicklung im Kontext Neuer Steuerung gelingen kann, wie Wirkungen systematisch evaluiert werden können und welche Mechanismen und Kontextbedingungen dafür verantwortlich sein können, dass Wirkungen zu beobachten sind oder nicht.
This dissertation analyses external appointees and successions on boards and consists of three papers which are all empirical in nature. It provides insights into the present literature from a meta-perspective, enlarges the understanding of external successions to German executive bank boards and extends the rare number of studies on the internal supervisory bodies of bank institutions. The first paper with the title, ´Outside successions and performance consequences: A meta-analysis´, highlights the existing literature to which essential parts of this dissertation contribute. Conducting a literature search process, the paper aggregates 102 empirical results from 28 journal articles and working papers published between 1990 and 2017. The meta-analysis focuses on how researchers address the build-in issue that outsiders are not randomly assigned to firms. The results reveal that the relationship of outside successions and performance varies significantly with the methodological characteristics of the original studies. The following two papers concentrate on successions in banking institutions. More specifically, the second study, ´Do all new brooms sweep clean? Evidence for outside bank appointments´, examines the appointments of executive directors external to the bank and the consequences of that appointment on bank performance. The study addresses in particular alternative explanations, i.e. outside selection and/or joint endogeneity, while examining external executive appointments and their consequences on bank performance. The second empirical paper lend significant support to the view that some outsiders are better predisposed to helping the bank turn around poor performance and that the selected proxies of managerial ability, which are based on the historical return on assets and risk-return efficiency measured at outsiders´ former banks, are able to identify such good outsiders. Finally, the third paper with the title, ´Experienced members of the supervisory board. Who is appointed and which bank appoints?´, considers the link between the executive and the supervisory board. The study points to the conclusion that newly appointed executives to the supervisory board differ from their non-appointed counterparts with a particular set of experiences. The study provides evidence for the view that the pre-appointment financial situation, measured by several proxies of bank risk and performance, has significant influence on the decision to appoint such an experienced member to the supervisory board. This dissertation is framed by an introduction and concluding chapter where I reflect on the research questions of my empirical studies, summarize the results and identify some possibilities for future research.
Employee health is an important factor for individual and organizational performance. In particular the healthcare sector is characterized by high physical and mental demands that result in poor employee health and high levels of sick leave. One way to support employee health at the workplace is through leadership. By creating a healthy work environment and climate, leadership can promote employee health and well-being, in particular health-specific leadership. Health-specific leadership can be understood as managers explicit focus on employee health. However, there has been scant insights into contextual factors that are relevant for health-specific leadership. This dissertation aims to investigate the relevance of contextual factors for health-specific leadership and its relationship with employee health. Three studies were conducted to identify relevant individual and work-related characteristics for health-specific leadership as well as to investigate the influence of specific individual and organizational factors. The first study is a questionnaire-based survey with 861 healthcare employees. Its findings show a positive relationship between health-specific leadership and employee health in the healthcare sector. Social demands and social resources are analysed as mediating factors. Furthermore, the affective commitment of employees is considered as an additional outcome of health-specific leadership. The second study identifies drivers and barriers for health-specific leadership in an explorative design based on 51 interviews with healthcare managers and collates these factors with the theoretical background. The findings show various influencing factors relating to leadership, employees, and the organization. The third study investigates the influence of individual factors on health-specific leadership and is based on a questionnaire survey among 525 healthcare employees. Managers personal initiative and employee self-care influence the relationship between health-specific leadership and employee burnout in different ways. In summary, this dissertation contributes to the literature by putting health-specific leadership into context and providing insights into influencing factors. The findings broaden the understanding of how health-specific leadership can influence employee health. The implications for theory and practice are discussed and directions for future research are outlined.