Functionality of the plastron in adults of Neochetina eichhorniae Warner (Coleoptera, Curculionidae): aspects of the integument coating and submersion laboratory experiments

The plastron theory was tested in adults of Neochetina eichhorniae Warner, 1970, through the analysis of the structure that coats these insects' integument and also through submersion laboratorial experiments. The tegument processes were recognized in three types: agglutinated scales with large perforations, plumose scales of varied sizes and shapes, and hairs. The experiments were carried out on 264 adult individuals which were kept submerged at different time intervals (n = 11) and in two types of treatment, natural non-aerated water and previously boiled water, with four repetitions for each treatment. The tests showed a maximum mortality after 24 hours of immersion in the previously boiled water treatment. The survival of the adults was negative and significantly correlated with the types of treatment employed and within the different time intervals. The values of oxygen dissolved in water (mg/l) differed significantly within the types of treatment employed. They were positively correlated with the survival of the adults in the two types of treatment, although more markedly in the treatment with previously boiled water. The mortality of adults after 24 hours of submersion in the treatment with previously boiled water may be associated with the physical-chemical conditions of the non-tested water in this study, such as low surface tension and concentration of solutes. These results suggest plastron functionality in the adults of this species.

Statistical learning theory for geospatial data. Case study: Aral sea

In recent years there has been an explosive growth in the development of adaptive and data driven methods. One of the efficient and data-driven approaches is based on statistical learning theory (Vapnik 1998). The theory is based on Structural Risk Minimisation (SRM) principle and has a solid statistical background. When applying SRM we are trying not only to reduce training error ? to fit the available data with a model, but also to reduce the complexity of the model and to reduce generalisation error. Many nonlinear learning procedures recently developed in neural networks and statistics can be understood and interpreted in terms of the structural risk minimisation inductive principle. A recent methodology based on SRM is called Support Vector Machines (SVM). At present SLT is still under intensive development and SVM find new areas of application (www.kernel-machines.org). SVM develop robust and non linear data models with excellent generalisation abilities that is very important both for monitoring and forecasting. SVM are extremely good when input space is high dimensional and training data set i not big enough to develop corresponding nonlinear model. Moreover, SVM use only support vectors to derive decision boundaries. It opens a way to sampling optimization, estimation of noise in data, quantification of data redundancy etc. Presentation of SVM for spatially distributed data is given in (Kanevski and Maignan 2004).

Macronutrient uptake, accumulation and export by the irrigated 'vitória' pineapple plant

The nutritional state of the pineapple plant has a large effect on plant growth, on fruit production, and fruit quality. The aim of this study was to assess the uptake, accumulation, and export of nutrients by the irrigated 'Vitória' pineapple plant during and at the end of its development. A randomized block statistical design with four replications was used. The treatments were defined by different times of plant collection: at 270, 330, 390, 450, 510, 570, 690, 750, and 810 days after planting (DAP). The collected plants were separated into the following components: leaves, stem, roots, fruit, and slips for determination of fresh and dry matter weight at 65 ºC. After drying, the plant components were ground for characterization of the composition and content of nutrients taken up and exported by the pineapple plant. The results were subjected to analysis of variance, and non-linear regression models were fitted for the significant differences identified by the F test (p<0.01). The leaves and the stem were the plant components that showed the greatest accumulation of nutrients. For production of 72 t ha-1 of fruit, the macronutrient accumulation in the 'Vitória' pineapple exhibited the following decreasing order: K > N > S > Ca > Mg > P, which corresponded to 898, 452, 134, 129, 126, and 107 kg ha-1, respectively, of total accumulation. The export of macronutrients by the pineapple fruit was in the following decreasing order: K > N > S > Ca > P > Mg, which was equivalent to 18, 17, 11, 8, 8, and 5 %, respectively, of the total accumulated by the pineapple. The 'Vitória' pineapple plant exported 78 kg ha-1 of N, 8 kg ha-1 of P, 164 kg ha-1 of K, 14 kg ha-1 of S, 10 kg ha-1 of Ca, and 6 kg ha-1 of Mg by the fruit. The nutrient content exported by the fruits represent important components of nutrient extraction from the soil, which need to be restored, while the nutrients contained in the leaves, stems and roots can be incorporated in the soil within a program of recycling of crop residues.

Parallel evolution of facial stripe patterns in the Neolamprologus brichardi/pulcher species complex endemic to Lake Tanganyika.

Colour pattern diversity can be due to random processes or to natural or sexual selection. Consequently, similarities in colour patterns are not always correlated with common ancestry, but may result from convergent evolution under shared selection pressures or drift. Neolamprologus brichardi and Neolamprologus pulcher have been described as two distinct species based on differences in the arrangement of two dark bars on the operculum. Our study uses DNA sequences of the mitochondrial control region to show that relatedness of haplotypes disagrees with species assignment based on head colour pattern. This suggests repeated parallel evolution of particular stripe patterns. The complete lack of shared haplotypes between populations of the same or different phenotypes reflects strong philopatric behaviour, possibly induced by the cooperative breeding mode in which offspring remain in their natal territory and serve as helpers until they disperse to nearby territories or take over a breeding position. Concordant phylogeographic patterns between N. brichardi/N. pulcher populations and other rock-dwelling cichlids suggest that the same colonization routes have been taken by sympatric species and that these routes were affected by lake level fluctuations in the past.

Päällystysyksikön konstruktion kehitys.

Työssä suunniteltiin esisuunnitteluluontoisesti leveän, uutta päällystysmenetelmää soveltavan päällystysaseman konstruktio avainkomponenttien osalta. Ensin perehdyttiin alan kirjallisuuteen ja pyrittiin selvittämään päällystysmenetelmän konstruktiolle asettamia vaatimuksia. Tämän jälkeen pohdittiin rakenteen leveyden ja päällystysnopeuden lisäämisen tuomia ongelmia ja lopuksi ideoitiin havaittuihin ongelmiin ratkaisuja. Virtauskammion mitoituksen, ohikierron vaikutuksen ja virtausta tasoittavien elementtien mitoituksen selvittämiseksi tehtiin CFD laskenta newtonisella ja einewtonisella virtausaineella. Huomattiin painehäviön kasvattamisen ja tasauskammion lisäämisen parantavan päällysteprofiilia. Ohikierron lisäämisen todettiin heikentävän päällysteprofiilia erityisesti reunojen läheisyydessä. Virtauksen jako- ja tasauskammioiden muotoilua muutettiin tukkeutumisriskin pienentämiseksi. Rakenne kokee aina myös muodonmuutoksia paineen-, taipumien- tai lämpötilaerojen seurauksena. Näiden vaikutuksen selvittämiseksi applikointiosaa analysointiin FE -menetelmällä. Todettiin palkin pinnalla olevien lämpötilaerojen olevan suurin yksittäinen päällysteprofiiliin vaikuttava häiriölähde.

Urban environments and situated institutions : everyday governance in west Bengal

How do processes of power shape the urban environment in small Indian cities? On a day-to-day basis, who actually controls access to and the use of environmental resources? How is this done? Answering these questions contributes to our ability to develop a nuanced understanding the urban condition. In order to investigate these questions an actor-oriented approach is developed, drawing on the anthropological literatures on everyday governance and the everyday state. This conceptual framework informs an urban political ecology approach oriented towards everyday practices and the micro-politics of the (re)production of urban socio-natures. This thesis employs a mixed methods approach to qualitative research. Three cases are presented to explore: para (neighbourhood) clubs as governance actors, the governance of the urban pondscape, and the urban political ecology of solid waste management. These case studies serve to highlight how power shapes the (re)production of urban socio-natures through the everyday environmental governance practices of a complex network of governance actors. This work further demonstrates how multiple intersectionalities, including class, caste and access to political and social authority, shape these practices and their outcomes. Finally, the manner in which balances of power, place making and the formation of subject positions may both result from and shape everyday environmental governance practices and their outcomes is explored. This empirical investigation makes a number of contributions to the literature. It has explores the hereto-understudied topics of environmental governance in small cities in India, the urban political ecologies of non-piped water and of solid waste, and the role of clubs as governance actors. It further contributes to conversations within the literature on how to deepen and broaden Urban Political Ecology by engaging with everyday practices, and cases of ordinary, not-openly contested socio-natures. -- Comment les processus de pouvoir influencent-ils l'environnement urbain dans les petites villes indiennes ? Au quotidien, qui contrôle l'accès et l'utilisation des ressources environnementales ? Comment ce contrôle s'exerce-t-il ? Répondre à ces questions contribue au développement d'une compréhension nuancée de la condition urbaine. Afin d'explorer ces questions une approche actor-oriented de la gouvernance quotidienne est développée, faisant appel aux littératures anthropologiques de la gouvernance quotidienne et de l'everyday state. Ce cadre conceptuel établit ainsi une approche d'Urban Political Ecology orientée vers les pratiques quotidiennes et la micro- politique de la (re) production des socio-natures urbaines. Cette thèse emploie des méthodes qualitatives mixtes. Trois cas sont présentés afin d'étudier : les clubs para (quartier) comme acteurs de la gouvernance; la gouvernance de la pondscape urbaine; et l'urban political ecology de la gestion des déchets solides. Ces études de cas permettent de mettre en lumière la façon dont le pouvoir influence la (re)production des socio-natures urbaines par le biais des pratiques quotidiennes de gouvernance environnementale d'un réseau complexe d'acteurs. Ce travail démontre également comment plusieurs intersectionnalités, y compris la classe, la caste et l'accès au pouvoir politique et social, façonnent ces pratiques de gouvernance et leurs produits. Finalement, cette recherche explore la manière dont les équilibres de pouvoir, la fabrication de lieux et la formation de la position du sujet peuvent à la fois résulter de et contribuer à façonner les pratiques quotidiennes de gouvernance environnementale et leurs produits. Cette investigation empirique fait ainsi plusieurs contributions à la littérature. Elle explore les questions jusque-là sous-étudiées de la gouvernance environnementale dans les petites villes en Inde, de l'urban political ecology de l'eau non courante et des déchets solides, ainsi que du rôle des clubs comme acteurs de la gouvernance. Celle-ci contribue également à des débats sur la façon d'approfondir et d'élargir l'urban political ecology en travaillant sur les pratiques quotidiennes, et sur des cas de socio-natures ordinaires, pas ouvertement contestées.

La gestión del regadío catalán: entre eficiencia, compatibilidad de usos y legitimidad

In previous years, irrigation and its management have become protagonists of a social debate that questions their economic, environmental and territorial limits in space and time. The hydraulic constructions as irrigation canals have played a central role in the attempt to “dominate” the water resources and so control the territory. However and after some time, both the modernization of traditional irrigation as the promotion of new irrigation projects are called into question due to the rise of environmental demands and promoting governance as a mechanism favourable to agreements between stakeholders. In Catalonia, the irrigation management must deal both efficiency requirements as to the compatibility between consumptive and non-consumptive water uses well as the social legitimacy of projects that exceed sectoral interest. The situation analysis of Bajo Ter and Muga historic irrigation canals and the running project of Segarra-Garrigues irrigation canal emphasize the need to promote a territorial management model capable of integrating and legitimize different competing water views

Analysis of patterns in mining time series using Qlucore

Raw measurement data does not always immediately convey useful information, but applying mathematical statistical analysis tools into measurement data can improve the situation. Data analysis can offer benefits like acquiring meaningful insight from the dataset, basing critical decisions on the findings, and ruling out human bias through proper statistical treatment. In this thesis we analyze data from an industrial mineral processing plant with the aim of studying the possibility of forecasting the quality of the final product, given by one variable, with a model based on the other variables. For the study mathematical tools like Qlucore Omics Explorer (QOE) and Sparse Bayesian regression (SB) are used. Later on, linear regression is used to build a model based on a subset of variables that seem to have most significant weights in the SB model. The results obtained from QOE show that the variable representing the desired final product does not correlate with other variables. For SB and linear regression, the results show that both SB and linear regression models built on 1-day averaged data seriously underestimate the variance of true data, whereas the two models built on 1-month averaged data are reliable and able to explain a larger proportion of variability in the available data, making them suitable for prediction purposes. However, it is concluded that no single model can fit well the whole available dataset and therefore, it is proposed for future work to make piecewise non linear regression models if the same available dataset is used, or the plant to provide another dataset that should be collected in a more systematic fashion than the present data for further analysis.

Harustetun 110 kV kannatuspylvään konseptin kehittäminen

Diplomityössä kehitettiin harustetun 110 kV kannatuspylvään konsepti tuotteeksi. Pylväs on säänkestävästä teräksestä valmistettu putkipalkkirakenteinen I-pylväs. Tavoitteena oli suunnitella rakenteesta kokonaistaloudellisesti edullinen. Rakenteen suunnittelussa otettiin huomioon valmistus-, kuljetus- ja varastointi- sekä rakentamisnäkökohtia. Työssä perehdyttiin pylväsrakenteiden yksityiskohtiin, putkipalkkien liitosmenetelmiin ja pylvään jalan nivelöintiratkaisuihin. Säänkestävä rakennemateriaali otettiin huomioon rakennesuunnittelussa. Rakenteen lujuusteknisen suunnittelun apuna käytettiin epälineaarista elementtimenetelmää. Pylväsrakenteen käyttäytyminen mallinnettiin geometrisesti epälineaariseksi, ja liitosdetaljien analysointia varten kehitettiin epälineaarisia materiaalimalleja. Rakenteen värähtelykäyttäytyminen analysoitiin myös elementtimenetelmällä. Lopputuloksena saatiin aikaan pylväs, joka täyttää sille asetetut vaatimukset. Pylväs on helposti valmistettava, kuljetettava ja pystytettävä.

Évaluation des écosystèmes en début de millénaire: conclusions et retombées

L'évaluation des écosystèmes est l'un des pivots essentiels pour l'élaboration de moyens adaptés permettant de lutter contre la diminution massive de la biodiversité. Pour la première fois, elle a fait l'objet d'une analyse à l'échelle mondiale dans le cadre de l'Evaluation des écosystèmes en début de millénaire (EM). Le rassemblement de plus d’un millier de chercheurs et de plusieurs organismes internationaux durant quatre années ont permis de dessiner la carte nécessaire à toute action efficace. L'article expose les éléments principaux de l'EM : l'évaluation des écosystèmes en tant que tels, mais surtout des services écosystémiques, dans toutes leurs dimensions, en ce que leur évolution affecte le bien-être humain. Il analyse ensuite les quatre points principaux de l'apport de l'EM, des avantages de l'utilisation croissante des services écologiques à sa non viabilité. Des scénarios, modèles et outils sont proposés pour inverser la courbe négative d'appauvrissement de la biodiversité et des services écosystémiques dans un premier bilan des retombées de l'EM.

Aspects géométriques et intégrables des modèles de matrices aléatoires

Travail réalisé en cotutelle avec l'université Paris-Diderot et le Commissariat à l'Energie Atomique sous la direction de John Harnad et Bertrand Eynard.

What is ambiguity?

The concept of Ambiguity designates those situations where the information available to the decision maker is insufficient to form a probabilistic view of the world. Thus, it has provided the motivation for departing from the Subjective Expected Utility (SEU) paradigm. Yet, the formalization of the concept is missing. This is a grave omission as it leaves non-expected utility models hanging on a shaky ground. In particular, it leaves unanswered basic questions such as: (1) Does Ambiguity exist?; (2) If so, which situations should be labeled as "ambiguous"?; (3) Why should one depart from Subjective Expected Utility (SEU) in the presence of Ambiguity?; and (4) If so, what kind of behavior should emerge in the presence of Ambiguity? The present paper fills these gaps. Specifically, it identifies those information structures that are incompatible with SEU theory, and shows that their mathematical properties are the formal counterpart of the intuitive idea of insufficient information. These are used to give a formal definition of Ambiguity and, consequently, to distinguish between ambiguous and unambiguous situations. Finally, the paper shows that behavior not conforming to SEU theory must emerge in correspondence of insufficient information and identifies the class of non-EU models that emerge in the face of Ambiguity. The paper also proposes a new comparative definition of Ambiguity, and discusses its relation with some of the existing literature.

Algal Biofuels: Challenges and Opportunities

Biodiesel production using microalgae is attractive in a number of respects. Here a number of pros and cons to using microalgae for biofuels production are reviewed. Algal cultivation can be carried out using non-arable land and non-potable water with simple nutrient supply. In addition, algal biomass productivities are much higher than those of vascular plants and the extractable content of lipids that can be usefully converted to biodiesel, triacylglycerols (TAGs) can be much higher than that of the oil seeds now used for first generation biodiesel. On the other hand, practical, cost-effective production of biofuels from microalgae requires that a number of obstacles be overcome. These include the development of low-cost, effective growth systems, efficient and energy saving harvesting techniques, and methods for oil extraction and conversion that are environmentally benign and cost-effective. Promising recent advances in these areas are highlighted.

Characterization of microalgae native to Quebec for biofuel production.

La production de biodiésel par des microalgues est intéressante à plusieurs niveaux. Dans le premier chapitre, un éventail de pour et contres concernant l’utilisation de microalgues pour la production de biocarburant sont ici révisés. La culture d’algues peut s'effectuer en utilisant des terres non-arables, de l’eau non-potable et des nutriments de base. De plus, la biomasse produite par les algues est considérablement plus importante que celle de plantes vasculaires. Plusieurs espèces on le contenu lipidique en forme de triacylglycérols (TAGs), qui peut correspondre jusqu'à 30% - 40% du poids sec de la biomasse. Ces proportions sont considérablement plus élevées que celui des huiles contenues dans les graines actuellement utilisées pour le biodiésel de première génération. Par contre, une production pratique et peu couteuse de biocarburant par des microalgues requiert de surpasser plusieurs obstacles. Ceci inclut le développement de systèmes de culture efficace à faible coût, de techniques de récupération requérant peu d’énergie, et de méthodes d’extraction et de conversion de l’huile non-dommageables pour l’environnement et peu couteuses. Le deuxième chapitre explore l'une des questions importantes soulevées dans le premier chapitre: la sélection d'une souche pour la culture. Une collection de souches de microalgues d'eau douce indigène au Québec a été établi et examiné au niveau de la diversité physiologique. Cette collection est composée de cent souches, que apparaissaient très hétérogènes en terme de croissance lorsque mises en culture à 10±2 °C ou 22±2 °C sur un effluent secondaire d’une usine municipale de traitement des eaux usées (EU), défini comme milieu Bold's Basal Medium (BBM). Des diagrammes de dispersion ont été utilisés pour étudier la diversité physiologique au sein de la collection, montrant plusieurs résultats intéressants. Il y avait une dispersion appréciable dans les taux de croissance selon les différents types de milieux et indépendamment de la température. De manière intéressante, en considérant que tous les isolats avaient initialement été enrichis sur milieu BBM, la distribution était plutôt symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, suggérant que l’enrichissement sur BBM n’a pas semblé biaiser la croissance des souches sur ce milieu par rapport aux EU. Également, considérant que les isolats avaient d’abord été enrichis à 22°C, il est assez surprenant que la distribution de taux de croissance spécifiques soit aussi symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, avec grossièrement des nombres égaux d’isolats de part et d’autre. Ainsi, l’enrichissement à 22°C ne semble pas biaiser les cellules vers une croissance à cette température plutôt que vers 10°C. Les diagrammes de dispersion obtenus lorsque le pourcentage en lipides de cultures sur BBM ont été comparées à des cultures ayant poussé sur EU soit à 10°C ou 22°C rendent évident que la production de lipides est favorisée par la culture sur EU aux deux températures, et que la production lipidique ne semble pas particulièrement plus favorisée par l’une ou l’autre de ces températures. Lorsque la collection a été examinée pour y déceler des différences avec le site d’échantillonnage, une analyse statistique a montré grossièrement que le même degré de diversité physiologique était retrouvé dans les échantillons des deux différents sites. Le troisième chapitre a poursuivi l'évaluation de la culture d'algues au Québec. L’utilisation de déchets industriels riches en nutriments minéraux et en sources de carbone pour augmenter la biomasse finale en microalgues et le produit lipidique à faible coût est une stratégie importante pour rendre viable la technologie des biocarburants par les algues. Par l’utilisation de souches de la collection de microalgues de l’Université de Montréal, ce rapport montre pour la première fois que des souches de microalgues peuvent pousser en présence de xylose, la source de carbone majoritairement retrouvée dans les eaux usées provenant des usines de pâte et papier, avec une hausse du taux de croissance de 2,8 fois par rapport à la croissance photoautotrophe, atteignant jusqu’à µ=1,1/jour. En présence de glycérol, les taux de croissance atteignaient des valeurs aussi élevées que µ=1,52/jour. La production lipidique augmentait jusqu’à 370% en présence de glycérol et 180% avec le xylose pour la souche LB1H10, démontrant que cette souche est appropriée pour le développement ultérieur de biocarburants en culture mixotrophe. L'ajout de xylose en cultures d'algues a montré certains effets inattendus. Le quatrième chapitre de ce travail a porté à comprendre ces effets sur la croissance des microalgues et la production de lipides. Quatre souches sauvages indigènes ont été obersvées quotidiennement, avant et après l’ajout de xylose, par cytométrie en flux. Avec quelques souches de Chlorella, l’ajout de xylose induisait une hausse rapide de l’accumulation de lipide (jusqu’à 3,3 fois) pendant les premières six à douze heures. Aux temps subséquents, les cellules montraient une diminution du contenu en chlorophylle, de leur taille et de leur nombre. Par contre, l’unique membre de la famille des Scenedesmaceae avait la capacité de profiter de la présence de cette source de carbone sous culture mixotrophe ou hétérotrophe sans effet négatif apparent. Ces résultats suggèrent que le xylose puisse être utilisé avant la récolte afin de stimuler l’augmentation du contenu lipidique de la culture d’algues, soit en système de culture continu ou à deux étapes, permettant la biorestauration des eaux usées provenant de l’industrie des pâtes et papiers. Le cinquième chapitre aborde une autre déché industriel important: le dioxyde de carbone et les gaz à effet de serre. Plus de la moitié du dioxyde de carbone qui est émis dans l'atmosphère chaque jour est dégagé par un processus stationnaire, soit pour la production d’électricité ou pour la fabrication industrielle. La libération de CO2 par ces sources pourrait être atténuée grâce à la biorestauration avec microalgues, une matière première putative pour les biocarburants. Néanmoins, toutes les cheminées dégagent un gaz différent, et la sélection des souches d'algues est vitale. Ainsi, ce travail propose l'utilisation d’un état de site particulier pour la bioprospection de souches d'algues pour être utilisé dans le processus de biorestauration. Les résultats montrent que l'utilisation d'un processus d'enrichissement simple lors de l'étape d'isolement peut sélectionner des souches qui étaient en moyenne 43,2% mieux performantes dans la production de biomasse que les souches isolées par des méthodes traditionnelles. Les souches isolées dans ce travail étaient capables d'assimiler le dioxyde de carbone à un taux supérieur à la moyenne, comparées à des résultats récents de la littérature.

Modelling and Analysis of Some Time Series

The thesis deals with some of the non-linear Gaussian and non-Gaussian time models and mainly concentrated in studying the properties and application of a first order autoregressive process with Cauchy marginal distribution. In this thesis some of the non-linear Gaussian and non-Gaussian time series models and mainly concentrated in studying the properties and application of a order autoregressive process with Cauchy marginal distribution. Time series relating to prices, consumptions, money in circulation, bank deposits and bank clearing, sales and profit in a departmental store, national income and foreign exchange reserves, prices and dividend of shares in a stock exchange etc. are examples of economic and business time series. The thesis discuses the application of a threshold autoregressive(TAR) model, try to fit this model to a time series data. Another important non-linear model is the ARCH model, and the third model is the TARCH model. The main objective here is to identify an appropriate model to a given set of data. The data considered are the daily coconut oil prices for a period of three years. Since it is a price data the consecutive prices may not be independent and hence a time series based model is more appropriate. In this study the properties like ergodicity, mixing property and time reversibility and also various estimation procedures used to estimate the unknown parameters of the process.