The transformed-stationary approach: a generic and simplified methodology for non-stationary extreme value analysis

Statistical approaches to study extreme events require, by definition, long time series of data. In many scientific disciplines, these series are often subject to variations at different temporal scales that affect the frequency and intensity of their extremes. Therefore, the assumption of stationarity is violated and alternative methods to conventional stationary extreme value analysis (EVA) must be adopted. Using the example of environmental variables subject to climate change, in this study we introduce the transformed-stationary (TS) methodology for non-stationary EVA. This approach consists of (i) transforming a non-stationary time series into a stationary one, to which the stationary EVA theory can be applied, and (ii) reverse transforming the result into a non-stationary extreme value distribution. As a transformation, we propose and discuss a simple time-varying normalization of the signal and show that it enables a comprehensive formulation of non-stationary generalized extreme value (GEV) and generalized Pareto distribution (GPD) models with a constant shape parameter. A validation of the methodology is carried out on time series of significant wave height, residual water level, and river discharge, which show varying degrees of long-term and seasonal variability. The results from the proposed approach are comparable with the results from (a) a stationary EVA on quasi-stationary slices of non-stationary series and (b) the established method for non-stationary EVA. However, the proposed technique comes with advantages in both cases. For example, in contrast to (a), the proposed technique uses the whole time horizon of the series for the estimation of the extremes, allowing for a more accurate estimation of large return levels. Furthermore, with respect to (b), it decouples the detection of non-stationary patterns from the fitting of the extreme value distribution. As a result, the steps of the analysis are simplified and intermediate diagnostics are possible. In particular, the transformation can be carried out by means of simple statistical techniques such as low-pass filters based on the running mean and the standard deviation, and the fitting procedure is a stationary one with a few degrees of freedom and is easy to implement and control. An open-source MAT-LAB toolbox has been developed to cover this methodology, which is available at https://github.com/menta78/tsEva/(Mentaschi et al., 2016).

Towards a Generic Enterprise Systems Architecture Based on Cyber-Physical Systems Principles

Part 7: Cyber-Physical Systems

Producción y análisis financiero de la obtención de jalea real de abejas Apis mellifera por el método doolittle

Tesis (Zootecnista). -- Universidad de La Salle. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Programa de Zootecnia, 2014

Análise da carga polínica de Apis mellifera Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae) em três tipos de meloeiro na região de Mossoró-RN.

O objetivo deste trabalho foi coletar espécimes de Apis melífera em três tipos de meloeiro em diferentes horários, buscando identificar os horários de coleta de pólen.

Forrageamento de néctar por Apis mellifera Lineu, 1758 (Hymenoptera: Apidae) nas flores do meloeiro ao longo do ano.

O presente estudo teve como objetivo avaliar o comportamento forrageador de A. mellifera para a coleta de néctar nas flores de meloeiro do tipo amarelo (Cucumis melo Lineu, 1753) ao longo do ano, sem adição de colmeias.

Tempo de visita e recurso floral forrageado por Apis mellifera Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae) em flores de meloeiro Cucumis melo L. (Cucurbitaceae), em Mossoró, RN.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o tempo de visita e o recurso forrageado por Apis mellifera nas flores do meloeiro.

Polinização por Apis mellifera em soja em soja transgênica [Glycine max (L.) Merrill] Merrill] Roundup ReadyTM cv. BRS 245 RR e convencional cv. BRS 133.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi verificar a influência de Apis mellifera na produção de grãos e qualidade de sementes da soja transgênica Glycine max (L.) Merrill Roundup ReadyTM e convencional. A soja transgênica foi plantada intercalada com a convencional, em 18 parcelas, em três tratamentos: gaiolas com abelhas A. mellifera, gaiolas sem abelhas e áreas descobertas, com livre visitação de insetos. Na soja transgênica, em três parcelas de cada tratamento, foi aplicado glifosato, 30 dias após a emergência. Os parâmetros analisados foram: produção de grãos; número de vagens por planta; peso de 100 sementes e porcentagem de germinação das sementes. Não houve diferença entre as cultivares, entretanto a produção de 2.757,40 kg ha-1 obtida na área coberta por gaiola com abelhas, e 2.828,47 kg ha-1 na área livre para visitação de insetos foram superiores a 2.000,53 kg ha-1 da área coberta por gaiola sem abelhas. O número de vagens por planta foi maior na área coberta por gaiola com abelhas (38,28) e área livre (32,65), quando comparado com o da área coberta por gaiola sem abelhas (21,19). O peso médio de 100 sementes e a germinação das sementes não foram diferentes entre as cultivares e nem entre os tratamentos. Conclui-se que, para as cultivares estudadas, houve benefício na produção de grãos de 37,84%, quando foi permitida a visita de abelhas. ABSTRACT. Pollination by Apis mellifera in transgenic soy (Glycine max (L.) Merrill) Roundup Ready? cv. BRS 245 RR and conventional cv. BRS 133. This research was carried out to evaluate the influence of Africanized honeybees in grain production and seed quality of Glycine max (L.) Merrill Roundup Ready? transgenic soy, as well as of conventional soy. Transgenic soy was interposed with conventional soybean, in 18 plots and three treatments: covered area with Africanized honeybees, covered area without honeybees, and uncovered area with free insect visitation. The herbicide Glyphosate was applied on three plots of each treatment of transgenic soy, 30 days after emergence. Grain production, number of pods/plant, weight per 100 seeds, and seed germination percentage were evaluated. There was no difference among cultivars; however, the production in the covered area with honeybees (2757.4 kg ha-1) and in the uncovered area (2828.47 kg ha-1) were higher than in the covered area without honeybees (2000.53 kg ha-1). The number of pods/plant was greater than in the covered area with honeybees (38.28) and in the uncovered area (32.65) as compared to the covered area without honeybees (21.19). The weight per 100 seeds seed germination did not differ among cultivars or treatments. It can be concluded that, for these cultivars, there was a rise in grain production of 37.84% when honeybee visits were allowed.

BIOCHEMICAL VARIABILITY BETWEEN VENOMS FROM DIFFERENT HONEYBEE (APIS-MELLIFERA) RACES

1. The comparison of molecular exclusion cromatography profiles of venoms from sting apparatuses of Apis mellifera ligustica, Apis mellifera adansonii and Africanized honey-bees in Sephadex G-100 revealed both qualitative and quantitative differences.2. The venoms from A.m. ligustica and A.m. adansonii presented, respectively, three and two peaks characteristic of each sub-species, while Africanized honey-bee was characterized by the absence of eight peaks common to the former.3. The polypeptides with M(r) in the range from 100,000 to 7500 da correspond respectively to 62.0%, 66.6% and 68.7% of total proteins from the venon of A.m. ligustica, A.m. adansonii and Africanized honey-bees, while the peptidic fraction with M(r) range from 4100 to 2000 da corresponds to 11.4%, 32.4% and 10.2% of venom protein, respectively.

Preservation of Honey Bee (Apis mellifera L.) Semen

L’abeille domestique (Apis mellifera Linnaeus) joue un rôle crucial comme pollinisateur dans l’industrie de l’agriculture. Cependant, durant les dernières décennies, une mortalité des colonies d’abeilles a été observée partout à travers le monde. La conservation du sperme d’abeille est un outil efficace pour sauvegarder la diversité génétique. Sa conservation est possible à température pièce, mais la cryoconservation serait une meilleure méthode pour la conservation à long terme. Notre objectif général est de développer une méthode de cryoconservation de la semence d’abeille. L’hypothèse no.1 était que la cryoconservation de la semence d’abeille est plus efficace à long terme que les températures au-dessus de 0 °C. Nous avons évalué l’efficacité, basé sur la viabilité des spermatozoïdes, de deux températures de conservation: -196 °C et 16 °C. Après un an de conservation, la semence congelée avait une meilleure viabilité comparée à 16°C (76% ± 5% vs 0%; p < 0,05). Par la suite, la spermathèque des reines inséminées avec la semence cryoconservée a été évaluée par la migration des spermatozoïdes ainsi que la viabilité des spermatozoïdes. Il y avait beaucoup de variabilités dans nos résultats. Nous n’avons pas été en mesure de vérifier si l’ajout de la centrifugation après la conservation améliore la fertilité des reines après insémination. Toutefois, nos résultats confirment que la cryoconservation est une technique efficace pour conserver la semence d’abeille à long terme.

Contributo para a caracterização morfométrica da raça de abelhas melíferas (Apis mellifera iberiensis) da região norte de Portugal

A necessidade de aprofundar o conhecimento sobre a morfologia da abelha melífera portuguesa (Apis mellifera iberiensis) originou o presente estudo. A amostragem definiu-se com base no banco de amostras existentes no Laboratório de Patologia Apícola da ESA-IPB, relativas ao ano de 2015. Cada amostra foi constituída por cinco obreiras adultas conservadas pelo frio (-18 °C). Foram analisadas 124 amostras distribuídas por 16 concelhos (aproximadamente oito por concelho) pertencentes aos distritos de Bragança e Vila Real. As medições efetuadas em cada uma das obreiras foram: peso (PA), comprimento (CA) e largura (LA) do corpo; comprimento (CAA) e largura (LAA) da asa anterior; comprimento (CAP) e largura da asa posterior (LAP); comprimento do fêmur (CF), da tíbia (CT), do basitarso (CBT), do tarso (CTA) e da probóscide (CP) e a largura do basitarso (LBT). Para avaliação destas medidas utilizou-se uma balança analítica de precisão (0,01g) e um paquímetro eletrónico digital (0-100mm±0,02mm). As diferentes variáveis estudadas compararam-se por análise de variância (ANOVA), sendo o teste de Tukey-Kramer HSD utilizado para a comparação múltipla de médias. O peso médio das obreiras do concelho de Vila Pouca de Aguiar (0,123±0,018 g) foi mais elevado (p<0,05) do que o das obreiras dos concelhos de Torre de Moncorvo e Ribeira de Pena (0,106±0,023 g em ambos os casos). Também, as obreiras do concelho de Vila Pouca de Aguiar apresentaram um comprimento médio do corpo (13,065±0,890 mm) superior (p<0,05) às obreiras do concelho de Boticas (12,228±0,958 mm) e uma largura média (4,565 ± 0,392 mm) superior às obreiras de Vila Flor (4,089 ±0,288 mm). Porém, o CAP (6,333±0,303 mm) e o CT (3,179±0,183mm) das obreiras de Vila Pouca de Aguiar foi mais baixo (p<0,05) ao observado nos concelhos de Torre de Moncorvo (6,616±0,361 mm) e Vila Flor (3,358±0,146 mm). As variáveis LAA, LAP, CF, CBT e CP não apresentaram diferenças significativas (p>0,05) entre os concelhos estudados.

Análise morfológica de esporos de nosema spp. encontradas nas espécie Apis mellifera da região centro de Portugal entre os anos de 2014 e 2015

As abelhas pertencem à família dos Apídeos, existem em torno de vinte mil espécies distintas, porém são as da espécie Apis mellifera que são as maiores responsáveis pela polinização, colaborando assim para a agricultura com a produção da cera, do mel, própolis, geléia real e o pólen. A nosema spp. é uma doença causada por fungos formando microesporos que podem contaminar abelhas adultas, e é considerado um parasita do trato digestivo das abelhas adultas a que podem ocasionar a morte. Este estudo objetivou avaliar morfologicamente os esporos de nosema spp. e verificar se existe diferença em relação a área de coleta e o ano que foram coletadas as amostras. O presente trabalho foi executado no laboratório de patologia apícola pertencente ao Instituto Politécnico de Bragança em Portugal, em atividades de intercâmbio pelo programa 'Minas Mundi' no primeiro semestre de 2016. As amostras foram processadas de acordo com a metodologia estabelecida pela organização mundial de saúde animal (O.I.E.) e adotada pelo laboratório de referência nacional, utilizando técnicas de microscopia óptica, baseadas em exames microscópicos e macroscópicos do material biológico. As amostras tiveram origem na associação de apicultores da região de Leiria (AARL), sendo estas de diferentes distritos (Guarda, Santarém, Viseu, Leiria e Évora) em Portugal. Foram coletadas um total de 96 amostras de abelhas adultas dos diferentes distritos. Para verificar a presença de nosema spp. foram retirada a traqueIa de todas as abelhas da amostra (total de 60 abelhas por amostra) o tórax e o abdomen foram colocados em um vasilhame com 10ml de água destilada onde foi realizada a compreensão das abelhas maceradando-as até atingir o liquido com cor amarelada. Após a realização desde procedimento, 1ml deste líquido foi transferido para um tubo de ensaio devidamente identificado com a codificação da amostra e com 9ml de água destilada. Uma alíquota foi depositada em câmara de Neubauer para pesquisa de nosema spp.. Com auxilio do software VisicamImageAnalyser 7 pôde-se visualizar os esporos e posteriormente, por meio de fotografias, avaliou-se o comprimento e largura dos mesmos. Para análise estatística foram realizados análise de variância (ANOVA). Das 96 amostras analisadas, 68 obtiveram resultado positivo para nosema spp., sendo que após verificar as amostras positivas em relação ao distrito não se notou diferença significativa (p<0,05) do tamanho dos esporos sendo estes comprimento e largura em relação a origem distintas. Em relação ao ano, ao comparar a morfologia dos esporos de nosema spp. nos anos de 2014 e 2015 destes distritos verificou-se que não houve diferença significativa (p<0,05). Com os resultados obtidos conclui-se que as amostras positivas na região centro de Portugal são homogéneas em relação à morfologia dos esporos. Além disso, o conhecimento de amostras positivas, auxiliou os produtores na melhoria da produção dos apiários e na redução da incidência da nosema nas colmeias prevenindo que este patogeno passasse para outros apiários ou colmeias.

Avaliação do perfil morfológico de esporos de nosema spp. Presentes em colónias de Apis mellifera L. localizadas na região centro de Portugal

O género Nosema inclui várias espécies que são patogénicas para muitos insetos, designadamente alguns pertencentes às ordens Lepidóptera ou Himenóptera. A Apis mellifera L. não é neste último domínio exceção, podendo nas suas colónias serem infetadas as obreiras, os zângãos ou as rainhas. A nosemose é uma das principais doenças que afeta o efetivo apícola português, pertencendo à lista das doenças doenças de declaração obrigatória (D.D.O.) a nível nacional. Embora os esporos das duas espécies causadoras desta doença em abelhas melíferas (N apis e N ceranae) sejam algumas vezes apresentados como suficientemente distintos (apresentando características específicas, entre outras, ao nível do tamanho e forma), são escassos os estudos dirigidos à sua avaliação morfobiométrica. Neste contexto, entendeu-se relevante a avaliação do perfil morfológico dos esporos do género Nosema, encontrados em colónias de abelhas melíferas em apiários localizados na área de influência da Associação de Apicultores da Região de Leiria (AARL), nomeadamentes nos distritos de Guarda, Santarém, Viseu, Leiria e Évora. A amostragem incidiu sobre um total de 96 amostras que foram analisadas de acordo com a metodologia praticada no Laboratório de Patologia Apícola da Escola Superior Agrária de Bragança (microscopia ótica de campo claro, com quantificação de esporos em câmara de Neubauer). Das amostras estudadas, 68 revelaram-se positivas para o género Nosema. Nestes casos, estudou-se o perfil morfológico (comprimento e largura) dos esporos (utilizando o software VisiCam Image Analyser 7). Para este efeito foram fotografados cinco esporos de cada amostra, os quais serviram de suporte às medições efetuadas. A informação recolhida nas diferentes variáveis estudadas foi sujeita a análise de variância (ANOVA), no sentido de investigar a possível existência de médias significativamente diferentes (P<0.05) que pudessem ser atribuídas ao ano ou distrito de amostragem. Como principal conclusão, os esporos de Nosema spp. encontrados nas colónias de abelhas melíferas portuguesas (A m iberiensis) estudadas revelaram-se morfometricamente uniformes (quer em cumprimento quer em largura), sem apresentarem diferenças consideráveis que possam ser associadas a diferentes anos de amostragem ou à localização geográfica das colónias infetadas ao nível do distrito. Esta situação aparenta corroborar resultados moleculares anteriormente obtidos pelo grupo de investigação, onde se demonstrou a presença exclusiva de Nosema ceranae na parte continental de Portugal.

Estado populacional e reservas de recurso em colmeias de Apis mellifera utilizadas em serviços de polinização de macieiras.

A macieira é uma frutífera, cujo sua frutificação é dependente da polinização realizada por insetos, especialmente por abelhas. O entendimento dos serviços de polinização prestados por abelhas, assim como dos fatores que influenciam sua dinâmica são de extrema importância para a sustentabilidade de organismos benéficos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica de reservas de recursos e de imaturos de Apis mellifera em colmeias utilizadas no serviço de polinização de pomares de macieiras em dois anos consecutivos.

Avaliação do cultivo de plantas apícolas como alternativa alimentar para colônias de Apis mellifera (Hymenoptera: apidae) no período de maturação da uva.

2012

Advancing of risk assessment of pesticides on insect pollinators: beyond honey bees (Apis mellifera L.)

The western honey bee, Apis mellifera L., is currently the model specie for pesticide risk assessment on pollinators with the assumption that the worst-case scenarios for this species are sufficiently conservative to protect other insect pollinators. However, recent studies have showed that wild species may be more sensitive to plant protection products, due to differences in biology and life cycles. Therefore, there is the need to extend the risk assessment within a more ecological approach, in order to ensure that there are no irreversible effects on non-target organisms and in the environment. My dissertation aims to expand the risk assessment to other insect pollinators (including wild and managed pollinators), in order to cover some of the gaps of the current schemes. In this thesis, it is presented three experiments that cover the early stages of a solitary bee (chapter 1), the development of molecular tools for early detection of sub-lethal effects (chapter 2) and the development of protocols to access lethal and sub-lethal effects on other pollinator taxa (Diptera; chapter 3).