L’arbre de régression multivariable et les modèles linéaires généralisés revisités : applications à l’étude de la diversité bêta et à l’estimation de la biomasse d’arbres tropicaux

En écologie, dans le cadre par exemple d’études des services fournis par les écosystèmes, les modélisations descriptive, explicative et prédictive ont toutes trois leur place distincte. Certaines situations bien précises requièrent soit l’un soit l’autre de ces types de modélisation ; le bon choix s’impose afin de pouvoir faire du modèle un usage conforme aux objectifs de l’étude. Dans le cadre de ce travail, nous explorons dans un premier temps le pouvoir explicatif de l’arbre de régression multivariable (ARM). Cette méthode de modélisation est basée sur un algorithme récursif de bipartition et une méthode de rééchantillonage permettant l’élagage du modèle final, qui est un arbre, afin d’obtenir le modèle produisant les meilleures prédictions. Cette analyse asymétrique à deux tableaux permet l’obtention de groupes homogènes d’objets du tableau réponse, les divisions entre les groupes correspondant à des points de coupure des variables du tableau explicatif marquant les changements les plus abrupts de la réponse. Nous démontrons qu’afin de calculer le pouvoir explicatif de l’ARM, on doit définir un coefficient de détermination ajusté dans lequel les degrés de liberté du modèle sont estimés à l’aide d’un algorithme. Cette estimation du coefficient de détermination de la population est pratiquement non biaisée. Puisque l’ARM sous-tend des prémisses de discontinuité alors que l’analyse canonique de redondance (ACR) modélise des gradients linéaires continus, la comparaison de leur pouvoir explicatif respectif permet entre autres de distinguer quel type de patron la réponse suit en fonction des variables explicatives. La comparaison du pouvoir explicatif entre l’ACR et l’ARM a été motivée par l’utilisation extensive de l’ACR afin d’étudier la diversité bêta. Toujours dans une optique explicative, nous définissons une nouvelle procédure appelée l’arbre de régression multivariable en cascade (ARMC) qui permet de construire un modèle tout en imposant un ordre hiérarchique aux hypothèses à l’étude. Cette nouvelle procédure permet d’entreprendre l’étude de l’effet hiérarchisé de deux jeux de variables explicatives, principal et subordonné, puis de calculer leur pouvoir explicatif. L’interprétation du modèle final se fait comme dans une MANOVA hiérarchique. On peut trouver dans les résultats de cette analyse des informations supplémentaires quant aux liens qui existent entre la réponse et les variables explicatives, par exemple des interactions entres les deux jeux explicatifs qui n’étaient pas mises en évidence par l’analyse ARM usuelle. D’autre part, on étudie le pouvoir prédictif des modèles linéaires généralisés en modélisant la biomasse de différentes espèces d’arbre tropicaux en fonction de certaines de leurs mesures allométriques. Plus particulièrement, nous examinons la capacité des structures d’erreur gaussienne et gamma à fournir les prédictions les plus précises. Nous montrons que pour une espèce en particulier, le pouvoir prédictif d’un modèle faisant usage de la structure d’erreur gamma est supérieur. Cette étude s’insère dans un cadre pratique et se veut un exemple pour les gestionnaires voulant estimer précisément la capture du carbone par des plantations d’arbres tropicaux. Nos conclusions pourraient faire partie intégrante d’un programme de réduction des émissions de carbone par les changements d’utilisation des terres.

Le monde à l'envers : analyse de la structure du trafic transnational de drogues illicites

La thèse vise à analyser la structure des échanges transnationaux de cocaïne, d’héroïne et de marijuana. Partant de la perspective des systèmes-mondes, l’hypothèse que le trafic de drogues forme un système inverse au commerce légal est développée. Les outils de l’analyse de réseaux sont appliqués aux échanges de drogues entre pays. La thèse s’appuie sur deux sources de données complémentaires. La première est une banque d’informations uniques compilées par l’United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC) sur les saisies d’importance effectuées dans le monde entre 1998 et 2007 (n = 47629). Ces données sont complétées par les informations contenues dans une dizaine de rapports publiés par des organismes internationaux de surveillance du trafic de drogues. Les réseaux d’échanges dirigés construits à partir de ces données permettent d’examiner l’étendue du trafic entre la plupart des pays du monde et de qualifier leur implication individuelle. Les chapitres 3 et 4 portent sur la structure du trafic elle-même. Dans un premier temps, les différents rôles joués par les pays et les caractéristiques des trois marchés de drogues sont comparés. Les quantités en circulation et les taux d’interception sont estimés pour les 16 régions géographiques définies par l’UNODC. Dans un deuxième temps, leurs caractéristiques structurelles sont comparées à celles des marchés légaux. Il en ressort que les marchés de drogues sont beaucoup moins denses et que les pays périphériques y jouent un rôle plus prononcé. L’inégalité des échanges caractérise les deux économies, mais leurs structures sont inversées. Le chapitre 5 propose une analyse de la principale source de risque pour les trafiquants, les saisies de drogues. Les données compilées permettent de démontrer que les saisies policières de drogues agrégées au niveau des pays sont principalement indicatrices du volume de trafic. L’éventuel biais lié aux pressions policières est négligeable pour les quantités saisies, mais plus prononcé pour le nombre de saisies. Les organismes de contrôle seraient donc plus à même de moduler leurs activités que les retombées éventuelles. Les résultats suggèrent aussi que les trafiquants adoptent des stratégies diverses pour limiter les pertes liées aux saisies. Le chapitre 6 s’attarde à l’impact de la structure sur le prix et la valeur des drogues. Le prix de gros varie considérablement d’un pays à l’autre et d’une drogue à l’autre. Ces variations s’expliquent par les contraintes auxquelles font face les trafiquants dans le cadre de leurs activités. D’une part, la valeur des drogues augmente plus rapidement lorsqu’elles sont destinées à des pays où les risques et les coûts d’importation sont élevés. D’autre part, la majoration des prix est plus prononcée lorsque les échanges sont dirigés vers des pays du cœur de l’économie légale. De nouveau, les rôles sont inversés : les pays généralement avantagés dépendent des plus désavantagés, et les pays pauvres en profitent pour exploiter les riches.

Piédestal et indépendance féminine : la hiérarchie de genre sudiste pendant la guerre civile et la Reconstruction

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mercure, arsenic et sélénium au Burkina Faso : bioaccumulation, transfert trophique dans les systèmes aquatiques et évaluation de bioaccessibilité chez les humains

L’extraction aurifère est l’une des activités humaines qui a fortement accru l’émission de contaminants métalliques dans l’environnement. Le mercure (Hg), l’arsenic (As) et le sélénium (Se) sont 3 polluants métalliques de grande toxicité environnementale. En milieu aquatique, ils peuvent subir des transformations menant à des composés capables de bioaccumulation et de bioamplification. Il peut en résulter des concentrations 106 fois celle mesurée dans l’eau chez les poissons et les organismes situés en haut des chaînes alimentaires posant de ce fait de graves menaces pour la santé de ces organismes ainsi que leurs consommateurs y compris les humains. Cette étude a évalué les teneurs en Hg, As et Se dans les milieux aquatiques au Burkina Faso, une région d’Afrique sub-saharienne soumise à une exploitation minière intensive. Le risque potentiel pour les organismes aquatiques et les humains a été évalué en considérant les effets des interactions antagonistes Se/Hg et As/Se. La bioaccumulation et le transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques sont également décrits. L’exposition au Hg de poissons par les humains a été également évalué au laboratoire par mesure de la bioaccessibilité comme équivalent de la biodisponibilité par simulation de la digestion humaine. En général, les milieux aquatiques étudiés étaient peu affectés par ces 3 métal(loïd)s bien que certaines espèces de poisson issus des réservoirs les plus profonds indiquent des teneurs de Hg au dessus de 500 ngHg/g (poids frais) recommandé par l’OMS. Ces niveaux sont susceptibles de présenter des risques toxicologiques pour les poissons et pour leurs consommateurs. En considérant l’antagonisme Se/Hg, 99 % des échantillons de poisson seraient moins exposés à la toxicité du Hg dû à la présence simultanée du sélénium dans le milieu et pourraient être consommés sans risque. Cependant, les effets potentiels de l’antagonisme As/Se pourraient réduire les effets bénéfiques du Se et ramener cette proportion à 83 %. L’application des mesures de signatures en isotopes stables d’azote (δ15N) et de carbone (δ13C) des organismes aquatiques a permis le traçage des voies de transfert du Hg et du Se dans les réseaux trophiques. On y observe des chaînes trophiques très courtes (3 - 4 niveaux trophiques) et des poissons majoritairement benthiques. L’approche isotopique n’a cependant pas permis de détecter les variations saisonnières des niveaux de contamination en Hg des poissons. L’exploration des contenus stomacaux des poissons a permis de mieux expliquer la baisse des concentrations en Hg et Se observées chez certains poissons au cours de la saison sèche en lien avec la variation de la composition des proies que l’analyse isotopique n’a pas cerné. L’étude suggère que l’analyse de contenus stomacaux ainsi que l’étude de la dynamique des communautés d’invertébrés couplées à celle des métaux pourraient améliorer la compréhension du fonctionnement des écosystèmes étudiés. Enfin, l’évaluation expérimentale de l’exposition au Hg indique que les modes de traitement avant consommation ainsi que l’usage de composés alimentaires tels le thé, le café lors de repas de poisson par certaines communautés humaines ont un impact sur la bioaccessibilité du Hg de poisson. Ces résultats, sous réserve de validation par des modèles animaux, suggèrent la prise en compte des habitudes alimentaires des communautés dans l’élaboration adéquat des avis de consommation de poisson.

Distribution spatiale des racines fines, disponibilité de la lumière et rendement dans un système de culture intercalaire avec arbres feuillus en zone tempérée

Les distributions spatiales des racines fines de Quercus rubra L. (CHR), Populus deltoides x nigra (DN3570) (PEH) et d’une culture fourragère (FOUR) ont été étudiées dans un système agroforestier de culture intercalaire (SCI) du sud du Québec (Canada). L’étude ne révèle pas d’enracinement plus profond des arbres en SCI, mais des profils superficiels à l’instar de nombreuses espèces d’arbres en plantations ou en milieu naturel. Une séparation spatiale existe entre les systèmes racinaires du FOUR et des CHR dont la densité relative selon la profondeur est plus faible que celle de la culture de 0 à 10 cm, mais plus élevée de 10 à 30 cm. Les PEH ne présentent pas d’adaptation racinaire et les hautes valeurs de densités de longueur racinaires (FRLD) de surface près du tronc entraînent une diminution de 45 % de la densité racinaire de surface du fourrage, suggérant une forte compétition pour les ressources du sol. L’étude du rendement agricole a d’ailleurs révélé des réductions de biomasse fourragère particulièrement près des PEH. Cependant, les résultats d’une analyse à composantes principales suggèrent un impact secondaire de la compétition racinaire sur le rendement agricole, et une plus grande importance de la compétition pour la lumière. L’impact des PEH à croissance rapide sur la culture est plus grand que celui du CHR. Cependant, ils seront récoltés plus rapidement et l’espace libéré favorisera la croissance de la culture intercalaire. Cet aspect dynamique des SCI les rapproche des écosystèmes naturels et devrait être réfléchi et approfondi pour leur succès futur.

Hydrodynamic Study of Swirling Fluidized Bed and the Role of Distributor

The study aims to the hydrodynamic characteristics of swirling fluidized bed, using large particles (Geldart D-type) selected from locally available agricultural produce (coffee beans and black pepper). The important variables considered in the present study include percentage area of opening, angle of air injection and the percentage useful area of the distributor. A total of seven distributors have been designed and fabricated for a bed column of 300 mm, namely single row vane type distributors (15˚ and 20˚ vane angle), inclined hole type distributors (15˚ and 20˚ vane angle) and perforated plate distributors. The useful area of distributor of single row vane type, three now vane-type and inclined hole-type distributors are respectively 64%,91% and 94%. The hydrodynamic parameters considered in the present study include distributor pressure drop, air velocity, minimum fluidizing velocity, bed pressure drop, bed height and the bed behaviour. It has been observed that, in general, the distributor pressure drop decreases with an increase in the percentage area of opening, Further, and increase in the area of opening above 17% will not considerably reduce the distributor pressure drop. In the present study, for the distributor with an area of opening 17%, and corresponding to the maximum measured superficial velocity of 4.33 m/s, the distributor pressure drop obtained was 55.25mm of water. The study on the bed behavior revealed that, in a swirling fluidized bed, once swirl motion starts, the bed pressure drop increases with superficial velocity in the outer region and it decreases in the inner region. This means that, with higher superficial velocity, the air might get by-passed through the inner boundary of the bed (around the cone). So, depending on the process for which the bed is used, the maximum superficial velocity is to be limited to have an optimum bed performance.

Physiological and Genetic Diversity Studies on Regeneration of Santalum Album L.

S. album L. is the source of highly priced and fragrant heartwood which on steam distillation yields on an average 57 per cent oil of high perfumery value. Global demand for sandalwood is about 5000-6000 tons/year and that of oil is 100 tons/year. Heartwood of sandal is estimated to fetch up to Rs. 3.7 million/ton and wood oil Rs.70,000-100,000/ kg in the international market. Sandal heartwood prices have increased from Rs. 365/ton in 1900 to Rs. 6.5 lakhs/ton in 1999-2000 and to Rs. 37 lakhs/ton in 2007. Substantial decline in sandalwood production has occurred from 3176 tons/year during 1960-‘ 65 to 1500 tons/year in 1997-98, and to 500 tons/year in 2007.Depletion of sandal resources is attributed to several factors, both natural and anthropogenic. Low seed setting, poor seed germination, seedling mortality, lack of haustorial connection with host plant roots, recurrent annual fires in natural sandal forests, lopping of trees for fodder, excessive grazing, hacking, encroachments, seedling diseases and spread of sandal spike disease are the major problems facing sandal. While these factors hinder sandal regeneration in forest areas, the situation is accelerated by human activities of chronic overexploitation and illicit felling.Deterioration of natural sandal populations due to illicit felling, encroachments and diseases has an adverse effect on genetic diversity of the species. The loss of genetic diversity has aggravated during recent years due to extensive logging, changing landuse patterns and poor natural regeneration. The consequent genetic erosion is of serious concern affecting tree improvement programme in sandal. Conservation as well as mass propagation are the two strategies to be given due importance. To initiate any conservation programme, precise knowledge of the factors influencing regeneration and survival of the species is essential. Hence, the present study was undertaken with the objective of investigating the autotrophic and parasitic phase of sandal seedlings growth, the effects of shade on morphology, chlorophyll concentration and chlorophyll fluorescence of sandal seedlings, genetic diversity in sandal seed stands using ISSR markers, and the diversity of fungal isolates causing sandal seedling wilt using RAPD markers. All these factors directly influence regeneration and survival of sandal seedlings in natural forests and plantations.

Impacts of Climate variability on Agriculture in Kerala

The study revealed that southwest monsoon rainfall in Kerala has been declining while increasing in post monsoon season. The annual rainfall exhibits a cyclic trend of 40-60 years, with a significant decline in recent decades. The intensity of climatological droughts was increasing across the State of Kerala through it falls under heavy rainfall zone due to unimodal rainfall pattern. The moisture index across the State of Kerala was moving from B4 to B3 humid, indicating that the State was moving from wetness to dryness within the humid climate.The study confirms that a warming Kerala is real as maximum, minimum and mean temperatures and temperature ranges are increasing. The rate of increase in maximum temperature was high (1.46°C) across the high ranges, followed by the coastal belt (1.09°C) of Kerala while the rate of increase was relatively marginal (0.25°C) across the midlands. The rate of increase in temperature across the high ranges is probably high because of deforestation. It indicates that the highranges and coastal belts in Kerala are vulnerable to global warming and climate change when compared to midlands.Interestingly, the trend in annual rainfall is increasing at Pampadumpara (Idukki), while declining at Ambalavayal across the highranges. In the case of maximum temperature, it was showing increasing trend at Pampadumpara while declining trend at Ambalavayal. In the case of minimum temperature it is declining at Pampadumpara while increasing in Ambalavalal.The paddy productivity in Kerala during kharif / virippu is unlikely to decline due to increasing temperature on the basis of long term climate change, but likely to decline to a considerable extent due to prolonged monsoon season, followed by unusual summer rains as noticed in 2007-08 and 2010-11.All the plantation crops under study are vulnerable to climate variability such as floods and droughts rather than long term changes in temperature and rainfall.

Impact of teak and eucalypt monoculture on soils in the highlands of Kerala

Impact of teak and eucalypt monoculture on soils in the highlands of kerala .The thesis is arranged under nine chapters. The first chapter introduces the topic, reviews the literature pertaining to the study and presents the aims and objectives of the study. The second chapter briefly describes the study location. experimental design and sampling methodology. The third chapter deals with physical properties of plantation soils. The fourth and fifth chapters cover the chemical properties and macro- and micro nutrient status in plantation soils. The organic matter fractions in plantation soils are described in sixth chapter. First part of the seventh chapter presents the results of factor analysis and the second part deals with fertility index of plantations. All these chapters are self-contained with separate introduction, materials and methods and results and discussions. A general discussion of the results is included in the eighth chapter. The ninth chapter includes conclusions and summary A study that traces the variation in physical and chemical properties and nutrient status of teak soils with age of plantations, till the end of a rotation period is thus highly pertinent. Such a study, with an adjacent natural forest as a reference stand will not only generate information that will help us to understand the pattern of variation in soil properties, but will also aid us in formulating better management strategies. The data generated by such a study will be more useful if accompanied by information on soil changes following a short rotation plantation crop. As Eucalypt, a short rotation crop is the second major plantation crop in Kerala, it was chosen for the study.

Studies on seed pathology and seedling diseases of some important indigenous tree species of kerala

In forestry, availability of healthy seeds is an important factor in raising planting stock. Initial seed health and storage conditions are the major factors governing the germinability of seeds. Like seeds of agricultural and horticultural crops, forest tree seeds are also liable to be affected by micro-organisms during storage, which affects the germination, and reduces the viability. Further introduction of seed-borne diseases into newly sown crops/areas on account of using unhealthy seeds is also not ruled out. Availability of healthy stock of seedlings is intrinsic for raising plantations and to meet this requirement elimination of nursery diseases by appropriate chemicals is of prime imortance. As exotic tree species may become susceptible to various native pathogens, it is generally considered better to select indigenous tree species for large scale plantations as they are well adapted to local environment. However, before taking up large scale afforestation progranme involving any indigenous tree species, it is essential to have knowledge about seed disorders and seedling diseases and their management. with a View to select appropriate tree species with fewer seed disorders and seedling disease problems for use in further plantation programme, four indigenous tree species such as Albizia odoratissima (L.f) Benth., Lagerstroemia microcazpa Wt., Pterocazpus marsupiwn Roxb. and Xylia xylocarpa (Roxb.) Taub. were evaluated to meet the above parameters

Studies on diseases of bamboos and nursery management of rhizoctonia web bligi-it in kerala

Bamboos are vulnerable to various diseases which affect them in nurseries, plantations as well as in natural stands. In India, rot and blight of emerging culms have already been identified as the limiting factor of the bamboo production in many bamboo growing areas, especially in the coastal belts of Orissa (Jamaluddin et a1., 1992). Similarly, foliage blight and rust have been recorded to pose threat to nursery as well as outplanted seedlings which are in the early establishnent phase (Bakshi et a1., 1972; Harsh et a1., 1989). With the increased emphasis and priority on raising multipurpose tree species, large—scale planting of bamboos has been initiated recently in the State. Limited experience in raising the bamboo seedlings together with the lack of information on bamboo diseases and their control measures often resulted in partial to complete failure of many nurseries. Also, poor handling of bareroot seedlings for outplanting affected seriously the planting programme. This was clearly reflected by the large-scale nortality of outplanted young seedlings reported from many plantations. So far, no systanatic attempt has been made to study the diseases affecting bamboos in nurseries, plantations and natural stands in the country. Hence, the present investigation was taken up to conduct a systematic study of the diseases affecting bamboos in Kerala.

Water relations, growth and gas exchange in Acacia auriculiformis under experimental and natural conditions

Investigations on the water relations and gas exchange of/tcacia aun'culiji_2rmis were carried out in natural and controlled environments. The experiments were performed in both seedlings and five year old trees. Different sets of experiments were conducted in Acacia plantations, at Kothachira, Palakkad District and in .seedlings, at KFRI campus nursery mainly during the summer months. Investigations were also extended to seedlings of A.mangium, Aaulacocarpa and /Lholocericea, which are also phyllodinous species with the intention of comparing their physiology with Acacia auriculifomus. Potted seedlings of four species of Acacia viz., A. auriculi/E)/7r:i.r, /I. aulacocarpa, A. holocericea and A. mangium were used for the study. Measurements of relative water content (RWC), water potential, photosynthetic rate, transpiration, stomatal conductance, water use efficiency etc. of phyllodes were measured diumally in plants subjected to three stress conditions namely, drought, salinity and flooding

Studies on the induction of variation through in vitro culture in Jatropha curcas L

Given the economic importance of Jatropha curcas, and its limited availability in the wild, it would be desirable to establish plantations ofthe tree so as to obtain assured supply of raw material for extraction of phytochemicals, and seeds for production of biodiesel. However both seed propagation as well as propagation by cuttings is unsatisfactory in this tree species. Seeds have poor viability and are genetically heterozygous leading to genetic variability in terms of growth, biomass, seed yield, and oil content. Stern cuttings have poor roots and the trees are easily uprooted. Tissue culture techniques could possibly be gainfully employed in the propagation of elite plants ofJaIropha. When plant tissue is passaged through in vitro culture, there is possibility of induction of variations. An estimation of somaclonal variability is useful in a determination of culture protocols. Molecular markers could be employed to estimate the amount of variations induced in callus and regenerants by different honnonal combinations used in culture. In this context the present study aims to develop an in vitro propagation protocol for the production of plantlets and to evaluate the variation induced in callus and regenerants in comparison with mother plant by the use of molecular markers and by studying phytochemicals and bio active compounds present in callus and regenerated plants

Implication of Trade, Livelihood and Employment Exclusion among Workers in Plantation Sector in Kerala

The first part of the study has focused on the trends in area, production and productivity comparing the state’s performance with of national level performance. Also an attempt was made to understand the trends in commodity price over the years especially in the post liberalization period from the early 1990s. Plantation commodities occupy an important share in the country’s export basket and thereby earning foreign exchange to the national exchequer. Taking into consideration the competitive dimension of natural rubber, cardamom and pepper in the export market was analyzed to see penetration of these commodities in the world market.The second part of the study has tried to understand the plantation workers livelihood by understand the employment generation in the sector. Livelihood assets of plantation workers were analyzed to understand the nature of ownership of various assets. Understanding the poor quality and ownership of various livelihood assets and their relative deprivation the study also tried to understand the income-expenditure patterns and the nature of indebtedness among workers and the factors responsible for deprivation and thereby social exclusion.Area, Production and productivity trends of rubber, pepper and cardamom show a mixed picture. Area, Production trends are impacted greatly by the commodity price of the plantation crops.High correlation exists between commodity price and area and production trends of plantation crops in the state.In terms of Natural Rubber, Kerala experienced a steady growth over the years in terms of area production and productivity as the price of rubber has increasedIn terms of black pepper, the state witnessed a deceleration in growth.In the case of cardamom the area of cultivation declined whereas production increasedProductivity of natural rubber, pepper and cardamom has increased substantially over the yearsEmployment pattern in rubber and spices sub-sector has been analyzed by looking in to the commodity prices so as to see the changes in employment pattern over the years. The study has helped to understand that commodity price and employment generation in plantations are interconnected to such an extent that a fall in the commodity price have greater reverberations on the employment pattern in plantations.Livelihood analysis both in the small and large holdings show that workers belonging to rubber (large and small rubber) plantations have shown better possession of livelihood assets when compared to spices plantation workers as 16.2 percent of the spices sub-sector workers claimed about ownership of house which is considered to be an important and primary livelihood asset.In the case of natural assets like accessibility, availability and duration of water for drinking and other household purposes, the situation of workers in spices plantation still remain poor as around 80 percent of workers depending on public well public taps and canals as source of drinking water.Evaluating financial assets also give clear indication that the road to secure financial assets still remains a distant dream for the workers in plantation sectorEvaluating income and expenditure trends pinpoints to the fact that disparity in terms of income exist among the plantation workersWhile observing the employment though wage levels have improved because of improvement in commodity price of plantation crops, significant improvements are not visible in their livelihood and they remain excluded compared to other sections of the society.