Local influence for spatial analysis of soil physical properties and soybean yield using student's t-distribution

The modeling and estimation of the parameters that define the spatial dependence structure of a regionalized variable by geostatistical methods are fundamental, since these parameters, underlying the kriging of unsampled points, allow the construction of thematic maps. One or more atypical observations in the sample data can affect the estimation of these parameters. Thus, the assessment of the combined influence of these observations by the analysis of Local Influence is essential. The purpose of this paper was to propose local influence analysis methods for the regionalized variable, given that it has n-variate Student's t-distribution, and compare it with the analysis of local influence when the same regionalized variable has n-variate normal distribution. These local influence analysis methods were applied to soil physical properties and soybean yield data of an experiment carried out in a 56.68 ha commercial field in western Paraná, Brazil. Results showed that influential values are efficiently determined with n-variate Student's t-distribution.

Alterações nos atributos físicos de um latossolo vermelho sob plantio direto induzidas por diferentes tipos de escarificadores e o rendimento da soja

A compactação do solo, quando em níveis elevados, é um processo de difícil reversão sob sistema de plantio direto (SPD), especialmente em solos argilosos. Geralmente, a sua ocorrência em áreas comerciais de grãos é descontínua e restrita a áreas com histórico de pressões associadas ao trânsito intenso de máquinas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi investigar as alterações nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa (450 g kg-1) promovidas por dois tipos de escarificações sítio-específico e uma convencional (aleatória), bem como seus efeitos sobre o rendimento da soja. Para isso, selecionou-se no município de Victor Graeff, na região do planalto do RS, uma lavoura de 50,6 ha manejada sob SPD por longo prazo e, recentemente, com agricultura de precisão. O clima local é subtropical Cfa, com precipitação pluvial anual oscilando entre 1.500 e 1.750 mm, temperatura média de 20 ºC e altitude de 490 m. Com base nos mapas de rendimento de três safras anteriores, a área foi subdividida em três zonas de potencial produtivo. Na zona de baixo rendimento (ZB) foram implantados os seguintes tratamentos: (a) escarificação convencional com profundidade fixa de 0,30 m (EC); (b) escarificação sítio-específico com equipamento Fox® com profundidade fixa de 0,30 m (ESEF); (c) escarificação sítio-específico com equipamento Fox® com profundidade de atuação variável (0,10 a 0,30 m), em função da resistência máxima do solo à penetração (ESEV); e (d) controle sem escarificação (SE). A zona de alto rendimento (ZA) foi usada como referência para avaliar o efeito dos tratamentos no rendimento de grãos. Os tratamentos foram implantados em faixas paralelas de 100 x 20 m, seguindo o delineamento de blocos casualizados. Avaliaram-se, em três épocas, a densidade do solo, macroporosidade, microporosidade e porosidade total nas profundidades de 0,0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,15 e 0,15-0,20 m, bem como a infiltração de água no solo. Os resultados da caracterização inicial dos atributos do solo por zona de rendimento evidenciaram maior densidade do solo e menor porosidade total, na profundidade de 0,15-0,20 m, na ZB em relação à ZA. Em todos os tratamentos com escarificação mecânica, observou-se, logo após o preparo, incremento da infiltração de água em relação ao SE, que aumentou em torno de quatro vezes nos tratamentos EC e ESEV em comparação a esse controle. No entanto, o efeito da escarificação, independentemente do tipo de escarificador, foi efêmero; transcorridos sete meses, verificou-se decréscimo na infiltração de água no solo, que não diferiu do tratamento controle. Entre os escarificadores investigados, o ESEV destacou-se pela manutenção da cobertura do solo em relação ao EC e proporcionou maior rendimento de soja. Contudo, sob condições de elevada precipitação pluvial não foi observado incremento no rendimento da soja nos tratamentos com escarificação mecânica, em relação ao tratamento controle (SE).

Teaching evidence-based management with a focus on producing local evidence

We present an approach to teaching evidence-based management (EBMgt) that trains future managers how to produce local evidence. Local evidence is causally interpretable data, collected on-site in companies to address a specific business problem. Our teaching method is a variant of problem-based learning, a method originally developed to teach evidence-based medicine. Following this method, students learn an evidence-based problem-solving cycle for addressing actual business cases. Executing this cycle, students use and produce scientific evidence through literature searches and the design of local, experimental tests of causal hypotheses. We argue the value of teaching EBMgt with a focus on producing local evidence, how it can be taught, and what can be taught. We conclude by outlining our contribution to the literature on teaching EBMgt and by discussing limitations of our approach.

Induction of tolerogenic lung CD4+ T cells by local treatment with a pSTAT-3 and pSTAT-5 inhibitor ameliorated experimental allergic asthma.

Signal transducer and activator of transcription (STAT)-3 inhibitors play an important role in regulating immune responses. Galiellalactone (GL) is a fungal secondary metabolite known to interfere with the binding of phosphorylated signal transducer and activator of transcription (pSTAT)-3 as well of pSTAT-6 dimers to their target DNA in vitro. Intra nasal delivery of 50 μg GL into the lung of naive Balb/c mice induced FoxP3 expression locally and IL-10 production and IL-12p40 in RNA expression in the airways in vivo. In a murine model of allergic asthma, GL significantly suppressed the cardinal features of asthma, such as airway hyperresponsiveness, eosinophilia and mucus production, after sensitization and subsequent challenge with ovalbumin (OVA). These changes resulted in induction of IL-12p70 and IL-10 production by lung CD11c(+) dendritic cells (DCs) accompanied by an increase of IL-3 receptor α chain and indoleamine-2,3-dioxygenase expression in these cells. Furthermore, GL inhibited IL-4 production in T-bet-deficient CD4(+) T cells and down-regulated the suppressor of cytokine signaling-3 (SOCS-3), also in the absence of STAT-3 in T cells, in the lung in a murine model of asthma. In addition, we found reduced amounts of pSTAT-5 in the lung of GL-treated mice that correlated with decreased release of IL-2 by lung OVA-specific CD4(+) T cells after treatment with GL in vitro also in the absence of T-bet. Thus, GL treatment in vivo and in vitro emerges as a novel therapeutic approach for allergic asthma by modulating lung DC phenotype and function resulting in a protective response via CD4(+)FoxP3(+) regulatory T cells locally.

Calagem em latossolo amarelo distrófico da amazônia e sua influência em atributos químicos do solo e na produtividade de culturas anuais

A produção agrícola contínua na região amazônica requer a correção da acidez dos solos, o que exige a avaliação do efeito dos corretivos em experimentos de longa duração. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do calcário e seu efeito residual sobre os atributos do solo e a produtividade de culturas anuais, em Latossolo Amarelo distrófico textura média da Amazônia. No período de 2003 a 2008, foram conduzidos dois experimentos no nordeste do Pará, um no município de Terra Alta e outro no município de Tracuateua. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com uma testemunha e 10 doses de calcário entre 0,1 e 2 Mg ha-1 em Terra Alta e quatro doses entre 1 e 4 Mg ha-1 em Tracuateua, aplicadas em 2003. Neste último local, nas subparcelas foram avaliadas, em cada ano, duas variedades de cada cultura (milho e feijão-caupi) utilizadas na sucessão. Em Terra Alta, foram realizados quatro cultivos de milho (2003-2006) e três de feijão-caupi (2004-2006), em rotação. As maiores produtividades de grãos de milho em Terra Alta foram obtidas com doses de calcário em torno de 1 Mg ha-1, enquanto para o feijão-caupi a dose foi inferior a esse valor. Em Tracuateua, a resposta do feijão-caupi ao calcário só iniciou-se em 2005, com produtividade máxima obtida com a aplicação de 1 Mg ha-1 de calcário, observando-se diferença entre as variedades. O aumento da produtividade média das culturas esteve associado ao aumento dos teores de Ca + Mg e à redução da saturação por Al no solo. Em ambos os locais houve diminuição dos teores de Ca + Mg e aumento da saturação por Al no solo, com o tempo após a aplicação do calcário, sendo mais acentuados em Tracuateua. Para o milho, plantado em 2007 e 2008 em Tracuateua, as respostas foram lineares até a dose residual de 4 Mg ha-1 de calcário. A observação conjunta dos resultados sugere que a dose apropriada de calcário para milho, nesses solos, deverá reduzir a saturação por Al para um valor menor que 11 %. Para feijão-caupi, a saturação por Al tolerada pelas variedades avaliadas esteve entre 13 e 32 %, devendo-se considerar, portanto, a variedade utilizada.

Estabilidade temporal e variabilidade espacial da distribuição da armazenagem de água no solo numa sucessão feijão/aveia-preta

A armazenagem de água no solo é muito variável no tempo e no espaço devido à influência de vários fatores ambientais e topográficos. Objetivou-se neste estudo: quantificar a armazenagem de água no solo; avaliar sua estabilidade temporal e sua variabilidade espacial em um local próximo e outro distante do sistema radicular numa sucessão feijão/aveia-preta; e constatar sua variabilidade espacial em função do relevo. Em área experimental de 1.500 m², situada em Piracicaba-SP (latitude de 22° 42' 30" S, longitude de 47° 38' 00" W e 546 m de altitude), estabeleceram-se 60 pontos de amostragem, distanciados entre si de 5 m, numa grade de 10 por 6 pontos (50 x 30 m). Os valores da armazenagem de água no solo apresentaram comportamento-padrão para o solo estudado, com valores maiores em profundidade do que na camada mais superficial. Houve maior estabilidade temporal da armazenagem de água no solo durante o período chuvoso, porém na fase de secagem do solo a estabilidade temporal também foi constatada, mas com valores de coeficiente de correlação mais elevados na camada de 0,0-0,80 m, mostrando que essa estabilidade foi claramente devida à posição topográfica desses pontos, os quais estão localizados na porção mais baixa do relevo. Assim, o ponto 52 foi escolhido como representativo da média na fase de recarga de água no solo em ambas as camadas estudadas, e o ponto 46, na camada superior durante a fase de secagem do solo. A dependência espacial da variabilidade da armazenagem de água no solo foi detectada em ambas as camadas de solo, porém com maior alcance na camada de 0,0-0,40 m, quando houve ocorrência de precipitação. Quando as chuvas cessaram, o alcance foi maior na camada de 0,0-0,80 m. Durante o período chuvoso, o padrão de variabilidade espacial foi muito semelhante em ambas as camadas de solo, com armazenagens maiores na faixa de maior inclinação e depressões do terreno.

Molecular epidemiology of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in Switzerland: sampling only invasive isolates does not allow a representative description of the local diversity of clones.

We conducted a molecular study of MRSA isolated in Swiss hospitals, including the first five consecutive isolates recovered from blood cultures and the first ten isolates recovered from other sites in newly identified carriers. Among 73 MRSA isolates, 44 different double locus sequence typing (DLST) types and 32 spa types were observed. Most isolates belonged to the NewYork/Japan, the UK-EMRSA-15, the South German and the Berlin clones. In a country with a low to moderate MRSA incidence, inclusion of non-invasive isolates allowed a more accurate description of the diversity.

A Local DLP-GIS-LP system for geographically decentralized wood procurement planning and decision making

Summary

Optimal network topologies for local search with congestion

The problem of searchability in decentralized complex networks is of great importance in computer science, economy, and sociology. We present a formalism that is able to cope simultaneously with the problem of search and the congestion effects that arise when parallel searches are performed, and we obtain expressions for the average search cost both in the presence and the absence of congestion. This formalism is used to obtain optimal network structures for a system using a local search algorithm. It is found that only two classes of networks can be optimal: starlike configurations, when the number of parallel searches is small, and homogeneous-isotropic configurations, when it is large.

Local size segregation in polydisperse hard sphere fluids

The structure of polydisperse hard sphere fluids, in the presence of a wall, is studied by the Rosenfeld density functional theory. Within this approach, the local excess free energy depends on only four combinations of the full set of density fields. The case of continuous polydispersity thereby becomes tractable. We predict, generically, an oscillatory size segregation close to the wall, and connect this, by a perturbation theory for narrow distributions, with the reversible work for changing the size of one particle in a monodisperse reference fluid.

Modelling the influence of change in fire regime on the local distribution of a Mediterranean pyrophytic plant species (Cistus salviifolius) at its northern range limit

Aims: To assess the potential distribution of an obligate seeder and active pyrophyte, Cistus salviifolius, a vulnerable species in the Swiss Red List; to derive scenarios by changing the fire return interval; and to discuss the results from a conservation perspective. A more general aim is to assess the impact of fire as a natural factor influencing the vegetation of the southern slopes of the Alps. Locations: Alps, southern Switzerland. Methods: Presence-absence data to fit the model were obtained from the most recent field mapping of C. salviifolius. The quantitative environmental predictors used in this study include topographic, climatic and disturbance (fire) predictors. Models were fitted by logistic regression and evaluated by jackknife and bootstrap approaches. Changes in fire regime were simulated by increasing the time-return interval of fire (simulating longer periods without fire). Two scenarios were considered: no fire in the past 15 years; or in the past 35 years. Results: Rock cover, slope, topographic position, potential evapotranspiration and time elapsed since the last fire were selected in the final model. The Nagelkerke R-2 of the model for C. salviifolius was 0.57 and the Jackknife area under the curve evaluation was 0.89. The bootstrap evaluation revealed model robustness. By increasing the return interval of fire by either up to 15 years, or 35 years, the modelled C. salviifolius population declined by 30-40%, respectively. Main conclusions: Although fire plays a significant role, topography and rock cover appear to be the most important predictors, suggesting that the distribution of C. salviifolius in the southern Swiss Alps is closely related to the availability of supposedly competition-free sites, such as emerging bedrock, ridge locations or steep slopes. Fire is more likely to play a secondary role in allowing C. salviifolius to extend its occurrence temporarily, by increasing germination rates and reducing the competition from surrounding vegetation. To maintain a viable dormant seed bank for C. salviifolius, conservation managers should consider carrying out vegetation clearing and managing wild fire propagation to reduce competition and ensure sufficient recruitment for this species.

How to measure cortical folding from MR images: a step-by-step tutorial to compute local gyrification index.

Cortical folding (gyrification) is determined during the first months of life, so that adverse events occurring during this period leave traces that will be identifiable at any age. As recently reviewed by Mangin and colleagues(2), several methods exist to quantify different characteristics of gyrification. For instance, sulcal morphometry can be used to measure shape descriptors such as the depth, length or indices of inter-hemispheric asymmetry(3). These geometrical properties have the advantage of being easy to interpret. However, sulcal morphometry tightly relies on the accurate identification of a given set of sulci and hence provides a fragmented description of gyrification. A more fine-grained quantification of gyrification can be achieved with curvature-based measurements, where smoothed absolute mean curvature is typically computed at thousands of points over the cortical surface(4). The curvature is however not straightforward to comprehend, as it remains unclear if there is any direct relationship between the curvedness and a biologically meaningful correlate such as cortical volume or surface. To address the diverse issues raised by the measurement of cortical folding, we previously developed an algorithm to quantify local gyrification with an exquisite spatial resolution and of simple interpretation. Our method is inspired of the Gyrification Index(5), a method originally used in comparative neuroanatomy to evaluate the cortical folding differences across species. In our implementation, which we name local Gyrification Index (lGI(1)), we measure the amount of cortex buried within the sulcal folds as compared with the amount of visible cortex in circular regions of interest. Given that the cortex grows primarily through radial expansion(6), our method was specifically designed to identify early defects of cortical development. In this article, we detail the computation of local Gyrification Index, which is now freely distributed as a part of the FreeSurfer Software (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/, Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital). FreeSurfer provides a set of automated reconstruction tools of the brain's cortical surface from structural MRI data. The cortical surface extracted in the native space of the images with sub-millimeter accuracy is then further used for the creation of an outer surface, which will serve as a basis for the lGI calculation. A circular region of interest is then delineated on the outer surface, and its corresponding region of interest on the cortical surface is identified using a matching algorithm as described in our validation study(1). This process is repeatedly iterated with largely overlapping regions of interest, resulting in cortical maps of gyrification for subsequent statistical comparisons (Fig. 1). Of note, another measurement of local gyrification with a similar inspiration was proposed by Toro and colleagues(7), where the folding index at each point is computed as the ratio of the cortical area contained in a sphere divided by the area of a disc with the same radius. The two implementations differ in that the one by Toro et al. is based on Euclidian distances and thus considers discontinuous patches of cortical area, whereas ours uses a strict geodesic algorithm and include only the continuous patch of cortical area opening at the brain surface in a circular region of interest.