Дисертації з теми "Habitat (écologie) – Modèles mathématiques"
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El, Maksoud Walid. "Estimation de fonctions de sélection des ressources : échantillonnage et analyse de données." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28356/28356.pdf.
Анотація:
La façon dont un organisme se déplace dans un paysage est déterminée par l’interaction
entre son comportement de déplacement et la structure du paysage. Les modèles
qui prédisent la répartition des ressources dans l’espace supposent initialement que la
capacité à se déplacer est indépendante de la structure du paysage. C’est la préférence
qu’ont les animaux pour certains types de ressources qui fait que la structure du paysage
a un effet sur les habitudes de déplacement.
Notre objectif dans ce mémoire est d’étudier les méthodes d’échantillonnage et d’analyse
statistique permettant de modéliser l’effet des préférences qu’ont les animaux
pour certains types d’habitats sur leur comportement de déplacement. À l’aide d’une
étude par simulation, nous tentons de déterminer quels modes d’échantillonnage des
données sur les déplacements des animaux permettent d’obtenir des inférences valides
sur la sélection d’habitat lorsque les paramètres des modèles sont estimés par régression
logistique conditionnelle.
Mots-clés. bison ; étude cas-témoins ; fonction de sélection des ressources ; fonction
de sélection des pas ; mouvements d’animaux ; noyau de relocalisation ; parc Prince-
Albert ; régression logistique conditionnelle ; télémétrie.
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Pichancourt, Jean-Baptiste. "Modéliser la dynamique de population à différents niveaux d'observation, et le long de gradients d’évolution du paysage : le cas d'Abax parallelepipus (Coleoptera, Carabidae)." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S102.
Анотація:
Le but de cette thèse a été d’évaluer l’impact du changement d’utilisation des terres sur la viabilité d’une population d’insecte forestier (Abax parallelepipedus : Coleoptera, Carabidae) à l’échelle du paysage. Sa structure interne a été modélisée à différents niveaux d’observation à l’aide de méthodes d’agrégation des variables appliquées aux modèles matriciels de population de type Leslie multi-régional. Nous montrons que la population peut s’éteindre pour certains seuils critiques de qualité, quantité et de fragmentation des habitats. Nous avons de plus développé un cadre de modélisation pour (i) inférer, à l’aide de modèles de l’espace des états, des paramètres à différent niveaux d’observation, à partir d’une série temporelle de données populationnelles à l’échelle du paysage (ii) à partir des paramètres nouvellement estimés, sélectionner le ou les modèles emboîtés permettant de prédire le plus parcimonieusement le devenir d’une population.
3
Puzin, Charlène. "Influence of habitat configuration on arthropod life history traits : a multi-scale approach in spatially structured systems." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2014. http://www.theses.fr/2015MNHN0002.
Анотація:
Les variations des traits d’histoire de vie des organismes permettent d’évaluer l’impact des activités humaines sur la biologie des individus, mais aussi sur l’ensemble des populations. En effet, les activités humaines modifient la configuration paysagère d’un milieu : surface et degré d’isolement de l’habitat, qualité de l’habitat et de la matrice environnante… Les marais salés, en raison de leur configuration rare, linéaire et fragmentée le long des côtes et de leur état de fragmentation dû aux activités humaines, se révèlent être des systèmes idéaux pour étudier l’influence de la configuration de l’habitat sur les traits d’histoire de vie des arthropodes qu’ils abritent, que ce soit à l’échelle populationnelle ou des communautés. Ces espèces, selon leur préférence écologique, en terme d’habitat et régime alimentaire, leur taille, ou encore leur capacité de dispersion, réagissent en effet de manière différente en termes de fitness et d’abondanceVariations in organism life history traits allow assessing the impact of human activities on individual biology, but also on entire populations. Human activities actually modify the landscape configuration of an environment: habitat surface and degree of isolation, habitat and surrounded matrix suitability… Salt marshes, because of their rare, linear and fragmented configuration along coasts and their fragmented condition due to human activities, are thus ideal systems to study the influence of habitat configuration on life history traits of arthropods that inhabit them, at both population and community levels. These species, according to their ecological preference in terms of habitat and diet, their size, or their dispersal ability, indeed react in different ways in terms of fitness and abundance
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Benouari, Ouassima. "Critère de sélection de variables pour les modèles de régression logistique conditionnelle mixte lorsque la structure des effets aléatoires est inconnue." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/36598.
Анотація:
Nous évaluons la perfomance du critère récemment proposé meanAIC comme critère de sélection de variables pour les modèles de régression logistique conditionnelle mixte. Il s’agit d’un critère basé sur l’information d’Akaike, calculable lorsque le modèle est ajusté à l’aide d’une méthode d’estimation en deux étapes. En outre, le calcul de meanAIC ne nécessite pas la spécification de la structure des effets aléatoires ; il est donc d’une grande utilité comme premier filtre pour les variables dans une première analyse où la structure des effets aléatoires est typiquement inconnue. Ce travail a été motivé par les applications en écologie, où la sélection de variables est traditionnellement basée sur les critères d’information plutôt que sur les méthodes de régularisation. Ces études utilisent les données télémétriques de déplacement animal collectées selon un plan d’échantillonnage cas-témoins apparié et analysées à l’aide d’un modèle de régression logistique conditionnelle mixte. Nous effectuons une étude de simulation pour évaluer la capacité de meanAIC à correctement identifier les covariables potentiellement importantes dans le modèle et nous illustrons son utilisation à l’aide de données de sélection d’habitat collectées sur des caribousWe assess the perfomance of the recently proposed criterion meanAIC as a variable selection criterion for mixed conditional logistic regression models. It is a criterion based on Akaike’s information, computable when the model is fitted with a two-step estimation method. In addition, the calculation of meanAIC does not require the specification of the random effects structure; it is thus of great use as a first covariates filter in the early stage of the analysis when the random effects structure is typically unknown. This work is motivated by applications in ecology where the model selection is traditionally based on information criteria rather than on regularization. These studies use animal movement telemetric data collected using a matched case-control sampling design that are analyzed with a mixed conditional logistic regression model. We conduct a simulation study to assess the ability of meanAIC to correctly identify potentially important covariates and illustrate its use by analyzing habitat selection data collected on caribou.
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Violet, Clément. "Approches quantitatives pour comprendre et prédire l'écologie, la distribution et la biodiversité des habitats benthiques dans l'Anthropocène." Electronic Thesis or Diss., Brest, 2023. http://www.theses.fr/2023BRES0092.
Анотація:
L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre et prédire la biodiversité benthique et le rôle des habitats biogéniques, dans le maintien de la structure et des fonctions des écosystèmes côtiers. Cette thèse a exploré différents outils numériques et des pipelines innovants et complémentaires pour répondre à ces objectifs à différentes échelles : 1) la modélisation jointe de la distribution des espèces dans deux habitats biogéniques à une échelle régionale et 2) la définition et la modélisation, via des approches de Machine Learning, de la distribution de l’état d’habitats benthiques à une échelle globale et nationale. Ces approches complémentaires contribuent à une meilleure quantification de l’influence relative des facteurs environnementaux et anthropiques (notamment épisodes de canicules marines et pression de pêche) qui déterminent la biodiversité côtière et l’état des habitats benthiques. Si dans les deux cas d’étude, la prédictibilité des espèces considérées ou des états était faible, ces travaux ont mis en évidence des stratégies pour optimiser l’inférence et la prédiction des modèles explorés. Ainsi, cette thèse apporte un point de vue critique sur les approches permettant d’étudier et de caractériser la biodiversité côtière, et sur les développements nécessaires pour mieux anticiper les réponses écologiques futures liées aux impacts anthropiquesThis thesis aims at better understanding and predicting coastal benthic biodiversity with a specific focus on the role of biogenic habitats in maintaining ecosystem structure and functioning. This thesis explored how different innovative and complementary numeric tools and pipelines can address these objectives at different scales: 1) joint species distribution modelling across two biogenic habitats at a regional scale, and 2) using Machine Learning approaches, defining and modelling the distribution of benthic habitats states at a global and at a national scale. These complementary approaches quantify the relative influence of the environmental and anthropogenic factors (including marine heatwaves and fishing intensity) that determinecoastal biodiversity and the state of benthic habitats. While in both case studies the predictability of the considered species or states was low, these studies have identified future avenues to optimise models inference and prediction of benthic communities. Thus, this thesis provides a critical perspective on existingapproaches available to study and characterise coastal biodiversity; and on the future developments required to better anticipate future ecological responses related to anthropogenic impacts
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Prima, Marie-Caroline. "Utilisation de l'espace par les grands herbivores dans un environnement hétérogène et dynamique : méthodologie et applications." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34748.
Анотація:
L’objectif général de cette thèse est de développer des modèles mécanistes de l’utilisation de l’espace qui sont basés sur les déplacements des animaux, afin de comprendre et d’anticiper la répartition spatiale des populations animales dans des environnements hétérogènes et dynamiques. J’utilise et je développe des méthodologies qui intègrent autant la modélisation mathématique de la dynamique spatio-temporelle des déplacements que des analyses statistiques de données simulées et empiriques de déplacement. Dans mon premier chapitre, j’effectue une série de simulations afin de clarifier combien de grappes sont nécessaires lors d’une estimation par équations d’estimation généralisées, pour correctement tenir compte de la corrélation dans les données de déplacement et obtenir des inférences robustes sur la sélection de l’habitat. Mes simulations révèlent que 30 individus indépendants, chacun étant assigné à une grappe, suffisent pour éviter la mesure biaisée de l’incertitude sur la sélection de l’habitat lors des déplacements dans un environnement hétérogène. Dans le cas où moins de 30 individus sont disponibles, il est possible d’augmenter le nombre de grappes en divisant les données des individus, cependant il faut s’assurer de la présence d’une autocorrélation temporelle et d’une faible hétérogénéité interindividuelle dans les données. Dans mon deuxième chapitre, je développe un modèle statistique de déplacement permettant d’identifier différentes phases comportementales par lesquelles passent les individus (p. ex., alimentation, déplacements entre les parcelles de ressource) et de révéler la sélection de l’habitat spécifique à chaque phase, pour l’ensemble de la population et à partir de données collectées irrégulièrement. L’analyse de données simulées et empiriques de déplacement de trois grands herbivores dont le bison des prairies (Bison bison bison), le cerf à queue noire (Odocoileus hemionus) et le zèbre des plaines (Equus quagga) démontrent la robustesse et la bonne capacité de prévision du modèle. Cet outil statistique est également flexible puisque j’évalue différents processus écologiques à partir de ces données tels que l’alimentation, la migration ou encore les réponses comportementales face à un prédateur. De plus, je montre la nécessité de tenir compte des phases comportementales pour correctement caractériser la sélection de l’habitat lors des déplacements des animaux. Le développement mathématique que j’ai effectué dans mon troisième chapitre permet de coupler les déplacements des individus au sein d’un réseau de parcelles de ressources et le temps de résidence dans les parcelles afin de prévoir, de façon mécaniste, la répartition spatiale d’une population dans un environnement hétérogène. De plus, j’illustre une méthodologie pour identifier et prévoir le réseau théorique le plus représentatif de l’espèce étudiée. Je démontre à partir de l’application du modèle aux données de bisons des prairies, que la topologie du réseau théorique est cruciale pour correctement anticiper l’utilisation de l’espace d’une population, ainsi que pour implémenter des plans de gestion ou de conservation les plus réalistes possibles. Dans mon chapitre 4, je teste empiriquement la robustesse d’un réseau de parcelles de ressources lorsque celui-ci est perturbé par une fragmentation anthropique du paysage. Les résultats révèlent que les caribous des bois (Rangifer tarandus caribou) reconnectent certaines parcelles favorisant ainsi la robustesse du réseau. Cependant, les prévisions de la répartition spatiale des individus obtenues en utilisant le modèle mécaniste développé dans le chapitre 3 démontrent que, malgré la reconnexion, l’utilisation des parcelles de ressources par les caribous change suite à la perturbation. De plus, ce changement est plus soutenu lorsque ce sont les parcelles les plus connectées (c.-à-d., les pôles) qui sont fragmentées. Ma thèse apporte une contribution méthodologique pour mieux tenir compte de la corrélation dans les données de déplacement et intégrer les phases comportementales lors de l’analyse de la sélection de l’habitat dans des paysages hétérogènes. Mon travail permet aussi de faire le lien entre la théorie des réseaux et l’utilisation de l’espace pour prévoir d’une façon mécaniste la répartition spatiale des populations animales dans des environnements hétérogènes et dynamiques. Mon doctorat donne également lieu à une évaluation du contexte dans lequel la théorie des réseaux peut s’appliquer à l’écologie spatiale. Finalement, ma thèse vient améliorer notre compréhension mécaniste des déplacements de quatre espèces de grands herbivores.In my thesis, I develop mechanistic models of space use based on animal movement, to understand and to predict population distribution in heterogeneous and dynamic landscapes. Used and developed methodologies couple mathematical modelling of the spatio-temporal dynamics of animal movement together with statistical analysis of simulated and empirical movement datasets. In my first chapter, I proceed in a series of simulations to clarify how many clusters are needed when using generalized estimating equations to correctly account for the correlation in movement data and to obtain robust inference on habitat selection. My simulations reveal that 30 independent individuals, each assigned to a cluster, are sufficient to avoid biased evaluation of the uncertainty on habitat selection along movement in heterogeneous environments. When less than 30 individuals are available, destructive sampling can be used but solely when temporal correlation is present and inter-individual heterogeneity is low in the data. In my second chapter, I develop a statistical movement model that allows to identify successive behavioral phases (e.g., foraging phase, inter-patch movement) together with behavior-specific habitat selection parameters, over the whole population and using temporally irregular data. Analysis of simulated and empirical movement data from three large herbivores including plains bison (Bison bison bison), mule deer (Odocoileus hemionus) and plains zebra (Equus quagga) show the robustness and the high predictive capacity of the model. This statistical tool is also flexible since I assess multiple ecological processes from those datasets such as foraging behavior, migratory behavior or prey-predator interactions. In addition, I show how accounting for behavioral phases in habitat selection analysis is crucial to correctly characterize habitat selection along animal movement. In my third chapter, I develop a mathematical framework to couple movement of individuals among a network of resource patches with residency time in patches to mechanistically predict space use in heterogeneous landscapes. In addition, I illustrate a methodology to identify and predict the most representative theoretical network for the target species. I show from model application on data of plains bison that the theoretical network topology is crucial to correctly infer population space use and implement realistic management and conservation planning. In my chapter 4, I empirically assess the robustness of a network of resource patches following landscape fragmentation from anthropogenic source. The analysis shows that woodland caribou (Rangifer tarandus caribou) reconnect some patches, thus causing robustness in their spatial networks. However, predictions on space use from the mechanistic model developed in chapter 3 reveal that, despite the rewiring, patch use change following the fragmentation. Moreover, this change is stronger when the most connected patches (i.e., the hubs) are impacted. My thesis provides a methodological contribution to better account for correlation in movement data and integrate behavioral phases in habitat selection analysis in heterogeneous landscapes. Besides, my work links network theory and space use to mechanistically predict population distribution in heterogeneous and dynamic environments. My research also assesses the context in which network theory can be applied to spatial ecology. Finally, my thesis improves our mechanistic understanding of animal movement in four species of large herbivores.
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De, Cubber Lola. "Etude des traits de vie de annélides polychète Arenicola marina et A. defodiens : développement d’un modèle de type "Dynamic Energy Budget" (DEB) et conservation de ces espèces." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R052.
Анотація:
Les arénicoles sont des polychètes benthiques présentant un cycle de vie bentho-pélagique complexe avec deux phases de dispersion larvaire seulement partiellement décrit jusqu’à présent. Ces espèces sont intensément pêchées comme appât sur les plages de la Manche orientale, notamment au sein d’une aire marine protégée, le Parc naturel marin des estuaires picards et de la mer d’Opale. Sans mesures de gestion, cette activité pourrait entraîner une diminution des populations d’arénicoles tout en affectant les caractéristiques physiques des plages et la biodiversité associée. Tout d’abord, deux espèces d’arénicoles ont été identifiées, Arenicola marina et A. defodiens, et leurs abondances, leurs distributions spatiales, ainsi que certains de leurs traits de vie (période de ponte, taille de première maturité sexuelle) ont été mesurées sur 4 sites d’étude. Ces données ont été comparées à des données de pêche pour estimer si les populations d’arénicoles étaient exploitées durablement, et pour fournir de potentielles mesures de gestion (De Cubber et al., 2018). Sur l’un des sites étudiés, A. marina était présente en grands nombres en médiolittoral supérieur et moyen tandis que A. defodiens occupait les niveaux médiolittoral inférieur et infralittoral de l’estran. Sur les autres sites, les deux espèces occupaient les niveaux médiolittoral inférieur et infralittoral, et les individus de A. marina étaient moins nombreux, et sans recrus. Les pontes de A. marina ont eu lieu en début d’automne et celles de A. defodiens en fin d’automne. Le besoin de mise en place de mesures de gestion de A. marina a été mis en évidence sur un site en comparant les abondances et les données de pêche. Ensuite, un modèle de type Dynamic Energy Budget (DEB) a été appliqué à A. marina en combinant des données de terrain, des données expérimentales (de croissance et de consommation d’oxygène) et des données de la littérature pour reconstruire le cycle de vie et la croissance de l’espèce dans des conditions environnementales in situ (De Cubber et al., in press). La reconstruction de la chronologie des premiers stades de vie avec le modèle DEB pour A. marina en fonction des conditions environnementales in situ a permis de prédire une première phase de dispersion de 5 jours suivie d’une période d’installation temporaire de 7 mois avant une deuxième phase de dispersion au printemps, à la fin de la métamorphose, qui semble concorder avec les observations de terrain. Enfin, la structure en taille de la population de A. marina sur un des sites d’étude a été suivie pendant 1.5 an pour explorer les migrations des adultes vers le bas d’estran reportées par plusieurs auteurs. Pour cela, un modèle permettant la reconstruction de la température au sein du sédiment a été adapté d’un modèle de température pour la vase; le contenu en azote du sédiment a été mesuré et différents proxys pour la nourriture ont été testés. Les réponses métaboliques des arénicoles à la nourriture (réponse fonctionnelle) et à la température (intervalle de tolérance et température d’Arrhénius) ont été estimées. Ces données, combinées au modèle DEB pour A. marina ont permis d’étudier les effets de variations de la température et la de nourriture rencontrés par les arénicoles suivant leur position sur l’estran et la profondeur de leur galerie. Le suivi de la structure en taille de la population de A. marina a clairement indiqué la présence de migration au cours du temps vers le bas d’estranArenicola spp. are marine benthic polychaetes displaying a complex bentho-pelagic life cycle with two larval dispersal phases, only partially described up to now, and intensively dug for bait by anglers on many foreshores of the Eastern English Channel. Without regulation, this activity can lead to the decrease of lugworms’ population while affecting the physical characteristics of the beach and the associated biodiversity. First, we identified through morphology and genetics two species of lugworms, Arenicola marina and A. defodiens, and assessed their abundance and spatial distribution at four studied sites, as well as some life-history traits such as the spawning periods and the size at first maturity. These data were compared to lugworms’ collection data to estimate its sustainability and to provide potential management measures (De Cubber et al., 2018). At one studied site, A. marina was present in large numbers on the higher and middle shore, whereas A. defodiens occupied the lower shore. At the other sites, both species cooccurred on the lower shore, and A. marina individuals were less numerous and lacking recruits. Spawning periods for A. marina occurred in early autumn and in late autumn for A. defodiens. One site appeared in need for management when linking abundance data with bait collection, where harvest was above the carrying capacity of the beach for A. marina. Second, a Dynamic Energy Budget (DEB) model was applied to the species combining the former as well as new field data, experimental data (growth and oxygen consumption data), and literature data in order to reconstruct the life cycle and growth of A. marina under in situ environmental conditions (De Cubber et al., in press). The reconstruction of the early life-stages chronology by the DEB model for A. marina according to in situ environmental conditions indicated a first dispersal phase of 5 days followed by a 7 months’ temporary settlement before a second dispersal phase in spring, at the end of metamorphosis, which appeared consistent with field observations. Finally, we followed-up the population size structure of A. marina at one studied site during 1.5 year to explore the down shore migration of lugworms recorded by several authors. To do so, we adapted a sediment temperature model from a mud temperature model (Guarini et al., 1997), measured the nitrogen content and tested several proxys for the food sources. The metabolic responses of lugworms to food (scaled functional response) and temperature (temperature tolerance range and Arrhenius temperature) were then assessed. We combined those data with the former DEB model to explore the effects of the fine changes in temperature and food conditions met by the individuals along the foreshore gradient and according to the depth of their galleries. The follow-up of the population size structure of A. marina showed clearly a migration pattern. The effect of sediment temperature alone when migrating did not allow significantly higher growth and egg production, while an increase of food concentrations down the shore did. Other factors might be taken in consideration in further studies such as desiccation and anaerobic metabolism during emersion periods at low tide. All these data constitute valuable information for conservation managers to better understand and regulate the lugworm populations. Further combination of the DEB model developed in this study with an individual-based model and a larval dispersal model could enable to understand the dynamics of the local lugworm populations
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Capra, Hervé. "Amélioration des modèles prédictifs d'habitat de la truite Fario : échelles d'échantillonnage : intégration des chroniques hydrologiques." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10306.
Анотація:
Notre objectif, en vue d'accroître la pertinence des simulations des relations habitat/poisson, était : de mettre au point un nouveau type de modèle biologique ; de corréler la variabilité temporelle de l'habitat et la dynamique des populations de poisson. Modélisation des relations habitat-truite à l'échelle locale. Nous avons choisi d'échantillonner l'ambiance hydraulique utilisée par un ou plusieurs poissons pour réaliser une fonction vitale. Cette nouvelle échelle spatiale, l'ambiance, est intermédiaire entre le micro habitat et le facies morphodynamique dans la hiérarchie des échelles d'habitat. 1 le protocole d'échantillonnage par ambiance fournit des données dont la représentativité est aussi bonne que les méthodes les mieux adaptées pour l'échantillonnage des conditions physiques (mesures aléatoires) ou des populations de truite (pêche avec plusieurs passages successifs). 2 en ce qui concerne le pouvoir prédictif, il s'est avère que l'analyse multivariée des données obtenues par ambiance était la méthode la mieux transférable d'un site a l'autre. Une analyse plus poussée a démontré qu'une régression multiple avec conservation de la variabilité des paramètres physiques mesures permettait une prédiction stable et robuste de la densité de truite par ambiance. Prise en compte de la dimension temporelle de l'habitat. L'objectif principal de cette étude était de rechercher les phases limitantes de l'habitat physique pour différents stades de développement de la truite. Il résulte en fait de la nécessite de passer de prédictions statiques à des prédictions dynamiques de la capacité d'accueil d'un cours d'eau, en leur insufflant une dimension temporelle, pour rechercher des corrélations entre des variations de l'habitat disponible et la dynamique des populations de poisson. 1 l'outil principal développé permet d'extraire d'une chronique d'habitat des durées continues (en jour) pendant lesquelles la quantité d'habitat favorable disponible dans le cours d'eau est inférieure à un seuil défini empiriquement. De ce fait, ces durées ont été baptisées: durées continues d'habitat limitant (DCHL). 2 des DCHL longues (> 50 jours) pendant les étiages estivaux limitent l'effectif des truites adultes, et que des conditions d'habitat défavorables pendant la période de post-émergence limitent l'effectif des jeunes de l'année. Ces deux stades de développement et par conséquent les deux périodes correspondantes du cycle de développement sont les plus sensibles aux conditions d'habitat défavorables. Cette étude permet d'ajouter à la définition de seuils de débit, des durées relatives à ces seuils, qui déterminent la structure des populations de truite. De plus les périodes les plus sensibles du cycle de développement étant distinctes dans le temps, la notion de régime réserve devrait maintenant se substituer à celle de débit réserve. Dans cette optique, l'étude de cours d'eau de référence apparaît incontournable pour pouvoir mesurer l'impact réel d'une dégradation du milieu, car ils représentent des situations repères correspondant aux potentialités intrinsèques des différents types de milieu
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Mercier, Pascal. "Etude des relations espèces-environnement et analyse de la co-structure d'un couple de tableaux." Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO10140.
Анотація:
L'etude des relations especes-environnement est un probleme central de l'ecologie. Elle conduit le plus souvent a l'analyse d'un jeu de donnees forme d'un tableau floro-faunistique associe a un tableau descriptif de l'environnement et qui ont en commun les stations d'echantillonnage. Une revue bibliographique des differentes approches qui ont ete mises en uvre par les ecologues pour analyser ce type de donnees permet de les regrouper selon trois grands types: les analyses separees, sous contrainte et symetriques. L'introduction des methodes d'analyse sur variables instrumentales apparait avoir fourni une solution efficace dans le cadre des approches sous contrainte et plus generalement aux analyses directes des gradients ecologiques. Nous en donnons un exemple d'application en utilisant l'analyse canonique des correspondances. Pour les approches symetriques nous presentons des developpements associes a l'analyse de la co-inertie (ou de la co-structure) d'un couple de tableaux. Cette methode est etroitement liee a l'analyse inter-batterie de tucker (1958) et a l'analyse d'un tableau de profils ecologiques selon romane (1972). Apres une presentation de la methode nous en developpons un certain nombre d'applications dans le cadre de l'analyse de donnees de milieu qualitatives, quantitatives et distributionnelles ainsi que les modes de depouillement associes
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Laurence, Edward. "La résilience des réseaux complexes." Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/66989.
Анотація:
Les systèmes réels subissant des perturbations par l’interaction avec leur environnement sont susceptibles d’être entraînés vers des transitions irréversibles de leur principal état d’activité. Avec la croissance de l’empreinte humaine mondiale sur les écosystèmes, la caractérisation de la résilience de ces systèmes complexes est un enjeu majeur du 21e siècle. Cette thèse s’intéresse aux systèmes complexes pour lesquels il existe un réseau d’interactions et où les composantes sont des variables dynamiques. L’étude de leur résilience exige la description de leurs états dynamiques qui peuvent avoir jusqu’à plusieurs milliers de dimensions. Cette thèse propose trois nouvelles méthodes permettant de faire des mesures de la dynamique en fonction de la structure du réseau. L’originalité de ce travail vient de la diversité des approches présentées pour traiter la résilience, en débutant avec des outils basés sur des modèles dynamiques définis et en terminant avec d’autres n’exploitant que des données récoltées. D’abord, une solution exacte à une dynamique de cascade (modèle de feu de forêt) est développée et accompagnée d’un algorithme optimisé. Comme sa portée pratique s’arrête aux petits réseaux, cette méthode signale les limitations d’une approche avec un grand nombre de dimensions. Ensuite, une méthode de réduction dimensionnelle est introduite pour établir les bifurcations dynamiques d’un système. Cette contribution renforce les fondements théoriques et élargit le domaine d’applications de méthodes existantes. Enfin, le problème de retracer l’origine structurelle d’une perturbation est traité au moyen de l’apprentissage automatique. La validité de l’outil est supportée par une analyse numérique sur des dynamiques de propagation, de populations d’espèces et de neurones. Les principaux résultats indiquent que de fines anomalies observées dans la dynamique d’un système peuvent être détectées et suffisent pour retracer la cause de la perturbation. L’analyse témoigne également du rôle que l’apprentissage automatique pourrait jouer dans l’étude de la résilience de systèmes réels.Real complex systems are often driven by external perturbations toward irreversible transitions of their dynamical state. With the rise of the human footprint on ecosystems, these perturbations will likely become more persistent so that characterizing resilience of complex systems has become a major issue of the 21st century. This thesis focuses on complex systems that exhibit networked interactions where the components present dynamical states. Studying the resilience of these networks demands depicting their dynamical portraits which may feature thousands of dimensions. In this thesis, three contrasting methods are introduced for studying the dynamical properties as a function of the network structure. Apart from the methods themselves, the originality of the thesis lies in the wide vision of resilience analysis, opening with model-based approaches and concluding with data-driven tools. We begin by developing an exact solution to binary cascades on networks (forest fire type) and follow with an optimized algorithm. Because its practical range is restricted to small networks, this method highlights the limitations of using model-based and highly dimensional tools. Wethen introduce a dimension reduction method to predict dynamical bifurcations of networked systems. This contribution builds up on theoretical foundations and expands possible applications of existing frameworks. Finally, we examine the task of extracting the structural causesof perturbations using machine learning. The validity of the developed tool is supported by an extended numerical analysis of spreading, population, and neural dynamics. The results indicate that subtle dynamical anomalies may suffice to infer the causes of perturbations. It also shows the leading role that machine learning may have to play in the future of resilience of real complex systems.
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Chiarello, Ernest. "Pyramide stochastique et écologie du paysage : modélisation des structures spatiales par images de synthèse." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10078.
Анотація:
Pour mesurer la complexite de l'organisation spatiale des ecosystemes qui constituent les plaines fluviales, afin de comparer differents secteurs, nous proposons une modelisation de leur repartition spatiale par images de synthese. Pour cela, nous abordons l'analyse des structures spatiales en ecologie du paysage dans le cadre des statistiques spatiales, en articulant un modele purement spatial, la pyramide stochastique, avec des modeles de fonctionnements ecologiques, les successions temporelles. En effet, la pyramide stochastique est un generateur de patrons spatiaux aleatoires, non stationnaires, non convexes et multicolores. Elle tient son originalite du fait qu'elle utilise les concepts des mosaiques tout en s'inserant dans la theorie des champs aleatoires. Par definition, elle produit une hierarchie de figures, en procedant successivement a une decimation et une expansion recursives des sites du treillis. Nous avons introduit la pyramide stochastique en ecologie, afin de reconstruire des images correspondant a l'organisation spatiale des ecosystemes des plaines fluviales. La premiere etape a consiste a modeliser schematiquement les structures spatiales des ensembles fonctionnels que sont les iles et les chenaux, de facon a formaliser graphiquement toutes les possibilites de successions. Ces schemas theoriques sont transcrits sur des images reelles, en procedant a une partition de tous les elements fonctionnels en zones homogenes, vis-a-vis des coordonnees tant longitudinales (distance amont/aval) que transversales (distance au chenal actif le plus proche, forte courbure). Des probabilites a priori sont alors determinees en fonction des regles schematiques pour chaque zone elementaire. Ensuite, nous construisons une image initiale par un tirage aleatoire, en fonction de ces probabilites. La pyramide stochastique controlee s'attache alors a faire croitre chaque pixel, au cours d'un double processus de decimation et d'expansion, qui tient compte de la partition et des probabilites a priori. Nous simulons ainsi des cartes ecologiques dont les images sont soumises a un test de monte carlo pour mesurer la pertinence du modele. Nous utilisons la capacite de choquet, descripteur des ensembles aleatoires en morphologie mathematique, pour analyser les associations de couleurs, c'est-a-dire, les associations des ecosystemes. Toutes les paires de couleurs sont decrites selon cette methode, ce qui permet de voir graphiquement, comment la capacite de choquet calculee sur une image reelle se comporte par rapport a des images simulees. Toutefois, ceci ne fournit pas une reponse globale, autorisant une comparaison quantitative entre les images. Nous proposons alors une analyse triadique partielle des donnees, qui conduit a une synthese de la capacite de choquet en tenant compte des comportements de toutes les phases. On evalue ainsi globalement la distance entre modele et realite. La comparaison de differents secteurs des plaines fluviales peut alors se faire, non pas en comparant la complexite de leurs representations cartographiques, mais en comparant le degre de complexite des modeles qui assurent leurs simulations
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Faivre, Bruno. "Coexistence et écologie de deux espèces jumelles d'hippolais." Dijon, 1992. http://www.theses.fr/1992DIJOS014.
Анотація:
Deux espèces jumelles d'oiseaux à distributions parapatriques: Hippolais icterina et H. Polyglotta ne coexistent que sur une étroite bande frontière (zone de sympatrie) passant par la Bourgogne ou les populations sont étudiées depuis une trentaine d'années. H. Icterina régresse alors que H. Polyglotta est en expansion à l'échelle européenne. Les niches écologiques des deux espèces diffèrent sur une dimension fondamentale, à savoir le régime alimentaire, ce qui rend peu probable l'action d'un mécanisme de type exclusion par compétition. Lorsqu'elles coexistent directement, les deux espèces se groupent en agrégats plus populeux que lorsqu'elles nichent seules et subissent plus d'échecs totaux des nichées qui sont largement attribuables à la prédation. Ce phénomène est nettement plus accusé chez H. Icterina car le comportement des adultes expose plus les nichées aux predateurs chez cette espèce que chez l'autre hippolais. La simulation de modèles mathématiques de compétition interspécifique et de prédation à deux proies et un predateur confirme la prépondérance possible de la prédation. Ainsi, la régression de H. Icterina en Bourgogne semble liée à la présence de l'espèce jumelle (comme s'il s'agissait d'une exclusion par compétition) mais fait intervenir la prédation. La généralisation de ce mécanisme à la situation de retrait de H. Icterina au niveau européen reste à démontrer mais semble possible. Bien au-delà, ces résultats soulignent l'importance de la prédation dans la structuration et l'évolution des communautés.
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Leger, Jean-Benoist. "Modelling the topology of ecological bipartite networks with statistical models for heterogeneous random graphs." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077185.
Анотація:
Un réseau écologique constitue une représentation de l'ensemble des interactions entre espèces dans un contexte donné. L'analyse de la structure topologique de ces réseaux permet aux écologues d'identifier et de comprendre les processus sous-jacents. La détection de sous-groupes d'espèces interagissant fortement ensemble, souvent nommés communautés o compartiments, est un des principaux moyens pour interpréter la structure sous-jacente des réseaux. Il existe de nombreuses méthodes de classification non supervisée, qui peuvent être utilisées pour analyser des réseaux écologiques. L'analyse des réseaux est actuellement un sujet de recherche en pleine expansion avec des applications dans des domaines de recherches variés. À notre connaissance, il n'existe pas de comparaison des méthodes de classification non supervisée dans le cas des réseaux écologique. Nous avons effectué une revue des méthodes disponibles de classification non supervisées des noeuds, et nous les avons comparé dans un contexte écologique. Afin d'évaluer la contribution des différents processus expliquant la structure d'un réseau, nous avons introduit de l'information extérieure au réseau. Nous avons analysé deux réseaux d'interaction arbre-champignon et arbre-insecte. Ces résultats sont préliminaires, mais la méthode semble ouvrir des perspectives intéressantes en écologie. Nous avons également étudié un réseau écologique de nature différente, un réseau de reproduction entre arbres. Nous avons utilisé ces résultats pour discuter d'un concept central en écologie, le concept d'espèceAn ecological network is a representation of the whole set of interactions between species in a given context. Ecological scientists analyse the topological structure of such networks, in order to understand the underlying processes. The identification of sub-groups of highly-interacting species (usually called communities, or compartments) is an important stream of research. The most popular method for the search of communities in ecological networks is the modularity optimization method. However this popularity is more due to the first paper published on this topic than to a rational choice based on solid grounds. There are many other clustering methods that could be used to delimit communities in ecological networks. The analysis of complex networks is indeed a rapidly growing topic with many applications in several scientific fields. To our knowledge, no comparison of different clustering methods is available in the case of ecological networks. Here we reviewed the whole set of methods available for clustering networks and we compared them using an ecological benchmark. In order to assess the relative contribution of several processes to the network structure, we integrated exogenous information in the clustering model. We analysed two bipartite antagonistic networks with this method, a tree-fungus and tree-insect network. The results are still preliminary but the method seems to us very promising for future ecological studies. Finally we searched communities in a different kind of network, a mating network between individuals belonging to two hybridizing tree species. We used our results to discuss a concept which is central in ecology, the species concept
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Blanc, Laurence. "Données spatio-temporelles en écologie et analyses multitableaux : examen d'une relation." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10044.
Анотація:
En écologie, l'étude de tout écosysteme dans ses dimensions espace-temps conduit à l'obtention d'un ensemble de données tri-dimensionnelles (variables x temps x espace) qui s'organisent naturellement sous la forme de plusieurs tableaux. En statistique, des méthodes dites multitableaux ont été créées pour analyser simultanément plusieurs tableaux de données. Or, bien que ces méthodes semblent bien adaptées aux traitements des données récoltées en écologie, leur usage dans cette discipline est encore peu répandu. En s'inscrivant à l'interface de la statistique et de l'écologie, l'objectif de ce mémoire est d'étudier dans quelle mesure les méthodes d'analyse multitableaux permettent de répondre effectivement aux questions posées par les écologues dans le cadre des études spatio-temporelles des écosystèmes aquatiques. Notre travail, fondé sur une synthese bibliographique et sur notre propre expérience acquise en traitant plusieurs jeux de données, a montré que ces méthodes permettent d'aborder dans un cadre rigoureux les problèmes d'identification de structures spatiales ou temporelles et l'étude de la permanence de ces structures dans le temps ou dans l'espace. Par ailleurs, ce travail a montré également l'apport dans de nombreux cas de ces méthodes par comparaison avec d'autres stratégies ou méthodes d'analyses de données plus couramment utilisées. En revanche, il s'est également révélé que dans certaines situations, l'utilisation des analyses multitableaux n'est pas forcement justifiée ou conduit à des résultats dont l'interprétation peut parfois être délicate. Finalement, l'intérêt des méthodes multitableaux apparaît fortement lié à l'objectif de l'étude et au degré de précision désiré par l'écologue lors de l'exploitation des résultats. En conclusion, nous pensons que la capacité de ces méthodes à répondre si précisément à autant de questions diverses concernant la permanence des structures fait qu'une diffusion plus large en écologie est fortement souhaitable.
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Delattre, Thomas. "Influence de la structure du paysage et des conditions météorologiques sur le comportement de dispersion de Maniola jurtina (Lepidoptera : Nymphalidae, L. ) dans un agroécosystème bocager." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S217.
Анотація:
La dispersion est le mouvement des individus ayant des conséquences potentielles sur les flux de gènes. Des variations inter et intra individuelles de ce comportement résultent les patrons de distribution des métapopulations et communautés dans les paysages. Les pressions de sélection dues aux changements de paysages causés par les activités humaines entrainent l’apparition de stratégies de dispersion spécifiques, avec un contraste grandissant entre stratégies adaptées à la recherche de ressources au sein des habitats, et celles adaptées à la recherche d’habitats au sein des paysages. L’analyse quantitative du comportement de dispersion de Maniola jurtina nous a permis de mettre en évidence une stratégie adaptée à la dispersion sur de longues distances, les « mouvements droits », différente de la stratégie en « boucles de recherches » connue jusque là, adaptée à l’exploration sur de courtes distances. Par ailleurs, chez les ectothermes l’activité est fortement dépendante des conditions météorologiques. Nous avons montré que cet effet s’applique à la dispersion, que les stratégies de dispersion de M. Jurtina sont différemment affectées, et que cela modifie la connectivité fonctionnelle à l’échelle du paysage. Enfin, nous avons étudié le comportement de dispersion de M. Jurtina le long d’un gradient d’intensification agricole, et montré comment la dispersion est affectée par la destruction des habitats et la stochasticité environnementale. Finalement, nous avons estimé le rôle de corridor écologique d’une mesure agri-environnementale Européenne, les bandes enherbées, grâce à une combinaison de simulations de mouvements, et de suivis individuels au sein des bandes enherbéesDispersal is the movement of individuals with potential consequences on gene flow. The distribution patterns of metapopulations and communities in the landscapes result from the inter and intra-individual variations of dispersal. The selection pressures due to human-driven landscape changes cause the apparition of specific movement strategies, with a growing contrast between strategies adapted to resource searching inside patches, and patch searching inside landscapes. The quantitative analysis of M. Jurtina dispersal behaviour allowed us to highlight a strategy adapted to long distance dispersal, the “direct moves”, which is different from the “foray loops” strategy that was known for this species, and is adapted to local short-distance exploration. Besides, in ectotherms activity is strongly dependant on meteorological conditions. We showed that this effect applies to dispersal too, that the dispersal strategies of M. Jurtina are differently affected, and that it changes the functional connectivity at the landscape scale. Moreover, we examined the dispersal behaviour of M. Jurtina along a gradient of agricultural intensification, and showed how dispersal is affected by habitat loss and environmental stochasticity. Finally, we estimated the potential corridor role of an agri-environment scheme set up in European landscapes: the grassy field margins. We used a combination of individual-based simulations of movement, and field surveys of movement inside grassy field margins and habitat patches to estimate this corridor function
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Beffy, Jean-Luc. "Approche des structures ternaires en écologie par l'analyse en composantes principales à trois modes." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10057.
Анотація:
En ecologie, une partie importante des problematiques de recherche de typologies conduit a l'echantillonnage de descripteurs biotiques ou abiotiques dans le temps et l'espace sous certaines conditions experimentales. Un cadre general des etudes de ce type peut donc etre elabore a l'aide des quatre dimensions ecologiques de base: les descripteurs, les lieux et dates d'echantillonnage et les conditions experimentales. La prise en compte de trois dimensions parmi quatre definit des problematiques dites ternaires dont on peut essayer d'etablir une typologie globale en considerant pour chacune des dimensions des niveaux d'apprehension (niveaux taxonomiques, echelles spatiales et temporelles, pratiques experimentales) que l'on peut ensuite mettre en relation (meme interet accorde a chaque niveau, preference accordee a un niveau particulier,). Inspiree de recentes propositions en morphometrie, une approche des etudes mises en uvre en ecomorphologie fournit une illustration du cadre general propose. Lorsque le plan d'observation est complet, l'etude des memes descripteurs dans les memes lieux a differentes dates permet l'obtention de donnees tridimensionnelles que l'on peut organiser sous une forme cubique formalisee par l'archetype lieux x descripteurs x dates. L'integration d'hypotheses ou contraintes ecologiques souleve le probleme des transformations applicables sur les donnees recueillies. Partant de l'examen des travaux effectues sur ce theme en ecologie vegetale dans un cadre bidimensionnel, nous exposons un large eventail de transformations qui correspondent aux multiples points de vue que l'on peut privilegier dans l'abord de donnees tridimensionnelles. En psychometrie, le besoin d'un traitement approprie de donnees cubiques a suscite le developpement d'une famille de methodes statistiques adequates. Au sein de cet ensemble, l'analyse en composantes principales a trois modes, introduite comme une extension de l'analyse en composantes principales (tucker, 1963), constitue un outil methodologique de choix (kroonenberg, 1983). Privilegiant une perspective historique, nous presentons les fondements mathematiques, les solutions algorithmiques successivement proposees et les proprietes statistiques associees. L'interet de la methode dans la mise en evidence d'interactions ternaires exprimant des structures complexes est ensuite teste sur divers jeux de donnees obtenus en limnologie, en ichtyologie et dans l'etude de la vegetation aquatique
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Chevenet, François. "Un environnement coopératif de résolution de problèmes pour l'analyse statistique en écologie." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10074.
Анотація:
En ecologie, les problemes d'analyse statistique des relations especes-environnement augmentent en quantite et en qualite (complexite). Malgre une diffusion importante de nombreux programmes, il persiste un desequilibre entre d'une part un flot intense et un niveau de complexite eleve des problemes biometriques, et d'autre part la productivite creative d'un corps limite d'experts en statistiques. Pour tenter de reduire ce desequilibre, nous abordons la gestion et l'exploitation des strategies statistiques, c'est-a-dire la modelisation des connaissances methodologiques dans les processus d'analyse statistique. Nous apprecions ce probleme a la lumiere du concept d'environnement cooperatif de resolution de problemes. D'une part il s'agit d'integrer de multiples composantes specialisees, complementaires et inter-communicantes. D'autre part il s'agit d'integrer des capacites de cooperation homme-ordinateur afin de permettre l'exploration des nuances entre le tout automatique et le tout manuel. Nous proposons un environnement, denomme carol, integrant trois composantes : (i) coleoptera, une base de connaissances relatives au domaine d'application. Elle est implantee en shirka. Nous presentons un modele de representation des strategies ecologiques des coleopteres aquatiques de france (ii) slot, une base de connaissances relatives aux methodes factorielles de la statistique descriptive. Cette composante est une interface intelligente entre l'utilisateur et des programmes externes. Implantes en scarp, elle utilise un modele de taches et les methodes du dialogue a initiative mixte dans l'exploitation d'une bibliotheque organisee des methodes statistiques ou dans son utilisation comme plate-forme de programmation (iii) digit, un logiciel qui aborde l'aspect graphique de la modelisation en couplant des methodes du graphisme dynamique a ces bases de connaissances. L'environnement carol, participe a l'effort de definition d'un dictionnaire virtuel des pratiques statistiques en ecologie
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Robinet, Christelle. "Modélisation mathématique des phénomènes d'invasion en écologie : exemple de la chenille processionnaire du pin." Paris, EHESS, 2006. http://www.theses.fr/2006EHES0077.
Анотація:
Ce mémoire présente la modélisation mathématique de la dynamique spatio-temporelle d'une population sous influence du changement climatique. Différentes approches sont réunies ici pour étudier la progression d'un insecte défoliateur, la chenille processionnaire du pin, vers le nord. Le modèle de Ricker avec retard montre que le cycle de pullulation de l'insecte a une période de 6 ans. La dynamique de l'expansion dans le Bassin Parisien est décrite par ce modèle de croissance couplé à une contrainte climatique et à un modèle de diffusion prenant en compte la répartition des pins. Nous montrons que le réchauffement climatique est véritablement à l'origine de cette expansion, même si l'hétérogénéité du milieu joue un rôle fondamental dans la vitesse de progression, et nous présentons un scénario d'expansion possible pour les prochaines annéesThis thesis reports a mathematical modelling of a spatio-temporal dynamic of a population responding to climate change. Several approaches are gathered to study the northward expansion of a defoliator insect, the pine processionnary moth. The delayed Ricker model proves that the outbreak cycle is 6-year periodic. The expansion dynamics in the Paris Basin is described by the model coupled to a climatic constraint and a diffusion model wich takes into account the pines distribution. We show that the climate change is really involved in the process of expansion even if the heterogeneity of the environnement is a key factor of the speed of propagation, and we finally suggest an expansion scenario for the next years
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Nowak, James. "Integrated Population Models and Habitat Metrics for Wildlife Management." Doctoral thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26023.
Анотація:
La gestion des espèces est entièrement dépendante de notre capacité à évaluer les décisions de gestion et de les corriger si nécessaire. Dans un monde idéal les gestionnaires auraient une connaissance extensive et mécanistique des systèmes qu’ils gèrent et ces connaissances seraient mises à jour de façon continue. Dans la réalité, les gestionnaires doivent gérer les populations et développer des objectifs de populations en dépit de leur connaissance imparfaites et des manques de données chronique. L’émergence de nouveaux outils statistiques ouvrent toutefois la porte à de nouvelles possibilités ce qui permet une gestion plus proactive de la faune. Dans le Chapitre 1, j’ai évalué l’efficacité de modèles intégrés de populations (MIP) à combler des lacunes dans notre connaissance en présence de données limitées et de modèles de populations mal spécifiés. J’ai démontré que les MIP peuvent maintenir une précision élevée et présenter un biais faible, et ce dans une large gamme de conditions. Dans le chapitre 2, j’ai développé une approche de MIP qui inclut des effets aléatoires entre les différentes populations. J’ai constaté que les effets aléatoires permettent améliorer considérablement les performances des algorithmes d'optimisation, produisent des estimations raisonnables et permettent même d'estimer les paramètres pour les populations avec des données très limitées. J’ai par la suite appliqué le modèle à 51 unités de gestion du Wapiti en Idaho, USA afin de démonter son application. La viabilité des populations à long terme est généralement réalisé à grâce à des manipulations d’habitat qui sont identifiées grâces à des méthodes de sélection des ressources. Les méthodes basées sur la sélection des ressources assume cependant que l’utilisation disproportionnée d’une partie du paysage reflète la volonté d’un individu de remplir une partie de son cycle biologique. Toutefois, dans le troisième chapitre j’ai démontré que des simples mesures d’habitat sont à mieux de décrire la variation dans la survie des Wapitis. Selon, mes résultats, la variation individuelle dans la sélection des habitats était le modèle qui expliquait le mieux la corrélation entre les habitats et le succès reproducteur et que les coefficients de sélection des ressources n’étaient pas corrélés à la survie.Successful management of harvested species critically depends on an ability to predict the consequences of corrective actions. Ideally, managers would have comprehensive, quantitative and continuous knowledge of a managed system upon which to base decisions. In reality, wildlife managers rarely have comprehensive system knowledge. Despite imperfect knowledge and data deficiencies, a desire exists to manipulate populations and achieve objectives. To this end, manipulation of harvest regimes and the habitat upon which species rely have become staples of wildlife management. Contemporary statistical tools have potential to enhance both the estimation of population size and vital rates while making possible more proactive management. In chapter 1 we evaluate the efficacy of integrated population models (IPM) to fill knowledge voids under conditions of limited data and model misspecification. We show that IPMs maintain high accuracy and low bias over a wide range of realistic conditions. In recognition of the fact that many monitoring programs have focal data collection areas we then fit a novel form of the IPM that employs random effects to effectively share information through space and time. We find that random effects dramatically improve performance of optimization algorithms, produce reasonable estimates and make it possible to estimate parameters for populations with very limited data. We applied these random effect models to 51 elk management units in Idaho, USA to demonstrate the abilities of the models and information gains. Many of the estimates are the first of their kind. Short-term forecasting is the focus of population models, but managers assess viability on longer time horizons through habitat. Modern approaches to understanding large ungulate habitat requirements largely depend on resource selection. An implicit assumption of the resource selection approach is that disproportionate use of the landscape directly reflects an individual’s desire to meet life history goals. However, we show that simple metrics of habitat encountered better describe variations in elk survival. Comparing population level variation through time to individual variation we found that individual variation in habitat used was the most supported model relating habitat to a fitness component. Further, resource selection coefficients did not correlate with survival.
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Ezzahiri, Mustapha. "Application de l'analyse numérique à l'étude phytoécologique et sylvicole de la cédraie du Moyen-Atlas tabulaire : exemple de la cédraie de Sidi-Mguild." Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30031.
Анотація:
Quatre parties sont successivement envisagees: la premiere trace une esquisse climatique et bioclimatique de la zone. Deux secteurs ont pu etre distingues: le secteur occidental qui releve du bioclimat humide froid et le secteur oriental qui appartient au subhumide variante tres froide. La seconde interesse l'etude de la vegetation: dans 175 placettes couvrant toute la zone, ont pu etre etudiees les structures forestieres du massif de sidi mguild par une approche multivariable. Sept groupements vegetaux qui correspondent a sept unites homogenes ont ete decrits. La troisieme partie a ete consacree aux aspects sylvicols et plus particulierement aux problemes de productivite de la futaie inequene. Sur un echantillon de 175 arbres dominants, cinq classes de fertilite ont ete determinees. Les particularites de chaque site ont ete mises en evidence dans les plans factoriels des traitements numeriques. Il ressort que les conditions climatiques d'abord, les facteurs edaphiques ensuite sont les parametres differentiels. La quatrieme partie traite un bilan de la regeneration naturelle du cedre apres une periode d'amenagement. L'analyse factorielle des correspondances a mis en evidence quatre milieux differents pour la regeneration naturelle. Les facteurs responsables de celle-ci sont essentiellement les parametres climatiques, le substrat, la profondeur du sol et la structure de la vegetation
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Virgili, Auriane. "Modelling distributions of rare marine species : the deep-diving cetaceans." Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS003/document.
Анотація:
Les cétacés grands plongeurs, cachalots Physeteridae et Kogiidae, et baleines à bec Zipiidae, sont des espèces marines rares. Leur faible densité, aire de distribution étendue et faible disponibilité en surface génèrent de faibles taux d’observations. Cette particularité constitue un défi pour la modélisation d’habitat de ces espèces, préalable à leur conservation. Les modèles doivent gérer l’abondance de zéros qui limitent leur capacité à inférer des résultats écologiquement cohérents. Cette thèse vise donc à trouver une méthodologie adaptée aux jeux de données abondants en zéros, à déterminer comment les variables environnementales influencent la distribution des grands plongeurs et à prédire les zones potentielles qu’ils utilisent. Tester la capacité de prédiction de différents modèles d'habitat confrontés à un nombre décroissant d’observations a permis de souligner la pertinence d’un modèle, même si un minimum de 50 observations est nécessaire pour fournir des prédictions fiables. Des données issues de différentes campagnes visuelles ont été assemblées afin de produire les premières cartes de densités de grands plongeurs à l’échelle de l’océan Atlantique Nord et la mer Méditerranée. Les densités les plus élevées sont prédites dans les eaux entre 1500 et 4000 m de profondeur et près des fronts thermiques, particulièrement le long des pentes continentales et à l'ouest de l'océan Atlantique Nord. Par ailleurs, l’analyse de la transférabilité des modèles a montré une variation des habitats préférentiels en fonction des écosystèmes. Finalement, cette thèse permet de discuter les défis de la modélisation statistique appliquée aux espèces rares et les applications de gestion associéesDeep-diving cetaceans, sperm- and beaked whales Physeteridae, Kogiidae and Ziphiidae, are rare marine species. Due to their low densities, wide distribution ranges and limited presence at the water surface, visual surveys usually result in low sighting rates. This paucity of data challenges the modelling of their habitat, prerequisite for their conservation. Models have to cope with a great number of zeros that weakens the ability to make sound ecological inferences. Consequently, this thesis aimed at finding a methodology suitable for datasets with a large number of zeros, determining how environmental variables influence deep-diver distributions and predicting areas preferentially used by these species. By testing the predictive performance of various habitat models fitted to decreasing numbers of sightings, I selected the most suitable model and determined that at least 50 sightings were needed to provide reliable predictions. However, individual surveys can rarely provide sufficient deep-diver sightings thus I merged many visual survey datasets to produce the first basin-wide deep-diver density maps in the North Atlantic Ocean and the Mediterranean Sea. Highest densities were predicted in waters from 1500-4000 m deep and close to thermal fronts ; hotspots were predicted along the continental slopes, particularly in the western North Atlantic Ocean. In addition, a model transferability analysis highlighted that habitat drivers selected by the models varied between contrasted large ecosystems. Finally, I discussed challenges related to statistical modelling applied to rare species and the management applications of this thesis
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Lamouroux, Nicolas. "Hydraulique statistique et prédiction de caractéristiques du peuplement piscicole : modèles pour l'écosystème fluvial." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10198.
Анотація:
L'analyse des aspects hydrauliques des ecosystemes fluviaux se heurte a la complexite d'une part de l'hydraulique des cours d'eau naturels et d'autre part du fonctionnement des systemes biologiques. Face a la demande croissante d'outils quantitatifs permettant de predire l'impact sur les poissons, plantes ou invertebres des amenagements fluviaux, hydrauliciens et ecologues ont developpe des modeles d'habitat issus du couplage 1) de modeles decrivant les conditions hydrauliques locales dans des troncons de cours d'eau avec 2) des modeles de preference des especes pour ces conditions, inspires du concept de niche ecologique. Les validations de ces modeles sont rares, monospecifiques et controversees. Cette these propose une modelisation statistique de l'habitat hydraulique, basee sur les similitudes de forme des distributions en frequence de vitesse, hauteur et contrainte observees dans plus de 50 troncons de bassins differents. Ces modeles hydrauliques statistiques, d'utilisation particulierement simple, mettent en evidence le role de variables clefs de l'hydraulique comme le nombre de froude des troncons sur la diversite des habitats. Couples avec de nouveaux modeles de preference piscicoles, ils fournissent un modele d'habitat statistique. Teste sur 11 troncons du bassin du rhone ayant fait l'objet de suivis piscicoles de long-terme, et malgre de fortes variations geographiques des peuplements, le modele d'habitat explique 13% de la variabilite observee de la structure specifique du peuplement, 23% de cette variabilite au niveau plus general des traits biologiques, et 35 a 47% de cette variabilite dans des cadres geographiques restreints. Il explique egalement jusqu'a 92% de la variabilite d'indices piscicoles synthetiques qui, par ailleurs, sont lies aux variables hydrauliques clefs (froude, reynolds) ainsi qu'a la geomorphologie. Ces resultats significatifs confirment le role majeur de l'hydraulique sur les communautes piscicoles. Ils ouvrent d'attractives perspectives d'application (illustrees dans le cas de la gestion des debits du rhone) et de generalisation. Ils ouvrent egalement un large champ de recherche qui concerne les liens generaux entre les descripteurs synthetiques indissociables de l'hydraulique, de la geomorphologie et de la biologie des ecosystemes fluviaux.
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Gosselin, Frédéric. "Modèles stochastiques d'extinction de population : propriétés mathématiques et leurs applications." Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066358.
Анотація:
Des modeles d'extinction de population sont frequemment employes comme outils d'aide a la decision pour la gestion de populations animales ou vegetales menacees. Le but de cette these est de prouver des resultats mathematiques decrivant la maniere dont se passe l'extinction dans la plupart de ces modeles, et de les appliquer a quelques cas particuliers. Apres une revue bibliographique sur l'extinction de populations et les modeles utilises pour l'apprehender, je propose une serie de resultats mathematiques, pour la plupart asymptotiques, generalisant au cadre plus etendu des chaines de markov a espace d'etats denombrable des resultats connus pour les chaines de markov finies ou les processus de ramification. Je prouve l'extinction certaine de ces modeles et deux types de stabilisation stochastique et asymptotique conditionnellement a la non-extinction. C'est l'utilisation de resultats d'analyse lineaire qui aura permis une telle extension. Je presente ensuite deux manieres de simuler numeriquement ces modeles, dont l'une est en partie nouvelle, puis j'etudie a la lumiere des resultats de cette these un modele d'extinction correspondant a une population reelle. Je clos ce travail par une discussion sur l'applicabilite, l'utilisation et l'utilite de mes resultats pour la modelisation de l'extinction, mais aussi dans d'autres domaines biologiques. Les principales conclusions sont que mes resultats s'appliquent a un grand nombre de modeles d'extinction existants et possedent des applications conceptuelles interessantes en ecologie theorique, concernant les notions d'equilibre et de stabilite, mais qu'ils ne sont pas systematiquement utiles dans l'interpretation des simulations et qu'ils doivent etre utilises avec une certaine rigueur mathematique
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Pradel, Roger. "Estimation et comparaison de probabilités de survie par suivi individuel et utilisation en biologie des populations." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20152.
Анотація:
Les donnees de capture-marquage-recapture sont devenues le moyen privilegie pour l'etude des survies dans les populations naturelles mobiles. Une methode d'analyse est presentee qui est le pendant de l'analyse multivariee classique en termes de facteurs qualitatifs et quantitatifs, d'interactions et de choix de modeles. Les possibilites ainsi ouvertes servent a aborder dans des cas concrets des problemes varies de la biologie des populations ou les survies (ou les probabilites de disparition) jouent un role important
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Ravigné, Virginie. "Etude théorique des évolutions conjointes de traits : les exemples de la spécialisation écologique et de la dispersion chez les plantes." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20200.
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Le, Fur Jean. "Modélisation numérique des transferts de radioéléments artificiels en mer de Manche : processus hydrodynamiques, biologiques et sédimentaires." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10129.
Анотація:
L'evaluation du devenir des radioelements issus des rejets chroniques ou accidentels qui affectent l'ecosysteme de la manche est envisagee au moyen de methodes numeriques. Pour des zones peu distantes du centre de retraitement de la hague, une etude statistique permet d'etablir une relation directe entre les quantites de ruthenium-106 rejetees par l'emissaire et les concentrations de ce radioelement dans les algues marines. Pour le cas general, un modele a caractere pluridisciplinaire est developpe. Les constituants etudies sont l'environnement liquide (vecteur des radioelements), la matiere particulaire (piege a radioelements) et les macro-organismes vivants (recepteurs des radioelements). La dispersion des radioelements dans l'environnement liquide est calculee a partir de modules distincts permettant l'estimation des courants de maree (resolution du systeme de saint venant), du transport des masses d'eau et de la diffusion des radioelements. La fixation de radioelements sur la matiere particulaire est formalisee par un coefficient d'ajustement integre dans l'equation de la diffusion. Les transferts de radioelements entre la phase liquide et les organismes sont modelises a l'aide d'un systeme a compartiments; les fluctuations de la source sont prises en compte dans la formulation. L'ensemble des modeles est integre dans un systeme de calcul qui permet leur utilisation en sequence de facon automatique. Les estimations de courant et des trajectoires sont en accord avec les observations et permettent d'envisager des applications a court terme du systeme. A partir d'une double experience realisee in situ, le modele de transfert de radioelements aux organismes est valide. Les poinits qui restent a preciser sont principalement les transferts a la matiere particulaire, la calibration du systeme pour les etudes a long terme et certains facteurs a prendre en compte dans le modele de trans
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Carre, Catherine. "Transfert de radionucléides dans les organismes vivants : analyse de données et modélisation : application au domaine de la Manche." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10238.
Анотація:
De nombreuses donnees issues de prelevements effectues sur le pourtour de la manche entre 1984 et 1993 concernant les concentrations de differents radionucleides (ru-106, co-60, sb-125, cs-137, cs-134) chez plusieurs organismes marins (algues et mollusques) sont analysees a l'aide de methodes statistiques (analyses univariees, multivariees, spectrales). Ce bilan met en evidence l'heterogeneite spatiale et temporelle du domaine d'etude. Un lien etroit apparait entre les series temporelles representant les rejets de l'usine de retraitement de la hague et les concentrations dans l'eau de mer et les bioindicateurs. Des sources secondaires, comme l'accident de tchernobyl en mai 1986, interviennent aussi ponctuellement dans le temps et dans l'espace. Les phenomenes de transfert sont egalement influences par d'autres parametres comme le type d'effluents, les formes physico-chimiques des radionucleides, les processus hydrodynamiques et la physiologie des organismes. L'etude du k-40, un radionucleide naturel, a montre l'existence d'une rythmicite annuelle a relier aux cycles physiologiques des organismes. Plusieurs types de modelisation sont aussi engages. Le transfert global entre la source radioactive et les concentrations dans les organismes vivants peut etre represente par des parametres statistiques (ajustement a des equations traduisant la decroissance spatiale ou methode basee sur des correlations croisees). Ces modeles sont en general limites dans leur champ d'application. Un deuxieme type de modele conceptualise le transfert des radionucleides entre l'eau de mer et la matiere vivante. L'utilisation du facteur de concentration permet d'effectuer une estimation rapide des concentrations dans les bioindicateurs. Un modele base sur la theorie des compartiments est egalement valide. Malgre son contenu cognitif important, son application parait essentiellement adaptee aux cas de rejets accidentels. L'ensemble de ces methodes a permis de preciser les caracteristiques de certains radionucleides, de decrire l'environnement radioecologique de la manche, d'ameliorer les strategies de suivi et de rejets et de tester differents modeles
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Lardeux, Frédéric. "Biologie, écologie et dynamique de population de l'éperlan (Osmerus eperlanus, L. ) (poisson, clupéiforme, L. ) dans l'estuaire de la Loire (France)." Brest, 1986. http://www.theses.fr/1986BRES2031.
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Leclère, Jérémy. "Modèles prédictifs des peuplements de juvéniles 0+ de poisson en grands cours d'eau : outil pour la gestion et la restauration." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2013. http://www.theses.fr/2013MNHN0006.
Анотація:
La gestion des cours d’eau est soutenue par différents indices biologiques permettant d’en évaluer l'état, d’identifier les sources de perturbations et de fournir des informations quant aux restaurations possibles. Sur les grands cours d’eau, il a été mis en évidence que les indicateurs piscicoles, généralement fondés sur les stades adultes, montrent des limites concernant leur capacité à discriminer les perturbations et leur aptitude à évaluer l’efficacité des travaux de réhabilitation de berges, qui représentent une part notable des restaurations de ces milieux. Des indicateurs fondés sur les juvéniles 0+ devraient permettre d’éviter ces limites considérant qu’ils sont très sensibles à leur environnement et occupent des habitats répondant à leurs exigences biologiques étroites. L’objectif de ce travail a donc été la mise au point d’un premier indice multi-métrique, fondé sur les juvéniles 0+, permettant d’évaluer l'intégrité écologique des habitats rivulaires des grandes rivièresRiver management is supported by the use of numerous biological indicators in order to assess ecosystems condition, to identify the origin of disturbances and to provide valuable information on the possible restoration measures. In large river systems, some limitations have been highlighted for the fish-based indicators, which are usually built on adult populations. These limitations are related to their ability to disentangle disturbance sources and to assess the effectiveness of river bank rehabilitation works, which represent a large part of current restoration acts in these systems. Indicators based on young-of-the-year (YOY) fishes should overcome these limitations since YOYs are strongly sensitive to their environment and occupy specific habitat reflecting their biological requirements. This thesis aims to develop a preliminary multi-metric index, strictly based on young-of-the-year fishes, in order to assess the ecological integrity of riparian habitats of large river systems
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Poreau, Brice. "Biologie et complexité : histoire et modèles du commensalisme." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063917.
Анотація:
Le commensalisme est une association biologique au sein de laquelle le commensal obtient un avantage, alors que son hôte n'obtient ni avantage, ni désavantage. Ce type d'association est théorisé durant la seconde moitié du dix-neuvième siècle, notamment par Pierre-Joseph Van Beneden (1809-1894). Zoologiste belge, professeur à l'université de Louvain, il propose dans son ouvrage de 1875 intitulé Les commensaux et les parasites dans le règne animal, 264 exemples d'associations qu'il classe parmi le commensalisme. Ses travaux ont un retentissement majeur dans l'univers des zoologistes de son époque. Le concept de commensalisme perdure alors jusqu'au vingt-et-unième siècle et interroge sur les notions d'individualité, d'individuation et d'association. Notre étude porte non seulement sur le développement de ce concept au cours du dix-neuvième siècle, que nous démontrons par de nombreux documents inédits issus des archives de Pierre-Joseph Van Beneden, mais aussi sur la pérennité du concept jusqu'à nos jours. Le commensalisme est interprété comme un " marqueur " de l'émergence de nouvelles sciences du vivant : la microbiologie et l'écologie. Plus qu'un concept scientifique, le commensalisme apparaît alors comme un concept illustrant la complexité du vivant
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Mabrouk, Nabil. "Analyzing individual-based models of microbial systems." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00712153.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du débat en écologie théorique entre ceux qui favorisent les modèles mathématiques agrégés contenant un nombre relativement faible d'équations exprimant quelques principes généraux et ceux qui préfèrent les modèles individus-centré (multi-agents) qui sont structurellement plus réalistes et comprennent une représentation détaillées des processus et interactions à l'échelle de l'individu. Dans cette thèse nous proposons d'établir un lien entre ces deux approches en dérivant des modèles déterministes basés sur les moments spatiaux et approximant la dynamique des modèles individus-centrés de systèmes microbiens. Nous illustrons cette approche sur l'exemple de croissance d'un bio lm formé par des bactéries mobiles ou immobiles. Nous montrons que les modèles des moments peuvent rendre compte des principales propriétés des structures spatiales obtenues par simulation individus-centrée. En n nous explorons les limites des modèles des moments notamment à rendre compte de l'e et des uctuations locales de l'environnement des individus lorsque celles ci a ectent la dynamique du système microbien simulé par le modèle individus-centré.
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Fekih, Salem Radhouane. "Modèles mathématiques pour la compétition et la coexistence des espèces microbiennes dans un chémostat." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01018600.
Анотація:
Cette thèse porte sur l'analyse mathématique de modèles de compétition de plusieurs espèces microbiennes sur un seul nutriment dans un chémostat. L'objectif est de montrer la coexistence des espèces par divers mécanismes pour affirmer la biodiversité que l'on trouve dans les écosystèmes aquatiques et terrestres ainsi que dans les bioréacteurs. Nous nous somme intéressés principalement à trois mécanismes de coexistence :1- La compétition inter-spécifique entre les populations de micro-organismes et intra-spécifiques entre les individus de la même espèce.2- La floculation où l'espèce la plus compétitive inhibe sa propre croissance par la formation des flocs pour pouvoir coexister avec les autres espèces. En fait, ces bactéries en flocs consomment moins du substrat que les bactéries isolées puisqu'ils ont un moins bon accès au substrat, étant donné que cet accès au substrat est proportionnel à la surface extérieur du floc.3- La densité-dépendance dont le modèle peut être construit à partir du modèle de floculation en supposant que la dynamique de floculation est plus rapide que la croissance des espèces. Dans ce modèle densité-dépendant, le taux de croissance et le taux de prélèvement dépendent non seulement de la densité du substrat mais aussi de la densité de la biomasse.Enfin, nous avons étudié un modèle de digestion anaérobie à trois étapes avec dégradation enzymatique du substrat (matière organique) dont une partie peut être sous forme particulaire. L'analyse mathématique montre que ce modèle peut présenter la quadri-stabilité avec lessivage d'aucune, d'une ou de deux espèces selon la condition initiale.
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Girard, Virginie. "Modèles d'habitat statistiques comme outils d'aide à la gestion des débits des rivières insulaires tropicales : Guadeloupe, Martinique, Mayotte, Réunion." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10055/document.
Анотація:
Les modèles d’habitat hydrauliques sont fréquemment utilisés pour prédire les impacts écologiques de la gestion des débits des rivières. Ils couplent des modèles hydrauliques des tronçons de rivières à des modèles de "préférences" des organismes pour les conditions hydrauliques de leur microhabitat (vitesses, hauteurs, forces). Les modèles d'habitat statistiques reposent sur une modélisation des distributions en fréquence des variables hydrauliques. Ils sont simples d'utilisation mais ne sont pas applicables en l'état en milieu insulaire tropical. Nous avons développé des modèles biologiques de préférences hydrauliques de 15 taxons diadromes des îles tropicales (crevettes et poissons), ainsi que des modèles hydrauliques statistiques adaptés aux rivières à forte pente et forte granulométrie. Les modèles utilisent cinq jeux de données biologiques existants (~8350 échantillons de pêches électriques, 52 rivières) et des mesures hydrauliques originales (44 rivières, 69 station×date), collectés dans quatre îles des Caraïbes (Guadeloupe, Martinique) et de l'Océan Indien (Mayotte, Réunion), en collaboration avec des partenaires locaux. Nos modèles hydrauliques statistiques prédisent les distributions de vitesses et de hauteurs d'eau observées avec plus de précision que les modèles développés en Europe continentale. Les modèles biologiques reflètent que les contraintes hydrauliques contribuent généralement faiblement à la sélection du microhabitat en milieu tropical. Néanmoins, certains taxons montrent des préférences hydrauliques significatives et comparables entre les jeux de données. Nous illustrons l'application possible des résultats pour guider la gestion des débitsHydraulic habitat models are frequently used for predicting the ecological impacts of flow management in stream reaches. Their hydraulic component describes microhabitat hydraulics within the reach (e.g. velocity, depth); their biological component describes the "preferences" of aquatic taxa for microhabitat hydraulics. Statistical habitat models involve the modelling of the frequency distributions of hydraulic variables in reaches. Their application requires simple data, but such models are not available for insular tropical streams. We developed hydraulic preference models for 15 diadromous taxa of tropical islands (shrimps and fishes), and statistical hydraulic models for steep streams with large bed particle size. Our models are based on five available biological data sets (~8350 electrofishing units, 52 streams) and original hydraulic measurements (44 streams, 69 site×date) collected in four islands in the Caribbean region (Guadeloupe, Martinique) and the Indian Ocean (Reunion, Mayotte), in collaboration with local partners. Our hydraulic models improve the predictions of observed velocity and depth distributions when compared with previous models developed in continental Europe. Our biological models reflect that hydraulics contribute less to microhabitat selection in tropical islands than elsewhere. Nevertheless, some taxa have significant hydraulic preferences that are comparable among data sets and we illustrate a potential application of our results for guiding low flow management in tropical insular streams
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Le, Mezo Priscilla. "Variabilité des écosystèmes marins de l'échelle inter-annuelle au dernier cycle glaciaire-interglaciaire." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV003.
Анотація:
La variabilité du système climatique influence la productivité et la distribution des espèces marines sur toutes les échelles de temps, de la variabilité saisonnière et inter-annuelle aux cycles glaciaires-interglaciaires. Mais ces liens entre climat et écosystèmes marins sont encore largement méconnus, de telle sorte que les prévisions des changements à venir sont difficiles. De plus, parce que les indicateurs paléoclimatiques issus des archives marines sont souvent liés au fonctionnement de l’écosystème, cette méconnaissance limite la fiabilité de la reconstruction de la variabilité climatique passée.Ce travail de thèse vise à améliorer notre connaissance de ces liens entre climat et écosystèmes marins : nous nous sommes intéressés aux changements de productivité marine au cours du dernier cycle glaciaire-interglaciaire, et nous nous sommes aussi penchés sur la réponse de l’écosystème, incluant l'ensemble des niveaux de la chaine trophique, à la variabilité inter-annuelle à décennale en climat pré-industriel. Ce travail est basé sur l’utilisation d’un modèle climatique (IPSL-CM), d’un modèle de biogéochimie marine (PISCES) et d’un modèle de niveaux trophiques supérieurs (APECOSM).Dans un premier temps, nous montrons que le lien entre l’intensité de la mousson indienne et la productivité primaire marine, en été boréal dans la mer d’Arabie, n’est pas direct. En effet, il apparait indispensable pour comprendre les changements de productivité de considérer, en plus de l'intensité de la mousson, la structure de la mousson. En particulier, la position du Jet de Findlater par rapport à la côte de la péninsule arabique est un paramètre important puisqu'elle conditionne la dynamique d'Ekman dans la région.Dans un second temps, nous avons étudié les variations de la productivité marine au large de l'embouchure du fleuve Congo et leurs liens avec le fleuve et les changements de dynamique atmosphérique africaine. Ce travail a mis en évidence que la relation entre l'intensité de la mousson et l'intensité des alizés, souvent utilisée dans les reconstructions climatiques, n'est pas toujours vérifiée. Selon le climat étudié, l'importance des effets thermiques ou dynamiques sur les changements de précipitations et de vents simulés est différente.Dans un troisième temps, nous avons étudié l'effet de la variabilité inter-annuelle sur les changements de productivité passés et sur le signal climatique potentiellement enregistré par des indicateurs climatiques biologiques.Enfin, la dernière partie de cette thèse se focalise sur la réponse des organismes marins des haut-niveaux trophiques à la variabilité climatique à différentes fréquences. Ce travail a révélé que les organismes marins répondent de façons différentes aux variations environnementales en fonction de leur taille et de leur habitatClimate variability influences marine primary productivity and marine species distribution over all timescales, from seasonal to interannual variability and glacial-interglacial cycles. The links between climate and marine ecosystems are still sparsely known so that the predictions of futur changes are difficult. Moreover, because paleoclimate recorders extracted from marine archives are often linked to the functionning of the ecosystem, this lack of knowledge limits our ability to reconstruct past climate variability.This thesis work aims at improving our knowledge of these links between climate and marine ecosystems : we have looked into marine productivity changes during the last glacial-interglacial cycle, but we also examined the "end-to-end" ecosystem response to inter-annual to decadal variability in a pre-industrial climate. This work uses a climate model (IPSL-CM), a bio-geochemical model (PISCES) and a model of high trophic levels (APECOSM).First, we show that the link between Indian summer monsoon intensity and marine primary productivity in the Arabian Sea is indirect. Indeed, it appears necessary to consider the monsoon pattern, such as the Findlater Jet position, which drives the Ekman dynamics in the region, as well as its intensity to understand the productivity changes.Second, we study the marine productivity changes off the Congo river mouth and their links with the river runoff and the African atmospheric dynamics. This work shows that the relationship between monsoon intensity and trade winds intensity, often used to reconstruct past changes, is not always verified. Depending on the climate, thermal or dynamical effects are more or less prominent drivers of the simulated changes in precipitation and winds. Productivity off the Congo river mouth, which is mainly located in the subsurface, seems more affected by the ocean and atmosphere dynamics than by the river supply in nutrients.Third, we study the inter-annual variability effects over past productivity changes and over the climatic signal potentially recorded in the biological climate proxies.Finally, the last part of the thesis focuses on high trophic levels marine organisms response to climate variability at different frequencies. This study shows that marine organisms response to environmental changes varies with the organism' size and habitat
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Maigrot, Jean-Louis. "La relation homme-territoire à de grandes échelles d'espace : (contribution à la mise au point d'un modèle permettant, à un niveau communal, de localiser des enjeux territoriaux)." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOL020.
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Derville, Solène. "Écologie spatiale des baleines à bosse en zone de reproduction : habitats, distribution et mouvements dans le Pacifique Sud." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS374.
Анотація:
Comprendre les facteurs sociaux et environnementaux de la distribution et des mouvements de la mégafaune marine est essentiel à sa conservation. Les cétacés sont des espèces rares et mobiles, dont la gestion nécessite une meilleure compréhension des habitats qu’ils occupent. Cette thèse a eu pour but d’étudier l’écologie spatiale d’une population en danger de baleines à bosse (Megaptera novaeangliae) dans l’océan Pacifique Sud. En utilisant un ensemble de données multidisciplinaires collecté entre 1995 et 2018 en Nouvelle-Calédonie et en Océanie, cette thèse a poursuivi trois objectifs : 1) étudier les meilleures pratiques de modélisation de la distribution des cétacés, 2) acquérir une meilleure compréhension de la distribution, des habitats et des mouvements des baleines à bosse dans leur zone de reproduction d’Océanie, 3) prédire les zones de conservation prioritaires et les menaces potentielles pour les baleines à bosse dans cette région. La modélisation de la distribution d’une grande baleine migratrice à partir de données de recherche non systématique et issues de la science participative a fourni des prédictions de bonne qualité, tant que l’hétérogénéité spatiale de l’échantillonnage et la tendance statistique au surapprentissage étaient correctement prises en compte. Les modèles additifs généralisés ont été privilégiés pour leur équilibre en termes de complexité des relations modélisées, leur rendu écologiquement explicite et leur capacité de transferabilité. Les modèles d’utilisation de l’habitat à différentes échelles spatiales ont révélé une préférence pour une diversité d’habitats peu profonds répartis dans une large gamme de température des eaux en Océanie. Les monts sous-marins et bancs peu profonds ont été identifiés comme d’importants habitats de reproduction et de développement pour les baleineaux. Ces reliefs sous-marins jouent également un rôle clé dans la connectivité au sein et entre les populations. Cette utilisation unique et inattendue de l’habitat pélagique a des conséquences importantes sur la gestion spatiale des baleines à bosse. La prédiction des habitats de reproduction présents et futurs à des échelles multiples fournit une base scientifique pour la désignation de zones de conservation prioritaires et la protection contre les menaces générées par les activités humaines et le changement climatique dans le Pacifique SudUnderstanding the social and environmental drivers of the distribution and movements of marine megafauna is essential to their conservation. Cetaceans are elusive and mobile species, whose management requires an improved understanding of habitat use patterns. This thesis is aimed at investigating the spatial ecology of an endangered population of humpback whales (Megaptera novaeangliae) in the South Pacific Ocean. Using a multidisciplinary dataset collected between 1995 and 2018 in New Caledonia and Oceania, this thesis addressed three objectives, 1) investigate best practices to cetacean species distribution modeling, 2) acquire fundamental knowledge on the distribution, habitats and movements of humpback whales in Oceania breeding grounds, and 3) predict priority conservation areas and potential threats to humpback whales. Modeling the distribution of a migratory large whale from non-systematic visual survey and citizen science data provided valuable space-use predictions when uneven survey effort and statistical overfitting were specifically addressed. Generalized Additive Models were favored for their complexity trade-off, ecological interpretability and transferability. Models of habitat use revealed a preference for a diversity of shallow habitats (low island and atoll lagoons, barrier reef and high island slopes, banks and seamounts) spread over a relatively large thermal range over Oceania. Shallow seamounts and banks were identified as major breeding and nursing habitats and play a key role in the connectivity within and between populations. This unique and unexpected use of pelagic waters has important consequences for the spatial management of humpback whales. The predictions of present and future suitable humpback whale breeding habitats at multiples scales provide science-based evidence for priority conservation areas, and enable mitigation of threats from anthropogenic activities and climate change in the South Pacific
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Lévi, Laurent. "Modélisation par des problèmes hyperboliques de perturbations d'écosystèmes hydriques." Pau, 1994. http://www.theses.fr/1994PAUU3004.
Анотація:
Ce travail a pour objet l'étude de problèmes de Dirichlet hyperboliques non linéaires du premier ordre, associés à une contrainte forcée d'obstacle unilatéral sur un ouvert borné. Lorsque la fonction-obstacle est régulière et vérifie la condition aux limites, on ramène cette étude, par translation, à celle d'une équation de transport avec terme de réaction, associée à une contrainte de positivité et à des conditions de bord de Dirichlet homogènes. On donne une formulation faible entropique contrôlant les discontinuités le long de chaque onde de chocs et le long de la frontière libre, pour laquelle on établit un résultat d'existence et d'unicité. La solution est d'abord obtenue par la méthode de pénalisation, puis par perturbations singulières du problème du premier ordre au moyen d'inéquations de type parabolique dégénéré ou non, associées à la même contrainte de positivité. Enfin, la régularité et le comportement au bord de la fonction-obstacle sont affaiblis ; l'argument de translation ne peut alors être repris et l'opérateur pénalisant dépend des variables de temps et d'espace. Cette difficulté n'a permis de développer la méthode de pénalisation qu'en dimension d'espace 1
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Dinaharison, Jean Bienvenue. "Conception d’une approche spatialisée à base d’agent pour coupler les modèles mathématiques et informatiques : application à la modélisation du processus écosystémique du sol." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS184.
Анотація:
Le sol est un environnement fortement hétérogène dans lequel de nombreux processus interagissent pour fournir des services écosystémiques. L'approche de couplage de modèle propose de définir ce type de système en utilisant une architecture modulaire dans laquelle les divers processus représentés par des modèles communiquent pour reproduire les différents aspects du mécanisme d'un phénomène tel que le fonctionnement du sol. Dans ce projet de thèse, développons une telle approche dans le but de modéliser le fonctionnement du sol. Les défis d'un tel projet réside sur la résolution des problèmes de représentation des processus du sol. Ces problèmes de représentation prennent leur origine du fait qu'on réutilise des modèles venant de disciplines variés pour décrire les processus. Cet hétérogénéité de représentation peut se résumer par l'écriture des modèles, le cadre d'exécution temporelle et la résolution des données décrites par les modèles. Ces contraintes de couplage, sont traités par bon nombre d'approches dans la littérature. Tous proposent des solutions satisfaisantes à ces contraintes dans leur domaines d'application respectives. Dans nôtre approche, nous utilisons le paradigme agent pour encapsuler les divers processus du sol. Ces processus communiquerons à travers l'espace en utilisant les ressources qui y sont présent. Le comportement des processus dépendent alors de la disponibilité des ressources. Un problème de coordination peut jaillir de ce type de couplage, les processus peuvent consommer de la ressource de manière simultanée alors que cette dernière peut ne pas supporter cette demande. Pour remédier à cela nous utilisons une technique en théorie d'action appelé Influence-Reaction afin de définir des stratégies pour gérer ce type de situation. Nous nous sommes inspiré des approches présente dans la littérature afin de gérer les différentes temporalités des processus. Cette approche de couplage a été appliqué à un modèle de décomposition de la matière organique ou plusieurs processus (vers de terre, microbes et racine) se disputent de la ressource dans un sol. Les résultats suggèrent que l'utilisation de nôtre approche sied à la modélisation du fonctionnement du sol, mais donnent aussi des indications plus précises quand à la disponibilité de la ressourceSoil is a highly heterogeneous environment in which many processes interact to provide ecosystem services. Model coupling approaches propose to define such system by using a modular architecture in which various processes, represented by models, communicate to reproduce different aspects of a phenomenon such as soil functioning. In this thesis project, we develop such an approach for the purpose of modelling soil functioning. The challenges of such a scheme lie in solving representation problems of soil processes. These representation problems originate from the fact that models from various disciplines are reused to describe the processes. By representations problems, we mean model description which can be (individual or equation based), the temporal execution settings and data resolution. These coupling constraints are addressed by a number of approaches in the literature. All of them propose satisfactory solutions to these constraints in their respective application fields. In our approach, we use the agent paradigm to encapsulate the various soil processes. Then processes will communicate through the space by using resources inside it. The behaviour of the processes then depends on the availability of resources. A coordination problem can arise from this type of coupling, as processes may consume the resource simultaneously while the resource may not support this demand. To overcome that matter, we use an action-theoretic technique called Influence-Reaction to define strategies to manage this type of situation. We used algorithms suggested by the abbundant litterature to manage any processes temporality issues. This coupling approach was applied to a model of organic matter decomposition in which several processes (earthworms, microbes and roots) compete for soil ressources. The results suggest that the use of our approach is suitable for modelling soil functioning, but also gives more accurate indications of resource availability
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Bled, Florent. "Tests d'hypothèses en dynamique des populations fragmentées : développement et applications de modèles d'occupation des sites." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1087/.
Анотація:
Les approches classiques de modèles spatiaux pour les processus binaires de distribution d'espèces (i. E. Occupation des sites) présentent trois importantes carences. I) Elles ne prennent pas explicitement en compte l'incertitude dans le processus d'échantillonnage. Ii) Il y a un manque de modèles spatio-temporels, notamment hiérarchique. Iii) La plupart des modèles existants sont de type phénoménologique et ne considèrent pas explicitement les mécanismes écologiques sous-jacents. Cette thèse répond à ces limitations en présentant des modèles spatio-temporels d'occupation des sites pour des processus écologiques dynamiques. Ces modèles sont appliqués à des sujets essentiels en écologie, tels que la sélection de l'habitat, les espèces invasives et les changements climatiques. Comprendre la dynamique d'occupation des sites permet de prédire les changements d'occupation qui accompagneront des modifications de l'habitat et de prendre des décisions adaptées en gestion des populationsClassical approaches to the development of spatial models for binary processes of species distribution (i. E. Occupancy processes) present three important deficiencies. I) They do not explicitly accommodate sampling uncertainty. Ii) There is a lack of spatio-temporal occupancy models, especially in the framework of hierarchical modeling. Iii) Most of existing models are phenomenological and do not explicitly consider underlying ecological mechanisms. This thesis develops spatio-temporal occupancy models for dynamical ecological processes in order to respond to these limitations while incorporating scientific knowledge in every modeling step. Those models are applied to critical ecological topics ranging from the spread of invasive species to habitat selection via climate changes. Understanding range and occupancy dynamics will permit prediction of occupancy changes that are likely to accompany future changes and hopefully will permit informed attempts to mediate changes in occupancy
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Hébrard, Olivier. "Stratégie de prévision des humidités de surface sur un bassin versant agricole en milieu méditerranéen." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20076.
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Cazelles, Bernard. "Modélisation d'un écosystème lotique : dynamique du carbone organique dissous et des microorganismes benthiques dans un cours d'eau cours." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10068.
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Georgescu, Vera. "Classification de données multivariées multitypes basée sur des modèles de mélange : application à l'étude d'assemblages d'espèces en écologie." Phd thesis, Université d'Avignon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00624382.
Анотація:
En écologie des populations, les distributions spatiales d'espèces sont étudiées afin d'inférer l'existence de processus sous-jacents, tels que les interactions intra- et interspécifiques et les réponses des espèces à l'hétérogénéité de l'environnement. Nous proposons d'analyser les données spatiales multi-spécifiques sous l'angle des assemblages d'espèces, que nous considérons en termes d'abondances absolues et non de diversité des espèces. Les assemblages d'espèces sont une des signatures des interactions spatiales locales des espèces entre elles et avec leur environnement. L'étude des assemblages d'espèces peut permettre de détecter plusieurs types d'équilibres spatialisés et de les associer à l'effet de variables environnementales. Les assemblages d'espèces sont définis ici par classification non spatiale des observations multivariées d'abondances d'espèces. Les méthodes de classification basées sur les modèles de mélange ont été choisies afin d'avoir une mesure de l'incertitude de la classification et de modéliser un assemblage par une loi de probabilité multivariée. Dans ce cadre, nous proposons : 1. une méthode d'analyse exploratoire de données spatiales multivariées d'abondances d'espèces, qui permet de détecter des assemblages d'espèces par classification, de les cartographier et d'analyser leur structure spatiale. Des lois usuelles, telle que la Gaussienne multivariée, sont utilisées pour modéliser les assemblages, 2. un modèle hiérarchique pour les assemblages d'abondances lorsque les lois usuelles ne suffisent pas. Ce modèle peut facilement s'adapter à des données contenant des variables de types différents, qui sont fréquemment rencontrées en écologie, 3. une méthode de classification de données contenant des variables de types différents basée sur des mélanges de lois à structure hiérarchique (définies en 2.). Deux applications en écologie ont guidé et illustré ce travail : l'étude à petite échelle des assemblages de deux espèces de pucerons sur des feuilles de clémentinier et l'étude à large échelle des assemblages d'une plante hôte, le plantain lancéolé, et de son pathogène, l'oïdium, sur les îles Aland en Finlande
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Houballah, Mojtaba. "Modeling multi-functional forest management through a social-ecological system framework-based analysis." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC083.
Анотація:
L’utilité des forêts s’étend de leur exploitation pour le bois, le tourisme et d’autres fonctions au maintien de la faune, à l’équilibre écologique et à la prévention de l’érosion des sols. Pour atteindre ces objectifs, le facteur essentiel est une bonne gestion des forêts. Cependant, avec l’idée de plus en plus perçue que les forêts sont caractérisées par des interactions complexes liées aux aspects biologiques et sociaux, la gestion des forêts est confrontée à un défi, qui consiste à intégrer les interrelations entre les systèmes écologiques et sociaux. Alors que la gestion durable des forêts est à l’origine considérée comme un rendement constant de l’approvisionnement en bois, les idées modernes de durabilité ont une portée plus large et englobent tous les biens et services de la forêt. De plus en plus, les forêts sont gérées comme des écosystèmes multifonctionnels. Dans cette optique, les forêts sont progressivement considérées comme des systèmes socio-écologiques complexes (SESs), nécessitant une gestion adaptative et multifonctionnelle. Dans cette thèse, nous considérons que la question de l’application de gestion peut être abordée en comprenant comment les infrastructures partagées peuvent faire l’interaction entre l’environnement humain et écologique. En particulier, pour une gestion durable et multifonctionnelle des forêts, la relation entre la capacité de production et l’utilisation fonctionnelle est mise en évidence par le concept des infrastructures partagées de la forêt qui sont principalement composées de routes (services publics d’accessibilité). Cependant, les dilemmes liés à leur fourniture posent certains problèmes lorsqu’ils sont appliqués dans un contexte de fonctions forestières différentes avec des objectifs contradictoires. Par conséquent, pour bien comprendre et intégrer le rôle de l’infrastructure et sa gouvernance dans la science des écosystèmes, nous fondons notre recherche sur trois volets. Nous combinons d’abord l’utilisation du cadre de SES d’Ostrom et du cadre de robustesse d’Anderies et l’appliquons à une étude de cas spécifique (forêt de Quatre-Montagne, Vercors, France) pour mettre en évidence comment les institutions forestières affectent l’écosystème forestier, ses fonctions et ses arrangements sociaux. Ainsi, nous associons le concept de gestion forestière multifonctionnelle à la multifonctionnalité des infrastructures. Nous développons ensuite un modèle mathématique, basé sur la première partie, qui analyse l’évolution du système forestier et ses fonctions lorsqu’il est affecté par des décisions de fourniture d’infrastructures. Nous soulignons le rôle de la gouvernance en attirant l’attention sur son rôle dans la promotion de l’aménagement forestier multifonctionnel. Enfin, nous appliquons des outils mathématiques comme la théorie de la viabilité pour déterminer les techniques et les approches de gestion qui définissent une première étape dans la caractérisation de la gestion adaptative des espaces d’exploitation sécuritaires dans les forêts multifonctionnellesThe usefulness of forests is spread from their exploitation for timber, tourism, and other functions to maintenance of wildlife, ecological balance, and prevention of soil erosion. In achieving these goals, the essential factor is proper forest management. However, with the increasingly perceived idea that forests are characterized by complex interactions related to biological and social aspects, forest management is facing a challenge, which consists in integrating interrelations between ecological and social systems. While sustainable forest management is originally seen as a constant yield of wood supply, modern ideas of sustainability are broader in scope, embracing all goods and services of the forest. Increasingly, forests are being managed as multi-functional ecosystems. In this vein, forests are progressively seen as complex social-ecological systems (SESs), requiring adaptive and multi-functional management. In this Ph.D. thesis, we consider that the question of management application can be tackled by understanding how shared infrastructures mediate the interaction between human and ecological environment. In particular, for sustainable and multi-functional forest management, the relation between the capacity for production as well as multi-functional use is highlighted with the concept of forest’s shared infrastructures that are mainly composed of roads (accessibility utilities). However, dilemmas associated with their provision pose some problems when it is applied in a context of different forest functions with conflicting objectives. Therefore, to fully understand and integrate the role of infrastructure and their governance into ecosystem science, we base our research on three parts. We first combine the use of Ostrom’s SES framework and Anderies’ robustness framework and apply it to a specific case study (Quatre-Montagne forest, Vercors, France) to highlight how forestry institutions affect forest ecosystem, its functions, and its social arrangements. With this, we link the concept of multi-functional forest management to the multi-functionality of infrastructures. We then develop a mathematical model, based on the first partition, which analyzes the evolution of the forest system and its functions when impacted by decisions of infrastructure provision. We highlight the role of governance calling to attention their role in fostering multi-functional forest management. Finally, we apply mathematical tools such as viability theory to identify management techniques and approaches that define a first step in characterizing adaptive managements for safe operating spaces in multi-functional forests
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Mannocci, Laura. "Distribution of cetaceans and seabirds in tropical oceans : roles of physiographic, oceanographic and biological factors." Thesis, La Rochelle, 2013. http://www.theses.fr/2013LAROS419/document.
Анотація:
Les prédateurs marins supérieurs, ici les cétacés et les oiseaux marins, doivent développer des stratégies optimales d’utilisation des ressources et des habitats. Notre objectif était d’explorer leurs habitats en fonction de leurs coûts de vie. Nous avons postulé que les prédateurs coûteux étaient contraints d’occuper les habitats de meilleure qualité alors que les prédateurs plus économes pouvaient occuper les habitats de qualité moindre. Nous nous sommes basés sur des guildes de cétacés et oiseaux définies selon leurs coûts de vie et les observations de survols aériens dans trois régions tropicales (l’Atlantique Ouest tropical, le Sud Ouest de l’Océan Indien et la Polynésie française). Nous avons construit des modèles additifs généralisés à partir de variables physiographiques (ex : profondeur), océanographiques (ex : activité tourbillonnaire) et biologiques (ex : chlorophylle et micronecton) pour décrire la qualité des habitats. Nous avons d’abord modélisé les habitats des cétacés et oiseaux à l’échelle régionale. Les cétacés coûteux occupaient les habitats de meilleure qualité alors que les cétacés plus économes occupaient aussi les habitats de qualité moindre. La distribution des oiseaux reflétait principalement celle des colonies et leur dépendance à la qualité de l’habitat semblait moins claire. Nous avons ensuite mis en évidence des propriétés génériques de distribution des cétacés et fourni des prédictions circumtropicales. Cette thèse a donné un nouvel aperçu des stratégies d’utilisation des habitats des prédateurs supérieurs à la lumière de leurs coûts de vie. Ces prédictions spatiales ont des implications majeures pour la gestion de ces espèces et de leurs écosystèmesMarine top predators, here cetaceans and seabirds, must develop optimal strategies of resource and habitat utilization. The main goal of this dissertation was to investigate cetacean and seabird strategies of habitat utilization in relation to their energetic costs of living. We hypothesized that predators with high costs of living should be constrained to high quality habitats, whereas less active predators could cope with habitats of lesser quality. We studied the habitats of cetacean and seabird guilds defined according to their likely costs of living. We relied on sightings collected from aerial surveys in three tropical regions (the western tropical Atlantic, the Southwest Indian Ocean and French Polynesia). We built generalized additive models based on a range of physiographic (e.g. depth), oceanographic (e.g. mesoscale activity) and biological variables (e.g. chlorophyll concentration and micronekton) to describe the quality of pelagic habitats. We first modeled cetacean and seabird habitats at the regional scale. Energetically costly cetaceans appeared to be constrained to the highest quality habitats, whereas less active cetaceans exploited habitats of lesser quality. Seabird distributions primarily reflected colony locations and their dependences on habitat quality were less clear. We then highlighted generic properties of cetacean distributions and provided predictions at the circumtropical scale. This dissertation gave new insights on top predator strategies of habitats utilization in light of their costs of living. These spatial predictions have significant implications for the management of these species and of their pelagic ecosystems
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Alleaume-Benharira, Mariane. "Étude théorique et expérimentale de l'évolution des aires de répartition des espèces dans un contexte de changements globaux." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20143.
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Delogu, Émilie. "Modélisation de la respiration du sol dans les agro-écosystèmes." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2301/.
Анотація:
Le rôle des écosystèmes agricoles - représentant environ 1/3 des terres émergées - dans la régulation du cycle du carbone est une question cruciale posée par la société aux scientifiques. L'étude de la respiration du sol, de ses composantes et de ses mécanismes doit permettre de fixer les bases de la compréhension du fonctionnement carboné du sol puis de l'écosystème agricole en lien avec les questions de réduction des émissions et de stockage de carbone atmosphérique. Les échanges de carbone du sol font d'ailleurs l'objet d'efforts de recherche récents très poussés, tant leur dynamique et leur variabilité sont encore mal connues. Aujourd'hui, il est difficile d'estimer l'efficacité des pratiques expérimentales et aucune méthode n'a encore été reconnue comme référence. La compréhension des sources des émissions et de leurs fluctuations est cruciale pour l'estimation du potentiel de séquestration du carbone par les sols agricoles via l'application de pratiques culturales appropriées. Dans ce contexte, la modélisation s'avère être un outil incontournable pour quantifier les flux (approche empirique) mais aussi pour orienter les recherches vers des domaines où la faible compréhension des mécanismes rend aléatoire l'établissement du bilan carboné (approche mécaniste). La démarche retenue pour ce travail fait appel à la modélisation théorique selon deux approches (empirique et mécaniste) définies pour satisfaire à différents compromis entre précision, généricité et réalité. Le développement de modèles empiriques, sur 5 sites d'étude aux conditions pédoclimatiques différentes, montre l'importance de lier la respiration à plusieurs facteurs abiotiques et biotiques afin d'obtenir des prédictions génériques et robustes. Ainsi, un modèle de respiration hétérotrophe Rh paramétré à l'aide des variables climatiques de température Ts et d'humidité ?s s'est avéré convaincant alors que la modélisation de la respiration du sol Rs n'a pu être satisfaisante qu'à condition de prendre en compte un indice de croissance de végétation supplémentaire (GPP). L'approche empirique n'a cependant pas permis d'évaluer correctement les contributions des différentes composantes de Rs. Le modèle semi-mécaniste décrivant finement les processus a été validé sur 3 sites aux conditions pédoclimatiques contrastées et a permis l'estimation des contributions des sources hétérotrophe et autotrophe au sein de la respiration du sol. Ainsi, Rh représente entre 63 % et 66 % de Rs pour une saison de culture de blé d'hiver et entre 52 % et 56 % de Rs pour une saison de culture de blé de printemps. La contribution de la respiration du sol dans le bilan écosystémique est évaluée entre 33% et 43% pour une culture de blé d'hiver et à hauteur de 50 % pour du blé de printemps. Ce modèle, une fois développé pour intégrer différentes pratiques culturales (fertilisation et travail du sol), a aussi permis de démontrer que les dynamiques de stockage/déstockage du carbone du sol et des émissions de CO2 du sol sont davantage conditionnées par l'apport de matières organiques (fumier, résidus de cultures) que par le travail du sol lui-mêmeAround 1/3 of the Earth land surface is used for croplands. Their role in the carbon cycle is a crucial issue for scientists today. In the context of global warming, understanding the factors influencing carbon fluxes of agricultural soils and their components is essential for implementing efficient mitigation practices. The CO2 produced at the soil surface results from several respiratory processes making the evaluation of the existing methods complicated. Understanding the soil respiration sources and their dynamics are crucial issues to estimate the potential for carbon sequestration into soils via efficient cultural practices. Because of its major role in carbon loss over croplands, soil respiration modeling received much attention to quantify the fluxes (empirical modeling), to highlight the lack of knowledge and to guide researches (mechanistic modeling). In this study, empirical and semi-mechanistic models were carried out depending on how precise, generic or real the model should be. Using abiotic and biotic factors was essential to properly model respiration among five sites with different soil and climate. The Rh sensitivity to Ts and ?s was adequate to obtain satisfying predictions over bare soils but the dependency of Rs on an indicator of the vegetation growth (GPP) was necessary to improve the predictions during crop periods. The empirical approach could not allow a good and reliable estimation of the contributions of the different components of Rs. Semi-mechanistic model was tested on 3 sites with various climatic and soil conditions. This approach allowed a good assessment on the heterotrophic and autotrophic contributions since it described more carefully the soil respiration and its underlying processes. Rh accounted for 63 % to 66 % of Rs for winter wheat culture whereas it accounted for 52 % to 56 % for a spring wheat rotation. Rs represented 33 % to 43 % of the total ecosystem respiration balance during winter wheat season and about 50 % for spring wheat. The semi-mechanistic model was developed to simulate the effects under different cultural practices as fertilization (manure) and tillage systems. It was concluded that carbon sequestration and carbon dioxide fluxes were more affected by soil organic matter inputs than by the tillage system itself
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Lacas, Jean-Guillaume. "Processus de dissipation des produits phytosanitaires dans les zones tampons enherbées : étude expérimentale et modélisation en vue de limiter la contamination des eaux de surface." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20127.
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Jarry, Vincent. "Etude pluridisciplinaire en écologie lagunaire (étang de Thau, France) : stratégie d'échantillonnage et organisation spatiale du phytoplancton." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20204.
Анотація:
Une etude pluridisciplinaire sur l'ecologie de l'etang de thau a permis de recolter une quantite importante d'information, a quatre periodes differentes de l'annee (1986-1987), basee sur un reseau de 63 stations reparties selon un maillage carre de 1 km. Fort de cette information multivariee, nous proposons une methodologie pour selectionner un sous-ensemble de stations (20) permettant de reproduire la repartition spatiale d'une dizaine de variables environnementales. Apres cette premiere reflexion sur la strategie d'echantillonnage, nous abordons en deux etapes l'etude du phytoplancton de l'etang de thau. En premier lieu, en comparant la repartition spatiale de pigments chlorophylliens (chlorophylle a, chlorophylle b et chlorophylle c) avec celle des communautes phytoplanctoniques. Cette etude descriptive permet, en deuxieme lieu, de proposer un modele explicatif de la biomasse phytoplanctonique. Ce modele utilise des variables environnementales telles que la salinite, la filtration des coquillages, les elements nutritifs et l'hydrodynamisme. Il explique jusqu'a 70% de la biomasse phytoplanctonique et met en opposition le comportement des taxons d'origine marine et continentale. Finalement, grace a l'etude de la biomasse phytoplanctonique, nous abordons de nouveau la reflexion sur la strategie d'echantillonnage, mais cette fois-ci orientee sur la capacite d'un sous-echantillonnage (20 stations) de permettre une modelisation adequate de la biomasse phytoplanctonique
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Arancio, Marc. "Etude théorique des interactions entre des dinoflagellés et des parasitoïdes eucaryotes en environnement mélangé : persistance du système et succession phytoplanctonique." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10223.
Анотація:
De nombreuses espèces de dinoflagellés autotrophiques peuvent être parasitées par de multiples parasitoïdes eucaryotes. Ces parasitoïdes ont un cycle de vie particulier qui abouti à la mort de l’hôte et à la libération de plusieurs centaines de zoospores capables d’infecter un nouvel hôte. Plusieurs études ont démontré leur fort potentiel pour contrôler les populations hôtes en quelques jours ainsi que leur très grande diversité et suggère une dynamique d’infection très complexe dans ce type de milieu. L’objectif de cette thèse consiste à appréhender cette dynamique d’infection parasitoïdes-dinoflagellés dans un estuaire fortement mélangé ainsi qu’une meilleure compréhension des différentes interactions ayant lieu au sein de ce système. Afin de répondre à cette problématique, nous avons utilisé l’approche de la modélisation IBM. Cette approche a notamment permis de montrer que le processus de désenkystement des hôtes, utilisé par les parasites pour passer l’hiver, permet d’expliquer la persistance du système. Elle a également permis de montrer l’influence que peuvent avoir différents types de parasitoïdes sur la dynamique d’infection et la succession des espèces de dinoflagellés, avec une diversité accrue de la population hôte en présence de spécialistes et diminué avec les généralistes. Une amélioration de l’estimation du paramètre utilisé pour calculer le taux de rencontre entre les hôtes et les parasites avec des méthodes expérimentales puis numériques a aussi été tentée. Les résultats ont démontré une modification non négligeable de ce paramètre en fonction des comportements ainsi que le besoin de les prendre en compte pour une meilleure paramétrisationMany species of autotrophic dinoflagellates can be parasitized by multiple eukaryotic parasitoids. These parasitoids have a specific life cycle resulting in the death of the host and the release of hundreds of zoospores that can infect a new host. Several studies have demonstrated their potential to control the host population in a few days as well as their great diversity and suggests a very complex dynamics of infection in this kind of environment. The objective of this thesis is to understand the parasitoid-dinoflagellates infection dynamics in a highly mixed estuary and a better understanding of the different interactions taking place within this system. To address this problem, we used the modeling approach (IBM). This approach has enabled to show that the hosts excystment process, also used by the parasites to survive the winter, helps to explain the persistence of the system. It has also demonstrated the potential influence of different types of parasitoid on the dynamics infection and succession of dinoflagellates species, with increased diversity of the host population in the presence of specialists and decreased with generalists. The estimation improvement of the parameter used to calculate the rate of encounter between hosts and parasites with experimental and numerical methods was also attempted. The results showed a significant change in this parameter depending on behavior and the need to take it into account for a better parameterization
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Garde, Laurent. "Ressources pastorales en Haute-Provence et modélisation de la relation végétation-troupeau." Aix-Marseille 3, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX30022.
Анотація:
En haute-provence, le redeploiement de l'elevage ovin sur parcours apparait comme une voie de developpement privilegiee, d'une part, pour diminuer les couts d'alimentation du troupeau, d'autre part, pour maintenir la diversite des espaces naturels. L'etude du systeme pastoral est conduite a partir de ses trois composantes: la vegetation, le troupeau, et la gestion des ajustements entre l'une et l'autre par l'eleveur, pilote du systeme. La methodologie mise en uvre passe par la constitution d'un reseau de fermes de references ou sont experimentes de nouveaux modes de gestion pastorale en parcs clotures. De nombreuses references concernant les principaux types de parcours de la region ont ete rassemblees pendant plusieurs annees et synthetisees: niveau de production, valeur pastorale, variabilite interannuelle, dynamique des formations vegetales paturees. La comparaison entre la valeur pastorale des parcours et la satisfaction des besoins des animaux pendant la periode d'utilisation permet de demontrer l'existence de plusieurs relations etablies en fonction du mode de gestion pastorale (precocite d'utilisation et nombre de passages annuel). On construit ainsi un modele de relation vegetation/troupeau qui peut servir a plusieurs usages: outil de calcul de chargement d'un parcours, outil comparatif d'analyse de l'exploitation de parcours, outil de suivi des trajectoires des systemes pastoraux pendant plusieurs annees