Modélisation des effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les assemblages des poissons des lacs en Chine

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et des communautés dans les écosystèmes est un préalable indispensable à la compréhension du fonctionnement et les processus des écosystèmes ainsi que les questions de conservation et d'aménagement du territoire. Dans le contexte des changements globaux, le changement climatique et les activités anthropiques sont reconnus comme des déterminants majeurs de la diversité et des patrons de distribution des poissons, affectant ainsi les propriétés et la structure des écosystèmes aquatiques. Cependant, très peu d'efforts ont été entrepris pour étudier la diversité et le fonctionnement de ces écosystèmes lacustres en Chine. Dans cette thèse, nous contribuons à mettre en évidence les effets des changements climatiques et des activités anthropiques sur les patrons de diversité et de distribution des poissons, ainsi que sur le fonctionnement des écosystèmes en nous appuyant sur des approches de modélisation écologique. Dans le premier temps, nous avons déterminé les distributions et les assemblages globales de 425 espèces et sous-espèces de poissons dans 135 lacs distribués à travers le territoire chinois en utilisant une nouvelle approche multi-espèce ajustée par l'arbre multi-variable de régression et connu sous le nom de MRT. Cinq assemblages de poissons ont pu être définis par la classification contrainte avec un total de 107 espèces indicatrices identifiées. Nous avons montré une différence significative de la diversité spécifique pour chaque assemblage : la diversité spécifique des poissons dans le plateau étant significativement plus faible que celle des lacs des plaines. Cependant, la diversité de l'assemblage de l'ensemble des plateaux est plus importante que celle d'autres régions. Par ailleurs, nos résultats indiquent que l'altitude, la température minimale du mois le plus froid, la gamme de température annuelle et les précipitations du mois le plus sec sont des facteurs important dans la détermination des assemblages et des patrons de distribution des poissons des lacs chinois. Dans un 2ème temps, le modèle MRT a été utilisé pour prédire la richesse spécifique et la distribution des espèces de poissons sous l'influence du changement climatique dans le but d'améliorer la gestion et la conservation des poissons en Chine. Nos résultats montrent que MRT est un modèle fiable et idéal pour prédire la communauté multi-spécifique de poissons. Au niveau de la composition spécifique, l'altitude apparait comme le meilleur des prédicteurs, suivi par les précipitations au cours du mois le plus sec, la gamme de température annuelle et la température annuelle moyenne. Pour la richesse spécifique, les précipitations au cours du mois le plus sec, la température maximale du mois le plus chaud et l'aire des lacs sont des facteurs majeurs pour prédire les patrons de distribution et de richesse des poissons. Dans un 3ème temps, nous examinons la capacité et l'incertitude associé aux modèles d'ensemble (c'est à dire à la combinaison des prédictions issues de diffrents modèles de distribution d'espèces (SDM)) pour prédire la distribution et la diversité des espèces de poissons. L'impact potentiel de 2 sources d'incertitude a été démontré : les caractéristiques des espèces (c'est à dire la prévalence des espèces, l'altitude, les gammes de températures et de précipitations) et les techniques de modélisation (méthodes de calibration et d'évaluation). Nos résultats montrent que les prédictions issues d'un simple modèle de distribution (SDM) est très variable et même douteuse pour l'ensemble des espèces considérée alors qu'une approche d'ensemble donne de meilleures prédiction. Nous avons aussi montré qu'il n'y a pas d'influence significative des méthodes d'évaluation sur les sorties du modèle. Nous montrons que les caractéristiques des espèces, la prévalence des espèces, l'altitude et la gamme de précipitations pourraient fortement affecter les résultats des SDMs, alors que la gamme de températures n'a pas d'influence significative. Finalement, nous avons vérifié l'hypothèse selon laquelle la distribution des espèces à faible aire de distribution peut être prédite avec plus de précision que la distribution des espèces à large échelle de distribution. Finalement, l'étude a été focalisée sur l'évaluation des effets des activités anthropiques sur la structure et les fonctions des écosystèmes lacustres peu profond riche en macrophytes (lac Bao'an, localisé dans la partie médiane du Yangtze) en utilisant le modèle ECOPATH. Les résultats montrent que les espèces de poissons commercialisables souffrent d'une très forte pression de pêche, tandis que les ressources fourragères comme les algues, les plantes immergés et les mollusques ne présentes pas de signe de surexploitation. En outre, nos résultats montrent que l'écosystème du lac Bao'an est un système "mûr" selon la théorie d'Odum. Cependant, comparé aux autres écosystèmes lacustres, le lac Bao'an, comme beaucoup d'autres lacs en Chine, montrent une très faible valeur de CI (Connectance Index), de FCI (Finn'sCycling Index) et de SOI (System Omnivory Index), indiquant que les fonctions de ces écosystèmes lacustres chinois ont tendance à être plus simple et plus linéaire que les écosystèmes lacustres d'autres pays. En conséquence, notre étude témoigne d'un besoin urgent d'orientation et de management des activités anthropiques, principalement le repeuplement et la pêcherie traditionnelle.Knowledge of the spatial distribution of species and communities in ecosystems is an essential prerequisite for the understanding of ecosystem functioning and processes as well as conservation and spatial planning issues. During the last several decades, in the context of global change, climate change and anthropogenic activities have long been acknowledged as the two main determinants which drive the fish diversity and distributions patterns, and ultimately affect the aquatic ecosystem properties and structure. However, up until now, very few efforts aimed at the fish diversity and ecosystem in the lakes across China. Consequently in the present study, we contribute to highlight the effects of climate change and anthropogenic activities on fish diversity and distribution patterns as well as the ecosystem properties with the approach of several ecological modelling. Specifically, we first build the global perspective on the fish distribution and assemblage patterns for a total of 425 fish species (subspecies) in 135 lakes across China using a novel multi-species approach fitted by the Multivariate Regression Tree (MRT). Five fish assemblages were defined by the constrained clustering, 107 indicator species were thus identified. Species diversity showed significantly differences among each assemblage: fish species richness in plateau lakes was significantly lower than plain lakes; however the diversity of the whole assemblage in plateaus was higher than other regions. Altitude, minimum temperature of the coldest month, annual temperature range and precipitation during the driest month were found to be the most important determinants affecting fish assemblages and distribution patterns in Chinese lakes. Then, MRT model was used to predict both species richness and species distribution in order to improve the management and conservation of fish species in China. Our results showed that MRT is a reliable and ideal community-based predictive technique for multi-species prediction. At the species composition level, altitude was the main determinant for the prediction, followed by precipitation of the driest month, temperature annual range and annual mean temperature. While at the richness level, precipitation of driest month, maximum temperature of warmest month and lake area were the main drivers for the prediction of the fish species richness pattern. Thirdly, we examine the capacity and uncertainty of ensemble modelling in predicting fish species distribution and diversity. Potential impacts from two main kinds of uncertainty sources were thus considered: species characteristics (contained species prevalence, altitude range, temperature range and precipitation range) and model techniques (calibration technique and evaluation technique). Finally, our results highlight that predictions from single SDM were so variety and unreliable for all species while ensemble approaches could yield more accurate predictions; we also found that there was no significant influence on the model outcomes from the evaluation measures; we emphasized that species characteristics as species prevalence, altitude range size and precipitation range size would strongly affect the outcomes of SDMs, but temperature range size didn't show a significantly influence; our findings finally verified the hypothesis that species distributed with a smaller range size could be more accurately predicted than species with large range size to be plausible in aquatic ecosystems. Lastly, a case study focused on evaluating the lake ecosystem properties and foodweb structure as well as the effects in a typical shallow macrophytic lake (Bao'an Lake, distributed in the middle reaches of the Yangtze River basin), using the Ecopath model. Finally, the results showed that all the commercial fish suffered from high fishing pressure while forage resources such as attached algae, submerged plants and molluscs were not fully utilized. Moreover, we highlight that the Bao'an Lake ecosystem was a mature system according to Odum's theory. However when compared with some other lake ecosystems, the Bao'an Lake ecosystem, as well as some China lake ecosystems, showed extremely low values of CI (Connectance Index), FCI (Finn's Cycling Index) and SOI (System Omnivory Index), indicating that the ecosystem functions and food web structure of these Chinese lake tended to be simpler and linear than lake ecosystems in other countries. Consequently, this study indicated an urgent need for the adjustment and management of artificial fishery stocking in such type of lakes. Our present study have pictured the global perspective of lake fish diversity and distribution patterns in China, defined the main determinants, and examined the potential effects of climate change and anthropogenic activities on fish diversity and ecosystem properties. Our results will benefit the conservation and management of fish resources, biodiversity, as well as the lake ecosystems all over the world

Impacts of hatchery-reared mandarin fish Siniperca chuatsi stocking on wild fish community and water quality in a shallow Yangtze lake

Mandarin fish Siniperca chuatsi, a valuable piscivorous fish, have been stocked into many lakes in China since the 1990s. This study did the first attempt to evaluate the ecological effects of hatchery-reared mandarin fish stocking in the Yangtze River basin lakes. Our study demonstrated a significant change in fish community composition after mandarin fish stocking, but no fish extinction was observed. No significant difference was observed in the total density of 13 forage fish before and after mandarin fish stocking, but the total biomass showed a significant decline after mandarin fish stocking. Significant differences in length-frequency distributions were observed for Carassius auratus, Pseudorasbora parva and Toxabramis swinhonis captured before and after stocking mandarin fish. No significant change in habitat distribution was detected before and after mandarin fish stocking. A marked decline in total nitrogen and a slight decline in total phosphorus were observed while a slight increasing trend for Secchi depth was found after stocking. Our findings suggested that mandarin fish stocking can increase predation pressure on forage fish and subsequently optimize the food web structure. Also, mandarin fish stocking has the potential to improve water quality and may be a feasible strategy to alleviate eutrophication of shallow Yangtze lakes

Expert Consensus on Microtransplant for Acute Myeloid Leukemia in Elderly Patients -Report From the International Microtransplant Interest Group

Recent studies have shown that microtransplant (MST) could improve outcome of patients with elderly acute myeloid leukemia (EAML). To further standardize the MST therapy and improve outcomes in EAML patients, based on analysis of the literature on MST, especially MST with EAML from January 1st, 2011 to November 30th, 2022, the International Microtransplant Interest Group provides recommendations and considerations for MST in the treatment of EAML. Four major issues related to MST for treating EAML were addressed: therapeutic principle of MST (1), candidates for MST (2), induction chemotherapy regimens (3), and post-remission therapy based on MST (4). Others included donor screening, infusion of donor cells, laboratory examinations, and complications of treatment

Calculation of Nonlinear Stiffness of Rubber Pad under Different Temperatures and Prepressures

The static stiffness of rubber springs is affected by temperature and prepressure. In this thesis, the relationship between Young’s modulus and temperature of rubber was studied, and the quantitative relationship between them was determined. The approximate formula for calculating the static stiffness of rubber pads was further modified, and the ellipse approximation method and convexity coefficient correction method were proposed. In addition, the influence of temperature on geometric nonlinearity was considered. The formula for calculating nonlinear stiffness includes two variables: temperature and prepressure. The results of tests and theoretical calculations demonstrate that the nonlinear formula can be a good approximation and that it can meet the requirements of engineering applications

Investigation on the Electrochemical Corrosion Behavior of TP2 Copper and Influence of BTA in Organic Acid Environment

In this work, the corrosion behavior of copper in a simulated organic acid environment containing formic acid and acetic acid was investigated by electrochemical testing and surface characterization. In addition to deducing the corrosion mechanism of copper in the organic acid corrosion environment, the corrosion inhibitor BTA was also used to slow down the corrosion of copper by organic acid. The results show that the corrosion rate of copper in the two groups of organic acids first decreases and then increases with the immersion time. Microelectrochemical (Scanning Vibrating Electrode Technique) results shows that the anodic peak of the sample is higher in formic acid. Formic acid is more corrosive. The corrosion products of red copper gradually increased in the two groups of organic acid atmospheres, and the final corrosion products were cuprous oxide, copper formate particles and copper acetate hydrate, respectively. When the concentration of BTA is 0.5 g/L, the electrochemical activity of TP2 copper is weakened, the surface of the sample is relatively smooth, there are no large corrosion pits, and the corrosion rate is reduced