在生態學及生物學的研究中，「物種個數」(Number of Species)通常是「生物多樣性」(Species Diversity)的重要測量值，物種個數的多寡、分布與多樣性有相當的關聯。「物種」的概念不侷限於生物，舉凡網路搜尋引擎(Search Engine)使用的關鍵字詞、圖書館分類的數目種類、國際疾病代碼等，都可視為物種。 本文著眼於寫作風格的比較，研究中國知名小說「紅樓夢」，主要探討前八十回與後四十回是否為同一個作者，以估計物種個數的觀點作為寫作風格的比較標準，並以金庸的武俠小說為對照組，驗證分析的結果。本文除了使用除了Efron and Thisted的隨機模型，也考慮藉由區塊抽樣估計母體種類數之Jackknife、Bootstrap、Chao(1992)等估計方法。研究發現Efron and Thisted的模型的估計量容易呈現不穩定的震盪，可能會有無法收歛的問題；而Bootstrap、Jackknife與Chao(1992)則會有高估母體種類數的現象。利用涵蓋機率的概念發現Jackknife與Chao皆在抽出特定比例的樣本數時，估計值涵蓋母體種類數之機率值非常接近1。 / The number of species is frequently used to measure the species diversity of a population in studying ecology and biology. There are such relationships between numbers of species and its diversities. The idea of species diversity is not restricted to biology, it receives more applications in recent years. For example, the applications also include key words in search engines, classification's numbers in a library, and disease types in Measuring health. This article studies the well-known Chinese novel “The Dream of Red Chamber”, and the goal is to study whether the first 80 and last 40 chapters are from the same author. In particular, methods related the number of species are used to evaluate the goal of study. Also, some Chinese martial novels, by the famous writer Jin Yong, are used as the control group for the methods used. Methods considered in this study include Efron and Thisted’s Model, Jackknife, Bootstrap, estimation method from Chao (1992). We found that Efron and Thisted’s estimates tend to be less stable and slow in convergence. On the other hand, the estimates of Jackknife, Bootstrap, and Chao are likely to be over-biased. However, after some modifications, we found that the Jackknife and Chao’s estimates can be used to provide reliable predictions for the number of species of a finite population, given that part of the population is observed.

Ce manuscrit est structuré en deux parties. La première partie composée des chapitres 2à 4 aborde le problème d'estimation du nombre de classes dans une population avec une application en écologie. La deuxième partie, correspondant au chapitre 5,concerne la mise en oeuvre de méthodes statistiques pour analyser des données de pêche. Dans la première partie, nous considérons une population hétérogène subdiviséeen plusieurs classes. À partir d'un échantillon, les effectifs d'individus observés parclasse, encore appelés abondances, sont utilisés pour estimer le nombre total declasses dans la population. Dans la littérature consacrée à l'estimation du nombrede classes, les méthodes basées sur un mélange de distributions de Poisson semblentêtre les plus performantes (voir par exemple les travaux de Chao and Bunge (2002)dans le cadre paramétrique et celui de Wang and Lindsay (2005) dans un cadrenon paramétrique). La mise en oeuvre de ces approches sur des données réellesmet en évidence que la distribution des abondances peut être approchée par unedistribution convexe. Nous proposons une approche non paramétrique pour estimerla distribution des abondances sous contrainte de convexité. Cette contrainte définitun cadre théorique d'estimation d'une densité discrète. Le problème d'estimation dunombre de classes est donc abordé en deux volets. Nous montrons d'une part l'existenceet l'unicité d'un estimateur d'une densité discrète sous la contrainte de convexité.Sous cette contrainte, nous démontrons qu'une densité discrète s'écrit comme un mélange de densités triangulaires. À partir de l'algorithme de réduction du supportproposé par Groeneboom et al. (2008), nous proposons un algorithme exact pourestimer les proportions dans le mélange. D'autre part, la procédure d'estimationd'une densité discrète convexe nous sert de cadre pour l'estimation de la distributiontronquée en zéro des observations d'abondance. L'estimation de la loi tronquée obtenue est ensuite prolongée en zéro pour estimer la probabilité qu'une classe ne soit pasobservée. Ce prolongement en zéro est fait de façon à annuler la proportion dela première composante dans le mélange de densités triangulaires. Nousaboutissons à une estimation du nombre de classes à l'aide d'un modèle binomial ensupposant que chaque classe apparaît dans un échantillon par une épreuve deBernoulli. Nous montrons la convergence en loi de l'estimateur proposé. Sur le plan pratique, une application aux données réelles en écologie est présentée. La méthode est ensuite comparée à d'autres méthodes concurrentes à l'aide de simulations. La seconde partie présente l'analyse des données de pêche collectées dans le fleuveOuémé au Bénin. Nous proposons une démarche statistique permettant de regrouperles espèces selon leur profil temporel d'abondances, d'estimer le stock d'une espèceainsi que leur capturabilité par les engins de pêche artisanale. / This manuscript is structured in two parts. The #rst part composed of Chapters 2to 4 deals with the problem of estimating the number of classes in a population withan application in ecology. The second part, corresponding to Chapter 5, concernsthe application of statistical methods to analyze fisheries data.In the first part, we consider a heterogeneous population split into several classes.From a sample, the numbers of observed individuals per class, also called abun-dances, are used to estimate the total number of classes in the population. In theliterature devoted to the number of classes estimation, methods based on a mix-ture of Poisson distributions seem to be the most effcient (see for example the workof Chao and Bunge (2002) in the parametric framework and that of Wang and Lind-say (2005) in a non-parametric framework). Applications of these approaches to realdata show that the distribution of abundances can be approximated by a convexdistribution. We propose a non-parametric approach to estimate the distribution ofabundances under the constraint of convexity. This constraint defines a theoreticalframework for estimating a discrete density. The problem of estimating the numberof classes is then tackled in two steps.We show on the one hand the existence and uniqueness of an estimator of adiscrete density under the constraint of convexity. Under this constraint, we provethat a discrete density can be written as a mixture of triangular distributions. Usingthe support reduction algorithm proposed by Groeneboom et al. (2008), we proposean exact algorithm to estimate the proportions in the mixture.On the other hand, the estimation procedure of a discrete convex density is usedto estimate the zero-truncated distribution of the observed abundance data. Thezero-truncated distribution estimate is then extended at zero to derive an estimateof the probability that a class is not observed. This extension is made so as tocancel the first component in the mixture of triangular distributions. An estimateof the total number of classes is obtained through a binomial model assuming thateach class appears in a sample by a Bernoulli trial. We show the convergence inlaw of the proposed estimator. On practical view, an application to real ecologicaldata is presented. The method is then compared to other concurrent methods usingsimulations.The second part presents the analysis of fisheries data collected on the Ouémériver in Benin. We propose a statistical approach for grouping species accordingto their temporal abundance profile, to estimate the stock of a species and theircatchability by artisanal fishing gears.

Abstract Pasture is a very species-rich but threatened nature type, and compared to 200 years ago, only five percent of natural pastures remain in Sweden. One way to try to save the biological diversity that pastures harbor is to restore overgrown land by clearing and reintroducing grazing animals. At the site chosen for this study, Hallands Väderö, 92 ha of pasture have been restored during less than ten years. The purpose of this thesis is to compare species richness in vegetation on recently restored land (cleared 2-10 years ago), land that has been grazed continuously for a long time and overgrown pasture, and to investigate whether the number of plant species increases with time after a pasture restoration. Thirteen locations on the island were selected, and three randomly selected square meter squares per area were inventoried. Each area was then searched for more species that were not present in the random squares. The data underwent analysis using regression analysis, ANOVA and Tukey test. Results indicated no significant relationship between the number of species in an area and the time (years) after a restoration. The Tukey test indicated that the biological diversity (effective number of species) was statistically significant higher on continuously grazed areas than on overgrown areas and that the number of species was statistically significant higher on restored areas than on overgrown areas. This means that there is an effect of the management; the number of species increases after grazing restoration, and biodiversity is higher on continuously grazed land than on overgrown land. The fact that the overgrown pasture has the lowest number of species shows that we risk losing species if pastures are abandoned and overgrown. / Sammanfattning Betesmark är en väldigt artrik men hotad naturtyp och jämfört med för 200 år sedan finns endast fem procent av naturbetesmarkerna i Sverige kvar. Ett sätt att försöka bibehålla den biologiska mångfalden, som betesmark hyser, är att restaurera igenväxt mark genom röjning och återintroduktion av betesdjur. På den valda platsen för denna studie, Hallands Väderö, har 92 ha mark betesrestaurerats under knappt tio års tid. Syftet med detta examensarbete är att jämföra artrikedom i växtligheten på nyligen restaurerad mark (röjd för 2–10 år sedan), mark som betats kontinuerligt under lång tid och igenväxt betesmark samt att undersöka om antalet växtarter ökar med tiden efter en betesrestaurering. Tretton platser på ön valdes ut och tre slumpvis valda kvadratmeterstora rutor per område inventerades. Varje område genomsöktes sedan efter fler arter som inte fanns i de slumpade rutorna. Datan analyserades med regressionsanalys, ANOVA och Tukey-test. Resultatet visade att det inte fanns något signifikant samband mellan antal arter på ett område och tiden (år) efter en restaurering. Tukey-testet visade att den biologiska mångfalden (effektivt artantal) var statistiskt signifikant högre på kontinuerligt betade områden än igenväxta områden och att antal arter är statistiskt signifikant fler på restaurerade områden än igenväxta områden. Detta betyder att det finns en effekt av skötseln; antal arter ökar efter en betesrestaurering och den biologiska mångfalden är högre på kontinuerligt betad mark än igenväxt mark. Att den igenväxta betesmarken har lägst antal arter visar på att vi riskerar att förlora arter om betesmarker överges och växer igen.

L’origine de la structuration spatiale de la diversité inter spécifique (SSDS) des forêts d’Afrique centrale est l'objet de vigoureux débats quant à l’importance relative des facteurs historiques, stochastiques et déterministes. De plus, la SSDS est le plus souvent mal caractérisée, en particulier la variation spatiale de la composition des communautés (diversité beta).<p>L’hypothèse la plus souvent avancée pour expliquer l’origine des centres de diversité et d’endémisme est historique :ces centres constitueraient d’anciens refuges forestiers formés pendant les périodes sèches du Quaternaire. Cependant, la forte hétérogénéité environnementale de ces régions pourrait tout aussi bien expliquer la SSDS.<p>L'objectif principal de cette thèse est de tester l'importance de ces facteurs (historiques et/ou hétérogénéité environnementale) :si les facteurs historiques sont déterminants, on s’attend à observer une concordance spatiale entre la SSDS et la structure spatiale de la diversité génétique (SSDG). En effet, la variation neutre au sein des espèces est en grande partie soumise aux processus qui affectent également la SSDS (dérive génétique/écologique et dispersion des espèces/flux de gènes). L’approche utilisée dans cette thèse consiste donc à comparer et évaluer la concordance spatiale entre la SSDS et la SSDG.<p>Le modèle biologique et le cadre géographique de cette étude sont les communautés et les populations d’arbres des forêts humides d’Afrique centrale atlantique, avec une attention particulière pour les forêts gabonaises. La SSDS a été étudiée sur la base de relevés de communautés d’arbres (16308 individus) et la SSDG sur la base de séquences d’ADN chloroplastiques de six espèces d’arbres (Greenwayodendron suaveolens, Scorodophloeus zenkeri, Afrostyrax lepidophyllus, Afrostyrax kamerunensis, Santiria trimera et Erythrophleum suaveolens).<p>Quatre objectifs spécifiques ont été retenus :<p>(i)\ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished