Le tabagisme demeure toujours la cause principale de décès prématuré évitable dans le monde menant à plus de 7 millions de décès par an. Ce comportement est particulièrement préoccupant chez les jeunes adultes, chez qui la prévalence est la plus élevée parmi tous les groupes d’âge au Canada et dans de nombreux autres pays industrialisés. Plusieurs caractéristiques de l’environnement résidentiel, notamment la présence et la densité de commerces vendant du tabac et la présence d’accommodements aux fumeurs, ont été associées à l’initiation au tabagisme, à une prévalence plus élevée du tabagisme, à moins de tentatives d’arrêt et des taux de cessation tabagique plus faibles. Cependant, les résultats de ce corpus de recherche restent contradictoires. Je propose dans cette thèse que ces résultats contradictoires sont en partie dues à 1) l’absence d’une prise en compte des différentes trajectoires de comportements tabagiques, 2) l’absence d’études des associations entre des caractéristiques environnementales spécifiques et ces trajectoires comportementales, et 3) la possibilité que ces associations soient de tailles différentes en fonction de différentes échelles spatiales. L'objectif général de cette thèse est donc d’avancer les connaissances sur les trajectoires de comportements tabagiques chez les jeunes adultes et sur leurs associations avec des caractéristiques de l'environnement résidentiel. Les objectifs spécifiques sont les suivants: 1) examiner si le tabagisme chez les jeunes adultes peut être mieux compris en examinant des trajectoires de comportements tabagiques à travers le temps, 2) examiner les associations entre ces trajectoires et des caractéristiques de l'environnement résidentiel, et 3) explorer comment ces associations peuvent varier en fonction de différentes échelles spatiales. Les données analysées proviennent du Interdisciplinary Study of Inequalities in Smoking (ISIS), une étude de cohorte de 2093 jeunes adultes âgés de 18 à 25 ans résidant à Montréal, Canada, conçue dans le but d’examiner le rôle interactif des facteurs individuels et contextuels dans la production des inégalités sociales en matière de tabagisme. Trois mesures ont été examinées: 1) trajectoires de comportements tabagiques observées rétrospectivement à deux ans d’intervalle, 2) trajectoires de comportements tabagiques observées prospectivement à deux ans d’intervalle, et 3) trajectoires de comportements tabagiques observées prospectivement à quatre ans d’intervalle. Les caractéristiques de l’environnement résidentiel ont été mesurées à partir de deux sources de données: des données obtenues par observation directe des rues où résidaient les participants et la base de données DMTI Inc. Enhanced Points of Interest©, qui fournit des informations sur un ensemble d’adresses géocodées incluant des détaillants de tabac. Des associations entre trajectoires de comportement tabagique et caractéristiques de l'environnement résidentiel ont été examinées à l'aide de modèles multiniveaux multinomiaux. Les résultats de cette thèse mettent en relief la nécessité d’examiner des différentes trajectoires de comportements tabagiques chez les jeunes adultes et comment ces trajectoires peuvent être associées à des caractéristiques spécifiques des environnements résidentiels. Plus précisément, ces résultats mettent en évidence le rôle potentiel d’une plus grande présence et d’une plus grande densité locale et proximale de détaillants de tabac dans l’exacerbation de la variabilité dans les comportements tabagiques dans ce groupe d’âge, ainsi que dans la reconduction du statut de fumeur chez les fumeurs plus expérimentés. En outre, les résultats mettent en exergue l’influence potentielle d’une plus grande présence régionale d’accommodements aux fumeurs sur la persistance de trajectoires de tabagisme néfastes pour la santé. Finalement, la présence d'associations à des échelles spécifiques suggère que des processus liant ces caractéristiques et différentes trajectoires de comportements tabagiques peuvent opérer à différentes échelles spatiales. Cette thèse contribue à la littérature sur les environnements résidentiels et le tabagisme en démontrant la valeur ajoutée d’examiner des trajectoires de comportements tabagiques et de la manière dont ceux-ci peuvent être influencés par des caractéristiques de l'environnement résidentiel. Cette recherche souligne la nécessité d'élargir l'examen des mesures du tabagisme afin d'inclure des trajectoires de comportements distincts qui intègrent l'évolution de la consommation de tabac au fil du temps et la manière dont ces trajectoires peuvent être associées aux caractéristiques de l'environnement résidentiel. En outre, ces résultats mettent en relief l’importance de l’examen de différentes définitions spatiales pour faire progresser les connaissances concernant les échelles auxquelles ces caractéristiques peuvent exercer une influence plus marquée sur les trajectoires de comportements tabagiques. Pris ensemble, ces résultats peuvent aider à orienter la recherche et les interventions en santé publique visant à réduire le tabagisme chez les jeunes adultes en identifiant des trajectoires de comportements tabagiques spécifiques et des caractéristiques environnementales pouvant jouer un rôle important dans leur formation, ainsi que les échelles géographiques auxquelles les processus reliant les patrons et caractéristiques des environnements résidentiels peuvent opérer. Des recherches futures dans ce domaine devraient continuer à examiner l'influence des caractéristiques environnementales sur les trajectoires de comportements tabagiques ainsi que d'autres comportements de santé, non seulement chez les jeunes adultes, mais potentiellement dans d'autres populations. / Smoking continues to be the leading cause of preventable premature death worldwide, accounting for more than 7 million deaths per year. Tobacco use is of particular concern among young adults, who have the highest prevalence of smoking of all age groups in Canada and many other developed nations. Several residential environment features, including the presence and density of tobacco retail and the presence of smoker accommodation facilities have been found to be associated with smoking initiation, prevalence, quit attempts and cessation rates. However, findings from this research continue to be inconsistent. I propose in this dissertation that these inconsistencies are partly due to 1) a lack of consideration of the different smoking behaviour patterns that young adults may go through, 2) the paucity of research examining associations between these patterns and specific residential environment characteristics, and 3) the potential for these associations to be stronger at different spatial scales. The overarching aim of this dissertation is to advance knowledge regarding smoking behaviour patterns among young adults and their association with residential environment features. The specific objectives are: 1) to examine whether smoking behaviour in young adults can be better understood by examining smoking behaviour patterns over time, 2) to examine associations between these patterns and residential environment features, and 3) to explore how these associations may vary in terms of presence and strength across different spatial scales. Data stem from the Interdisciplinary Study of Inequalities in Smoking (ISIS), a cohort study of 2093 young adults aged 18 to 25 years at baseline residing in Montreal, Canada, conceived with the objective of examining the interactive role of individual and contextual factors in the production of social inequalities in smoking. Three different measures were examined: 1) retrospective 2-year smoking behaviour patterns, 2) prospective 2-year smoking behaviour patterns, and 3) prospective 4-year smoking behaviour patterns. Residential environment features were measured based on two sources: data obtained through direct observation of the street blocks where participants resided, and DMTI Inc.’s Enhanced Points of Interest Database©, which provides a collection of geocoded address points including tobacco retail stores. Associations between smoking behaviour patterns and residential environment features were tested using multilevel multinomial models. Findings from this dissertation highlight the need to examine distinct smoking behaviour patterns among young adults and how they may be associated with specific features of residential environments. Specifically, these results suggest a potential role of a greater proximal and local presence and density of tobacco retail in exacerbating variable smoking patterns in this age group as well as in sustaining tobacco use among persistent smokers. Moreover, they highlight the potential influence of a greater regional presence of smoker accommodation facilities on persistent smoking patterns. Finally, the presence of scale-specific associations suggests that processes linking these features and distinct smoking patterns may operate at different spatial scales. This thesis contributes to the literature on residential environments and smoking by underscoring the added value of examining distinct smoking behaviour patterns and how these may be influenced by residential environment features. This research highlights the need to extend the examination of smoking outcomes to include distinct behavioural patterns that delve into how tobacco use may progress over time and how these patterns may be associated with residential environment features. Furthermore, these results highlight the importance of examining different spatial definitions to advance knowledge concerning the scales at which these features may exert a stronger influence on smoking behaviour patterns. Taken together, these findings can help orient public health research and intervention seeking to curb smoking among young adults by identifying specific smoking patterns and the environmental features that may play an important role in shaping them, as well as the geographic scales at which processes linking patterns and features may operate. Future research in this area should continue to examine how environmental features may influence smoking and other health behaviour patterns not only in young adults but potentially in other populations.

La diversité bêta est une mesure essentielle pour décrire l'organisation de la biodiversité dans l'espace. Le calcul des contributions locales à la diversité bêta (LCBD), en particulier, permet d'identifier des sites à forte unicité écologique montrant une diversité exceptionnelle au sein d'une région d'intérêt. Jusqu’à présent, l'utilisation des LCBD s'est restreinte à des échelles locales ou régionales avec un petit nombre de sites. Dans ce mémoire, j'ai examiné si les modèles de répartition d'espèces (SDM) permettent d'évaluer l'unicité écologique sur de plus grandes étendues spatiales. J'ai également étudié l’effet des changements d’échelle sur la quantification de la diversité bêta. Pour ce faire, j'ai utilisé la base de données eBird et des arbres de régression additifs bayésiens pour prédire la répartition des parulines en Amérique du Nord. J'ai ensuite calculé les LCBD sur ces prédictions, ce qui permet de couvrir de plus grandes étendues spatiales et un nombre de sites plus élevé. Mes résultats ont montré que les SDM fournissent des estimations d'unicité fortement corrélées avec les données observées et montrant une association spatiale statistiquement significative. Ils ont également montré que la relation entre la richesse et les LCBD varie selon la région et l'étendue spatiale et qu'elle est influencée par la proportion d'espèces rares dans les communautés. Ainsi, les sites identifiés comme uniques peuvent varier selon les caractéristiques de la région étudiée. Ces résultats montrent que les SDM peuvent être utilisés pour prédire l'unicité écologique, ce qui pourrait permettre d'identifier d'importantes cibles de conservation au sein de régions non échantillonnées. / Beta diversity is an essential measure to describe the organization of biodiversity through space. The calculation of local contributions to beta diversity (LCBD), specifically, allows the identification of sites with high ecological uniqueness and exceptional diversity within a region of interest. To this day, LCBD indices have primarily been used on regional and smaller scales, with relatively few sites. Furthermore, their use is typically restricted to strictly sampled sites with known species composition, leading to gaps in spatial coverage on broad extents. Here, I examined whether species distribution models (SDMs) can be used to assess ecological uniqueness over broader spatial extents and investigated the effect of scale changes on beta diversity quantification. To this aim, I used observations recorded in the eBird database and Bayesian additive regression trees to model warbler species composition in North America, then computed LCBD indices on the predictions, thus covering a broader spatial extent and a higher number of sites. My results showed that SDMs provide uniqueness estimates highly correlated with observed data with a statistically significant spatial association. They also showed that the relationship between richness and LCBD values varies according to the region and the spatial extent and that it is affected by the proportion of rare species in communities. Sites identified as unique may therefore vary according to regional characteristics. These results show that SDMs can be used to predict ecological uniqueness over broad spatial extents, which could help identify beta diversity hotspots and important targets for conservation purposes in unsampled locations.

The life of bryophytes is closely connected with their surrounding environment. Changes in atmospheric conditions on the microscale directly affect the physiological functions of bryophytes, which in turn determine their distribution. The current development of technologies allows us to measure the microclimate affecting bryophytes directly in the field. Nevertheless, there have not been many studies published examining the response of bryophytes to in situ measured microclimate. This diploma thesis is one of the first in Europe to provide data from continuous field microclimatic measurement performed on a scale relevant to bryophytes. It deals with the influence of the microclimate on the bryophyte species richness and community composition within a single gorge in the Bohemian Switzerland National Park. For 17 months, 38 HOBO Pro v2 Onset dataloggers were recording air temperature and air humidity 10 cm above the ground. I performed detailed bryological survey on two differently sized plots (circle with a radius of 1 or 2 m) around each of the dataloggers. The microclimate is influenced by the topography and character of the vegetation, therefore I derived topographical data from a digital terrain model (resolution of 1 m), calculated the canopy openness using hemispherical photographs and...

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This study, located in the disciplines of human geography and demography, explores the socio-spatial boundaries encapsulating Britain’s Jewish population, particularly at micro-scales. It highlights and challenges key narratives of both Jewish and general interest relating to residential segregation, assimilation, partnership formation, exogamy and household living arrangements. It presents a critical exploration of the dual ethnic and religious components of Jewish identity, arguing that this ‘White’ group has become ethnically ‘invisible’ in British identity politics and, as a consequence, is largely overlooked. In addition, the key socio-demographic processes relating to Jewish partnership formation are addressed and a critical assessment of data pertaining to the decline of marriage, the rise of cohabitation and the vexed topic of Jewish exogamy, is presented. The analysis culminates by linking each of these issues to the micro-geographical scale of the household and develops a critical assessment of this key unit of Jewish (re)production. Jewish population change is contextualised within the framework of the second demographic transition. This deliberately quantitative study is designed to exploit a recent glut of data relating to Jews in Britain. It interrogates specially commissioned tables from Britain’s 2001 Census as well as four separate communal survey data sources. It highlights and challenges recent geographical critiques of quantitative methodologies by presenting a rigorous defence of quantification in post-‘cultural turn’ human geography. It emphasises the importance and relevance of this fruitful shift in geographical thought to quantitative methods and describes the role quantification can now play in the discipline. Above all, it synthesises two disparate sets of literature: one relating to geographical work on identity and segregation, and the other to work on the identity, demography and cultural practices of Jews. As a result, this thesis inserts the largely neglected ethno-religious Jewish case into the broader geographical literature whilst developing a critical quantitative spatial agenda for the study of Jews.

<div>With increasing focus on large scale planning and allocation of resources for protection against future flood risk, it is necessary to analyze and improve the deficiencies in the conventional flood modeling approach through a better understanding of the interactions between river hydrodynamics and subsurface processes. Recent studies have shown that it is possible to improve the flood inundation modeling and mapping using physically-based integrated models that incorporate observable data through assimilation and simulate hydrologic fluxes using the fundamental laws of conservation of mass at multiple spatiotemporal scales. However, despite the significance of integrated modeling in hydrology, it has received relatively less attention within the context of flood hazard. The overall aim of this dissertation is to study the heterogeneity in complex physical processes that govern the watershed response during flooding and incorporate these effects in integrated models across large scales for improved flood risk estimation. Specifically, this dissertation addresses the following questions: (1) Can physical process incorporation using integrated models improve the characterization of antecedent conditions and increase the accuracy of the watershed response to flood events? (2) What factors need to be considered for characterizing scale-dependent physical processes in integrated models across large watersheds? (3) How can the computational efficiency and process representation be improved for modeling flood events at large scales? (4) Can the applicability of integrated models be improved for capturing the hydrodynamics of unprecedented flood events in complex urban systems?</div><div><br></div><div>To understand the combined effect of surface-subsurface hydrology and hydrodynamics on streamflow generation and subsequent inundation during floods, the first objective incorporates an integrated surface water-groundwater (SW-GW) modeling approach for simulating flood conditions. The results suggest that an integrated model provides a more realistic simulation of flood hydrodynamics for different antecedent soil conditions. Overall, the findings suggest that the current practice of simulating floods which assumes an impervious surface may not be providing realistic estimates of flood inundation, and that an integrated approach incorporating all the hydrologic and hydraulic processes in the river system must be adopted.</div><div><br></div><div>The second objective focuses on providing solutions to better characterize scale-dependent processes in integrated models by comparing two model structures across two spatial scales and analyzing the changes in flood responses. The results indicate that since the characteristic length scales of GW processes are larger than SW processes, the intrinsic scale (or resolution) of GW in integrated models should be coarser when compared to SW. The results also highlight the degradation of streamflow prediction using a single channel roughness when the stream length scales are increased. A distributed channel roughness variable along the stream length improves the modeled basin response. Further, the results highlight the ability of a dimensionless parameter 𝜂1, representing the ratio of the reach length in the study region to maximum length of the single stream draining at that point, for identifying which streams may require a distributed channel roughness.</div><div><br></div><div>The third objective presents a hybrid flood modeling approach that incorporates the advantages of both loosely-coupled (‘downward’) and integrated (‘upward’) modeling approaches by coupling empirically-based and physically-based approaches within a watershed. The computational efficiency and accuracy of the proposed hybrid modeling approach is tested across three watersheds in Indiana using multiple flood events and comparing the results with fully- integrated models. Overall, the hybrid modeling approach results in a performance comparable to a fully-integrated approach but at a much higher computational efficiency, while at the same time, providing objective-oriented flexibility to the modeler.</div><div><br></div><div>The fourth objective presents a physically-based but computationally-efficient approach for modeling unprecedented flood events at large scales in complex urban systems. The application of the proposed approach results in accurate simulation of large scale flood hydrodynamics which is shown using Hurricane Harvey as the test case. The results also suggest that the ability to control the mesh development using the proposed flexible model structure for incorporating important physical and hydraulic features is as important as integration of distributed hydrology and hydrodynamics.</div>

A l’échelle mondiale, les prairies fournissent une grande variété de services écosystémiques et sont le support économique de nombreux systèmes d’élevage. Dans un contexte global éminemment changeant, une meilleure compréhension de la structure et du fonctionnement des prairies est incontournable pour proposer à la fois des gestions plus durables des ressources et promouvoir la fourniture de services écosystémiques diversifiés par ces écosystèmes. Les prairies étant des écosystèmes dynamiques et hétérogènes, notre capacité à prédire leur fonctionnement et leurs trajectoires de réponse à un facteur environnemental (climat, gestion) reste un défi scientifique important. Ainsi, dans des prairies pâturées, l’activité de grands herbivores va être facteur d’hétérogénéité des nutriments du sol via l'excrétion. Cependant les effets de ces apports nutritifs en « patchs » et de l'hétérogénéité spatiale du sol sur la structure et les propriétés de la prairie restent peu connus. L’objectif de cette thèse est d’examiner les effets de l'hétérogénéité spatiale de l'azote (N) dans le sol sur l’écosystème prairial, en portant une attention particulière sur les réponses des communautés végétales. Notre démarche a combiné des approches expérimentales et de modélisation pour analyser les impacts d'un certain nombre d'attributs de « patch » (différentes formes d’N, taille et contraste du patch), et leurs interactions possibles avec le régime de pluviométrie ou encore la date des apports en N. Nous montrons que des apports hétérogènes en N augmentent la production des plantes et la variabilité de la biomasse intra-parcelle quel que soit la forme d’N, mais qu’ils ne modifient pas, à court terme, la production à l’échelle de la parcelle prise dans son entier. Néanmoins, des apports hétérogènes d’N-organique favorisent l’asynchronie spatiale et temporelle entre les compartiments plante - sol, avec des implications pour le fonctionnement de la prairie à plus long terme. Contrairement à la production, la structure de la communauté végétale répond significativement à l’hétérogénéité en N, avec une dominance accrue de certaines espèces et un changement dans le rang des espèces subalternes. Contre toute attente, dans cette étude, la quantité de pluie ne modifie pas les effets de l'hétérogénéité sur la production et la structure de la communauté végétale. Des simulations réalisées avec un modèle spatialisé montrent que les effets de l'hétérogénéité sur la production à l’échelle de la parcelle varient selon la taille et le niveau de contraste du patch. Pour un même apport total en N, la production répond positivement à la taille de patch, mais elle diminue dans des conditions de fort contraste en comparaison à des conditions de faible contraste. Nous n’avons pas relevé d’interactions entre la taille de patch, le niveau de contraste de patch ou la date des apports en N sur la production de prairie. D’une manière générale, nos résultats soulignent l'importance de l’hétérogénéité en N pour les processus plante-sol à différentes échelles spatiales et montrent que les effets de l'hétérogénéité varient en fonction des attributs des patchs. Les interactions biotiques (ici la compétition) semblent jouer un rôle relativement plus important que les facteurs abiotiques (ici changements chroniques de pluviométrie) pour les effets d'hétérogénéité. Nous concluons que les impacts de l'hétérogénéité en N sur les processus plante-sol peuvent avoir des conséquences sur les rétroactions plante-sol impliquées dans la régulation des cycles biogéochimiques, et sont à même de fournir des informations utiles pour le développement de pratiques de gestion efficientes dans l’utilisation de l’N. / Grasslands provide a variety of important ecological and economic services worldwide. Improved understanding of grassland structure and function is necessary for the development of sustainable management and maintaining the provision of multiple ecosystem services in a changing environment. However, predicting grassland structure and function is a challenge because grasslands are dynamic, heterogeneous systems. In grazed grasslands, large herbivore activities promote heterogeneity in soil nutrients via excretion, but the effects of patchy nutrient inputs and soil spatial heterogeneity on grassland structure and function remain unclear. This thesis addresses effects of spatial heterogeneity in soil nitrogen (N) for grassland ecosystem structure and function, with particular emphasis on community responses. A combination of experimental and modelling approaches are used to study impacts of a number of different patch attributes (N form, patch size, patch contrast), as well as possible interactions with rainfall regime and timing of N inputs. We find that patchy N inputs enhance within plot-plant production and biomass variability irrespective of N form, but do not modify whole-plot plant production in the short term. Nevertheless, patchy organic N promotes spatial and temporal asynchrony in plant-soil responses, with implications for longer-term grassland function. Unlike plant production, community structure responds significantly to patchy N inputs, with increased community dominance and a shift in the rank of subordinate species. Contrary to expectations, rainfall quantity does not modify heterogeneity effects on either plant production or community structure. Modelling work shows that heterogeneity effects on field-scale production vary depending on patch size and patch contrast. For a fixed total N input, field-scale grassland production responds positively to patch size, but decreases in high- versus low-patch contrast conditions. Patch size does not interact with patch contrast or timing of N inputs on grassland production. Overall, our results highlight the importance of N heterogeneity for plant and soil processes at different spatial scales, and demonstrate that heterogeneity effects vary depending on patch attributes. Biotic interactions (competition) appear to play a relatively greater role than abiotic factors (chronic rainfall changes) for heterogeneity effects. Impacts of N heterogeneity on plant and soil processes may have significant implications on plant-soil feedbacks involved with the regulation of biogeochemical cycling, and provide useful information for the development of efficient N management strategies.

Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier - L'identification des changements dans les patrons écologiques selon l'échelle spatiale et la compréhension des processus qui génèrent ces changements sont d'une importance considérable en océanographie. Dans ce contexte, comprendre comment une communauté biologique répond à l'hétérogénéité environnementale requiert la connaissance des processus impliqués et l'échelle spatiale à laquelle ils opèrent. Les relations spatiales entre la variabilité du zooplancton et l'hétérogénéité environnementale sont encore imprécises dans les écosystèmes tropicaux côtiers. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de déterminer les échelles de dépendance spatiale des patrons du zooplancton associé à un lagon récifal côtier et des processus environnementaux sous-jacents. Dans ce contexte, les intérêts de cette recherche ont été de quantifier les patrons de la variabilité du zooplancton dans l'espace, de comprendre comment ces patrons changent avec l'échelle spatiale et de déterminer les processus physiques et biologiques responsables de ces patrons spatiaux. L'échantillonnage, effectué le long d'un transect de la côte vers le large dans le lagon du Grand-Cul-de-Sac Marin (Guadeloupe), a concerné deux classes de taille du zooplancton (190–600 µm et > 600 µm) pour lesquelles la biomasse et l'abondance ont été estimées. L'analyse multiéchelle a été utilisée pour caractériser les patrons du zooplancton aux différentes échelles spatiales (de l'échelle de l'habitat à celle du lagon tout entier) et pour identifier les processus responsables de ces structures spatiales. Cette étude a montré que la variabilité du zooplancton est un phénomène multiéchelle dont l'amplitude et la dépendance spatiale dépendent de la taille des organismes, de leur motilité et de la variable-réponse considérée (biomasse ou abondance). La biomasse et l'abondance du zooplancton varient en réponse à la distribution spatiale du phytoplancton, au comportement du zooplancton, à l'hétérogénéité de l'habitat, à l'hydrodynamique et aux évènements météorologiques. La nature et les effets de ces processus sont dépendants de l'échelle spatiale. Ce travail a montré comment le changement d'échelle spatiale met en évidence différents niveaux d'organisation de la communauté zooplanctonique en réponse à l'hétérogénéité environnementale.

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