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Får är får och get är get : utvärdering av osteologisk metod med stöd av arkeogenetik / Sheep is Sheep and Goat is Goat : Evaluation of Osteological Method With the Support of ArchaeogeneticsTheorell, Hannes January 2013 (has links)
The difficullty to distinguish between sheep and goats is a well-known problem in archaeology and osteology. Distinguishing sheep and goats in archaeological animal remains takes time and time is often limited for osteologists. Because of this difficulty osteologists and archaeozoologists often use the term sheep/goat or ”ovicaprids” in their analytical reports. But even if the term sheep/goat comprise both species, this is often not the case when archaeologists and osteologists interpret and present archaeological findings. Sheep usually dominates in the interpretations and is often seen as a more important animal than goats which ultimately lead to false representations of the species and their relation to humans in the past. Zeder and Lapham (2010) have gathered criterias for post-cranial bone elements which show a high degree of reliability in osteological species determination between sheep and goats. However, when working on archaeological remains you do not know if the evaluation is done correctly. In this thesis, the use of ocular osteological methods from by Zeder and Lapham (2010) are combined with genetical analyzis of selected sheep and goat bones from an archaeological assemblage in order to evaluate how well these osteological methods perform and assess which criterias on the bone elements can be seen as reliable when used to distinguish between the species. According to the results, only three criterias of a total of 21 criterias are seen as reliable. It is also apparent that previous osteological experience is relevant for successfully distinguish between sheep and goat with these methods. However, several criterias show tendencies towards reliability and are probably affected by the small sample set for each bone element, few osteological analysts, and the fact that all genetically analyzed bones resulted in sheep.
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The use of histological methods to distinguish between burned remains of human and non-human boneSebolai, Masego Jessica 28 April 2023 (has links) (PDF)
As part of a medico-legal analysis it is necessary to identify if bone tissue is animal or human in nature. This process is complicated when bone is highly fragmented or burned. Previous research has established the ability to differentiate human from non-human bone histologically, however, further research is necessary to determine if this is still applicable in the case of burned remains. In South Africa, approximately 500 deaths and 15 000 fire related injuries occur annually in Cape Town and such fires ranged between 600°C to 1000°C. The aim of this research was to study the qualitative and quantitative characteristics of femur bone microstructure of human and animal bones exposed to different temperatures and to determine the possibility of distinguishing them. The study consisted of 17 femoral bone samples collected from four different species namely; humans (Homo sapiens), pig (Sus scrofa), wildebeest (Connochaetes gnou) and cow (Bos taurus). Unburned samples were compared to bone samples burned at 600°C, 700°C, 800°C and 900°C in a muffle furnace for 20 minutes. Bone samples were processed into thin sections for histological analysis. During analysis, each bone specimen was divided into four quadrants and two periosteal regions. For histomorphometric analysis, quantitative characteristics were assessed by measuring the area, perimeter, and minimum and maximum diameter of the Haversian system and Haversian canals as well as osteon circularity and osteon density. According to the qualitative results, the main structural bone tissue observed in all quadrants and two periosteal regions of unburned animal bone was primary vascular plexiform bone and irregular Haversian bone. Human bone consisted of dense Haversian bone. Quantitative results indicated a statistically significant difference in most parameters between species within burned as well as unburned samples (p<0.001). Statistically significant differences in quantitative parameters within human and wildebeest bone were noted at different burn temperatures (p<0.001). Overall, the results showed that heat exposure to bones can affect the bones' quantitative and qualitative characteristics but human and non-human bones can still be differentiated. This histological method can be used in forensic fire cases.
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Bräkanden från förr : att skilja får från getter utifrån kv. Apoteket 4-5 i Visby / Bleats From the Past : Separating Sheeps From Goats in kv. Apoteket 4-5 in VisbyTheorell, Hannes January 2012 (has links)
To differentiate between bones from sheep (Ovis aries) and bones from of goats (Capra hircus) is a long lasting challenge for zoologists, archaeozoologists and osteologists. Especially considering archaeological remains which are often found fractured and poorly preserved due to taphonomic processes. Zeder & Pilaar’s (2010) and Zeder & Lapham’s (2010) methods of species differentiation has shown promising results when used on bones from modern sheeps and goats. This paper aims to evaluate these methods by exerting them on excavated bones from kv. Apoteket 4-5, a late Viking Age and early Medieval quarter in central Visby. The results have shown that Zeder & Pilaar’s (2010) methods of identifying sheeps and goats with the mandibular teeths and mandibles are unreliable due to disturbances from wear, fragmentation and weak criterias. Results from Zeder & Laphams (2010) methods for post cranial bones shows mixed results considering a pilot study with the implementation of ancient DNA, which was executed att Gotland University during summer and fall 2011. More extensive studies in the future with the implementation of archaeogenetics are planned which can be used to further develop these methods and thus increase the reliabiltiy of the results.In this study 5,3kg of bones were osteologically species identified and analyzed. The results were used to recreate the use of sheep and goats including butchery techniques, animal husbandry and livestock health status with focus on the sheeps and goats in an early Medieval town quarter in Visby. / Att skilja mellan ben från får och ben från get har länge varit en utmaning för zoologer, arkeozoologer och osteologer. Särskilt när ett arkeologiskt benmaterial undersöks eftersom materialet ofta är fragmenterat och sämre bevarat. Zeder & Pilaar (2010) och Zeder & Laphams (2010) metoder för att skilja mellan får och get har uppvisat lovande resultat när ben från moderna får och getter har undersökts. Syftet med denna kandidatuppsats är att utvärdera dessa metoder genom att tillämpa dem på ett arkeologiskt material från kv. Apoteket 4-5 i Visby.Resultatet från analysen visar att Zeder och Pilaars metod för underkäkar och underkäkständer är otillförlitlig på grund av förekomst av slitage, fragmentering och svaga kriterier. Resultatet från Zeder och Laphams metod för postkraniala benslag visar en mer blandad tillförlitlighet om man ser till de jämförelser som har gjorts mot en studie av förhistoriskt DNA som genomfördes på Högskolan på Gotland under 2011 på material från kv. Apoteket 4-5. En mer omfattande studie vilket inkluderar en arkeogenetisk undersökning är planerad i framtiden. Resultatet från studierna ska användas för att utveckla metoderna och på så sätt öka metodernas tillförlitlighet.I undersökningen som ligger till grund för denna kandidatuppsats har 5,3 kg benmaterial från kv. Apoteket 4-5 identifierats och analyserats osteologiskt. Resultatet användes för att återskapa användningen av får och getter och på så sätt erhålla information om slaktteknik, djurhållning och djurens hälsa i ett stadskvarter i Visby under sen vikingatid och tidig medeltid.
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Spezies- und Tieraltersbestimmung von Geweben des zentralen Nervensystems anhand des FettsäuremustersGrießbach, Maria 15 September 2010 (has links) (PDF)
Massiver wirtschaftlicher Schaden und der Verlust des Verbrauchervertrauens hervorgerufen durch die BSE - Krise führten zu einer radikalen Änderung in der Futtermittel- und Lebensmittelgesetzgebung. Neben diversen anderen Maßnahmen wurden u. a. das Gehirn und Rückenmark von über 12 Monate alten Wiederkäuern vom Gesetzgeber als so genanntes spezifiziertes Risikomaterialien (SRM) definiert. Die spezielle Entsorgung und das Verarbeitungsverbot dieser Materialien in Lebens- und Futtermitteln hatte zum Ziel die Infektkette zu unterbrechen und dadurch das Risiko einer Infektion mit dem BSE-Erreger für den Verbraucher zu senken.
Um die Einhaltung des Verarbeitungsverbotes von SRM in Lebensmitteln zu überprüfen, wurden diverse ZNS-Nachweisverfahren entwickelt. Jedoch ist keines, der hierfür entwickelten molekularbiologischen und immunochemischen Verfahren in der Lage sowohl Spezies, als auch Tieralter des nachgewiesenen ZNS zu bestimmen und damit eine potentielle Einordnung zum SRM zu ermöglichen. Darüber hinaus hat sich für fast alle ZNS-Marker der Einfluss von hohen Prozesstemperaturen als nachteilig für die Nachweisbarkeit erwiesen.
NIEDERER und BOLLHALDER (2001) entwickelten ein auf Fettsäureanalytik basierendes ZNS-Nachweisverfahren, welches am Institut für Lebensmittelhygiene der Universität Leipzig weiterentwickelt wurde. Vorteile dieses Verfahrens sind die hitzestabilen Marker und die Möglichkeit mit Hilfe von spezifischen Fettsäureverhältnissen Spezies und Tieralters des nachgewiesenen ZNS zu ermitteln. Somit ist es mit diesem Verfahren erstmals möglich das nachgewiesene ZNS der Gruppe der spezifizierten Risikomaterialien zuzuordnen.
Ziel dieser Arbeit war es, das am Institut für Lebensmittelhygiene weiterentwickelte Verfahren auf Praxistauglichkeit anhand eines externen Blindversuchs zu testen. Hierbei sollten mögliche Schwachstellen identifiziert und im weiterführenden Verlauf dieser Arbeit Lösungen erarbeitet werden. Für den Blindversuch wurden vom Max-Rubner-Institut, Standort Kulmbach, insgesamt 72 Brühwurstproben zur Verfügung gestellt, welche mittels des nach LÜCKER et al. (2005) beschriebenen Verfahrens untersucht wurden. Die Ergebnisse des Blindversuchs deuten auf eine grundsätzliche Eignung des Verfahrens für den Nachweis von spezifiziertem Risikomaterial in Fleischerzeugnissen hin. Jedoch konnte bei der Tierartdifferenzierung und vor allem bei der Altersbestimmung ein Optimierungsbedarf ermittelt werden. Somit ergaben sich für diese Arbeit folgende weiterführende Aufgabenstellungen:
1. Die Optimierung der Tierartbestimmung auch im Hinblick auf Erweiterung des Speziesspektrums und
2. die Optimierung der Tieraltersbestimmung von Rinder- und Schaf-ZNS.
Insgesamt 257 ZNS-Proben der Spezies Rind, Schaf, Schwein, Ziege und Geflügel wurden einer Fettsäureanalyse unterzogen. Aus allen analysierten Fettsäuren wurden 67 Fettsäureverhältnisse gebildet. Zur Identifikation für die Speziesdifferenzierung geeigneter Fettsäureverhältnisse wurde das statistische Verfahren der Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA) eingesetzt. Hierbei ergab sich, dass von den 67 untersuchten Fettsäureverhältnissen insgesamt 14 für die Differenzierung zwischen den Tierarten Rind, Schwein, Schaf, Ziege und Geflügel geeignet sind.
Für die Optimierung der Tieraltersbestimmung wurden 37 ZNS-Proben vom Rind und elf ZNS-Proben vom Schaf untersucht. Die analysierten Fettsäuren wurden auf ihre Korrelation mit dem Alter untersucht. Stark korrelierende Fettsäuren und deren Verhältnisse wurden mit Hilfe der Regressionsanalyse auf ihre Vorhersagefähigkeit geprüft. Hierbei gelang die Identifikation von vier neuen Fettsäureverhältnissen. Für die Altersschätzung bei der Tierart Rind scheinen sich die FS-Verhältnisse 2OH-C24:0/2OH-C25:0 und 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 am besten zu eignen. Für die Tierart Schaf sollten die Verhältnisse 2OH-C25:0/2OH-C26:0 und 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) bevorzugt eingesetzt werden. Im Vergleich zur bisherigen Verfahrensweise ist mit Hilfe dieser Fettsäureverhältnisse und deren Regressionsformeln eine deutlich präzisere Altersschätzung für die Tierarten Rind und Schaf möglich. Der neue Ansatz bietet die Möglichkeit flexibel auf zukünftige Änderungen der Altersgrenze von SRM zu reagieren. / The immense economical damage and the loss of consumer trust caused by the bovine spongiform encephalopathy (BSE) - crisis resulted in a radical alteration of the feed- and foodlegislation. Besides several other measures, the legislator defined the brain and spinal cord of ruminants older than 12 month as specified risk material (SRM). The special disposal and the processing prohibition of these materials in food and feedstuffs aimed to interrupt the infection chain and to reduce the risk of an infection caused by the BSE pathogen for the consumer.
In order to control the processing prohibition of SRM in food, several CNS detection methods were developed. But none of the designed molecular biological or immuno chemical methods has the ability to detect species and age of the CNS. Therefore, a classification of the detected CNS as SRM is not possible. Furthermore, high process temperatures influence nega-tively the detection of almost all CNS markers.
NIEDERER and BOLLHALDER (2001) developed a CNS detection procedure based on the analysis of fatty acids, which was improved at the Institute of Food Hygiene, University Leipzig.
Advantages of this procedure are the heat stability of the markers and the possibility to identify species and age of the detected CNS. Therefore, this procedure is the first, which facilitates the potential of identifying SRM.
The aim of this work was to test the practicability of the improved CNS detection procedure in an external blind trial. During this, possible weak points should be identified and solutions for their elimination presented. Furthermore, the sample preparation of the method should be optimized with regard to cost and time reduction.
For the external blind trial the Max-Rubner-Institute, Kulmbach, produced 72 emulsion type sausages. These sausages were analysed according to the procedure described by LÜCKER et al. 2005. The results of the blind trial show the suitability of the procedure for the detection of SRM in meat products in principle. However, some results revealed that the species and age identification required further enhancement.
Therefore, the following additional topics of this work were:
1. Optimization of species identification especially with regard to other species
2. Optimization of animal age prediction for cattle and sheep CNS.
Selected fatty acids of total 257 CNS samples from cattle, pig, sheep, goat and several poultry species were analysed. These fatty acids were combined to 67 fatty acid ratios. Afterwards, the application of these ratios for the species detection was tested by using the statistical method of Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA). In result, 14 out of 67 fatty acid ratios are suitable for differentiation between the species cattle, pig, sheep, goat and poultry.
For the optimization of animal age prediction 37 CNS samples from cattle and eleven CNS samples from sheep were examined. All analyzed fatty acids were checked for their correlation with age. Afterwards strong correlating fatty acids and their fatty acid ratios were examined for their predictive ability by the application of regression analysis. In result, four new fatty acid ratios for age prediction could be identified. For the age prediction of cattle CNS the fatty acid ratios 2OH-C24:0/2OH-C25:0 and 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 are the best choice.
In sheep CNS the ratios 2OH-C25:0/2OH-C26:0 and 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) should be preferred for prediction of age. In comparison to the previous age prediction method, the application of these fatty acid ratios and their regression formula led to more accurate results. Furthermore, it offers the possibility to adopt to possible variations of the age limits within the SRM definition in future.
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Spezies- und Tieraltersbestimmung von Geweben des zentralen Nervensystems anhand des Fettsäuremusters: Spezies- und Tieraltersbestimmung von Geweben deszentralen Nervensystems anhand des FettsäuremustersGrießbach, Maria 16 March 2010 (has links)
Massiver wirtschaftlicher Schaden und der Verlust des Verbrauchervertrauens hervorgerufen durch die BSE - Krise führten zu einer radikalen Änderung in der Futtermittel- und Lebensmittelgesetzgebung. Neben diversen anderen Maßnahmen wurden u. a. das Gehirn und Rückenmark von über 12 Monate alten Wiederkäuern vom Gesetzgeber als so genanntes spezifiziertes Risikomaterialien (SRM) definiert. Die spezielle Entsorgung und das Verarbeitungsverbot dieser Materialien in Lebens- und Futtermitteln hatte zum Ziel die Infektkette zu unterbrechen und dadurch das Risiko einer Infektion mit dem BSE-Erreger für den Verbraucher zu senken.
Um die Einhaltung des Verarbeitungsverbotes von SRM in Lebensmitteln zu überprüfen, wurden diverse ZNS-Nachweisverfahren entwickelt. Jedoch ist keines, der hierfür entwickelten molekularbiologischen und immunochemischen Verfahren in der Lage sowohl Spezies, als auch Tieralter des nachgewiesenen ZNS zu bestimmen und damit eine potentielle Einordnung zum SRM zu ermöglichen. Darüber hinaus hat sich für fast alle ZNS-Marker der Einfluss von hohen Prozesstemperaturen als nachteilig für die Nachweisbarkeit erwiesen.
NIEDERER und BOLLHALDER (2001) entwickelten ein auf Fettsäureanalytik basierendes ZNS-Nachweisverfahren, welches am Institut für Lebensmittelhygiene der Universität Leipzig weiterentwickelt wurde. Vorteile dieses Verfahrens sind die hitzestabilen Marker und die Möglichkeit mit Hilfe von spezifischen Fettsäureverhältnissen Spezies und Tieralters des nachgewiesenen ZNS zu ermitteln. Somit ist es mit diesem Verfahren erstmals möglich das nachgewiesene ZNS der Gruppe der spezifizierten Risikomaterialien zuzuordnen.
Ziel dieser Arbeit war es, das am Institut für Lebensmittelhygiene weiterentwickelte Verfahren auf Praxistauglichkeit anhand eines externen Blindversuchs zu testen. Hierbei sollten mögliche Schwachstellen identifiziert und im weiterführenden Verlauf dieser Arbeit Lösungen erarbeitet werden. Für den Blindversuch wurden vom Max-Rubner-Institut, Standort Kulmbach, insgesamt 72 Brühwurstproben zur Verfügung gestellt, welche mittels des nach LÜCKER et al. (2005) beschriebenen Verfahrens untersucht wurden. Die Ergebnisse des Blindversuchs deuten auf eine grundsätzliche Eignung des Verfahrens für den Nachweis von spezifiziertem Risikomaterial in Fleischerzeugnissen hin. Jedoch konnte bei der Tierartdifferenzierung und vor allem bei der Altersbestimmung ein Optimierungsbedarf ermittelt werden. Somit ergaben sich für diese Arbeit folgende weiterführende Aufgabenstellungen:
1. Die Optimierung der Tierartbestimmung auch im Hinblick auf Erweiterung des Speziesspektrums und
2. die Optimierung der Tieraltersbestimmung von Rinder- und Schaf-ZNS.
Insgesamt 257 ZNS-Proben der Spezies Rind, Schaf, Schwein, Ziege und Geflügel wurden einer Fettsäureanalyse unterzogen. Aus allen analysierten Fettsäuren wurden 67 Fettsäureverhältnisse gebildet. Zur Identifikation für die Speziesdifferenzierung geeigneter Fettsäureverhältnisse wurde das statistische Verfahren der Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA) eingesetzt. Hierbei ergab sich, dass von den 67 untersuchten Fettsäureverhältnissen insgesamt 14 für die Differenzierung zwischen den Tierarten Rind, Schwein, Schaf, Ziege und Geflügel geeignet sind.
Für die Optimierung der Tieraltersbestimmung wurden 37 ZNS-Proben vom Rind und elf ZNS-Proben vom Schaf untersucht. Die analysierten Fettsäuren wurden auf ihre Korrelation mit dem Alter untersucht. Stark korrelierende Fettsäuren und deren Verhältnisse wurden mit Hilfe der Regressionsanalyse auf ihre Vorhersagefähigkeit geprüft. Hierbei gelang die Identifikation von vier neuen Fettsäureverhältnissen. Für die Altersschätzung bei der Tierart Rind scheinen sich die FS-Verhältnisse 2OH-C24:0/2OH-C25:0 und 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 am besten zu eignen. Für die Tierart Schaf sollten die Verhältnisse 2OH-C25:0/2OH-C26:0 und 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) bevorzugt eingesetzt werden. Im Vergleich zur bisherigen Verfahrensweise ist mit Hilfe dieser Fettsäureverhältnisse und deren Regressionsformeln eine deutlich präzisere Altersschätzung für die Tierarten Rind und Schaf möglich. Der neue Ansatz bietet die Möglichkeit flexibel auf zukünftige Änderungen der Altersgrenze von SRM zu reagieren. / The immense economical damage and the loss of consumer trust caused by the bovine spongiform encephalopathy (BSE) - crisis resulted in a radical alteration of the feed- and foodlegislation. Besides several other measures, the legislator defined the brain and spinal cord of ruminants older than 12 month as specified risk material (SRM). The special disposal and the processing prohibition of these materials in food and feedstuffs aimed to interrupt the infection chain and to reduce the risk of an infection caused by the BSE pathogen for the consumer.
In order to control the processing prohibition of SRM in food, several CNS detection methods were developed. But none of the designed molecular biological or immuno chemical methods has the ability to detect species and age of the CNS. Therefore, a classification of the detected CNS as SRM is not possible. Furthermore, high process temperatures influence nega-tively the detection of almost all CNS markers.
NIEDERER and BOLLHALDER (2001) developed a CNS detection procedure based on the analysis of fatty acids, which was improved at the Institute of Food Hygiene, University Leipzig.
Advantages of this procedure are the heat stability of the markers and the possibility to identify species and age of the detected CNS. Therefore, this procedure is the first, which facilitates the potential of identifying SRM.
The aim of this work was to test the practicability of the improved CNS detection procedure in an external blind trial. During this, possible weak points should be identified and solutions for their elimination presented. Furthermore, the sample preparation of the method should be optimized with regard to cost and time reduction.
For the external blind trial the Max-Rubner-Institute, Kulmbach, produced 72 emulsion type sausages. These sausages were analysed according to the procedure described by LÜCKER et al. 2005. The results of the blind trial show the suitability of the procedure for the detection of SRM in meat products in principle. However, some results revealed that the species and age identification required further enhancement.
Therefore, the following additional topics of this work were:
1. Optimization of species identification especially with regard to other species
2. Optimization of animal age prediction for cattle and sheep CNS.
Selected fatty acids of total 257 CNS samples from cattle, pig, sheep, goat and several poultry species were analysed. These fatty acids were combined to 67 fatty acid ratios. Afterwards, the application of these ratios for the species detection was tested by using the statistical method of Partial Least Square – Discriminant Analysis (PLS-DA). In result, 14 out of 67 fatty acid ratios are suitable for differentiation between the species cattle, pig, sheep, goat and poultry.
For the optimization of animal age prediction 37 CNS samples from cattle and eleven CNS samples from sheep were examined. All analyzed fatty acids were checked for their correlation with age. Afterwards strong correlating fatty acids and their fatty acid ratios were examined for their predictive ability by the application of regression analysis. In result, four new fatty acid ratios for age prediction could be identified. For the age prediction of cattle CNS the fatty acid ratios 2OH-C24:0/2OH-C25:0 and 2OH-C24:1(n-7)/2OH-C25:0 are the best choice.
In sheep CNS the ratios 2OH-C25:0/2OH-C26:0 and 2OH-C25:0/2OH-C26:1(n-7) should be preferred for prediction of age. In comparison to the previous age prediction method, the application of these fatty acid ratios and their regression formula led to more accurate results. Furthermore, it offers the possibility to adopt to possible variations of the age limits within the SRM definition in future.
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Les effets de l’environnement et de la phénologie sur les propriétés spectrales foliaires d’arbres des forêts tempéréesBeauchamp-Rioux, Rosalie 09 1900 (has links)
La télédétection des végétaux, technique qui se base sur les signatures spectrales des plantes, s’avère être un outil formidable pour réaliser des inventaires de biodiversité végétale : il est maintenant possible d’identifier les plantes, de cartographier les traits fonctionnels des végétaux ou d'étudier l’impact des activités humaines à grande échelle. Cependant, il faut approfondir les connaissances sur les patrons de variation spectrale causés par les facteurs environnementaux et la phénologie. En effet, la variation spatiale et temporelle des spectres foliaires est source d’incertitude et d’erreurs lors de l’application des modèles utilisés en télédétection des végétaux. Dans le cadre de mon projet de recherche, j’évalue l’effet de l’environnement et de la phénologie sur les propriétés spectrales de neuf espèces d'arbres décidus de l’est de l'Amérique du Nord. J’ai mesuré les signatures spectrales foliaires de ces arbres dans des sites contrastés entre le 6 juin et le 8 octobre 2018 à l’aide d’un spectroradiomètre de terrain et d’une sphère d’intégration. J’ai également mesuré seize traits fonctionnels structuraux et chimiques des plantes échantillonnées. Les résultats de mon projet démontrent que les conditions environnementales n’ont pas toujours d’effet significatif sur la variation spectrale intraspécifique; lorsque c’est le cas, les sites d’échantillonnage expliquent entre 18 et 62 % de la variation intraspécifique. La phénologie quant à elle a toujours un effet significatif sur les spectres foliaires et explique entre 30 et 51 % de la variation spectrale intraspécifique. Toutes les régions spectrales sont affectées par la variation environnementale et phénologique et tous les traits structuraux et chimiques foliaires mesurés sont liés à la variation spectrale. Bien que les conditions environnementales et la phénologie affectent les spectres foliaires, cela n’empêche pas de différencier les espèces, même celles étroitement liées phylogénétiquement, à travers les sites d’étude et le temps (précision d’identification > 92 %). Il n’est pas toujours possible d’inférer les sites ou le moment d’échantillonnage de la plante échantillonnée à l’aide de sa signature spectrale; néanmoins, la variation environnementale et phénologique des spectres foliaires est suffisante pour empêcher la transférabilité de certains modèles de classification d’espèces à des contextes dissemblables de ceux qui ont servi à les construire. En effet, un modèle n’est applicable qu’à des données spectrales de variance moindre ou similaire aux données à partir desquelles le modèle a été construit. Ainsi, mon projet précise les limites d’application des modèles utilisés en télédétection des végétaux pour les milieux tempérés et forestiers peu diversifiés. Mes résultats indiquent que la variation interspécifique est supérieure à la variation intraspécifique et qu’il est donc possible de différencier les espèces malgré l’effet de l’environnement et de la phénologie sur les spectres foliaires d’arbres des forêts tempérées, démontrant le potentiel de la télédétection des végétaux pour la réalisation d’inventaires de biodiversité végétale à grande échelle. / Remote sensing of plants emerges as a formidable tool to realize biodiversity assessments : it is now possible to identify plants, map their functional traits, and monitor human activities' impacts on the vegetation at large scales and almost continuously. However, we must develop knowledge about the spectral variation patterns caused by the environment and phenology to take full advantage of remote sensing products. Indeed, the environmental and phenological variation of foliar spectra leads to uncertainty and error in remote sensing models and applications. In my project, I assess the effects of the environment and phenology on the spectral properties of nine broadleaf tree species from temperate forests of North America. I measured these species' leaf spectra across contrasting sites between the 6th of June to the 8th of October 2018 using a field spectroradiometer and an integrating sphere. I also measured sixteen structural and chemical leaf functional traits on the sampled plants. My results show that the environmental conditions do not always significantly affect the intraspecific spectral variation; when it does, the sampling sites explain between 18 and 58 % of this variation. As for phenology, it always has a significant impact on leaf spectra and explains between 30 and 51 % of the intraspecific spectral variation. Every spectral region is affected by environmental and phenological variation, and all structural and chemical traits measured are linked to the spectral variation. Although the environmental conditions and phenology affect leaf spectra, it does not hinder our ability to differentiate tree species, even those closely related, across sites and time (identification accuracy > 92 %). Besides, it is not always possible to infer a plant's sampling site or date from its spectra. Nevertheless, foliar spectra's environmental and phenological variation is sufficient to limit classification models' transferability. My results show that a model applies only to spectral data of lesser or comparable variance to the data used to train the model. Therefore, my project helps define the application limits of models used in plant remote sensing in temperate and low diversity forest systems. It also demonstrates that interspecific spectral variation is greater than intraspecific spectral variation, and thus we can discriminate species despite the effects of the environment and phenology on the leaf spectra of temperate forest trees, validating the potential of vegetation remote sensing to conduct biodiversity assessments at spatial and temporal scales previously unattainable.
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