Ecological succession is the process of how natural communities change over time. Succession of the built environment occurs through the transition of neighborhoods. Early examples of parallel transitions include the conversion of wilderness land to agriculture and of agricultural land to urban centers. Energy development or the lack thereof, remains the biggest factor driving succession of the built environment. The following document creates a parallel symbiotic dialogue for applying scientific laws of the natural world to the built environment. This is achieved by examining factors driving primary and secondary succession, in the natural world and the built environment. By analyzing means of succession, it is possible to negate adverse effects through effective planning. Case studies are provided as evidence of possible implications. This paradigm will serve as a blueprint for creating a comprehensive preservation plan which will foster positive economic growth, environmental stewardship, and a strong sense of cultural identity. / Natural laws governing development of the paradigm -- Factors driving succession -- Historic context -- The role of historic preservation -- The case for preservation planning -- Implications of primary succession -- Implications of secondary succession. / Department of Architecture

Thesis (M.S.)--State University of New York at Binghamton, Department of Biological Sciences, 2007. / Includes bibliographical references.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 7 uppsatser.

Diss. (sammanfattning). Umeå : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Luis T. Gutierrez, Willard R. Fey. / Includes index. / Bibliography: p. [220]-228.

A Lagoa Mangueira é uma extensa lagoa rasa subtropical localizada no sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É um ambiente que varia de oligo à mesotrófico, com extensa área litoral colonizada por macrófitas aquáticas, fornecendo grande área de substrato para o desenvolvimento da comunidade aderida. A parte sul da lagoa é caracterizada pela alta transparência e alto pH, e a parte norte é mais rasa com alta concentração de ácidos húmicos devido a interação com banhado. Devido sua forma e posição geográfica a lagoa sofre constante ação dos ventos de direção NE, com mudanças para o quadrante SE-SO durante as frentes frias. O vento neste ambiente é um fator regulador da hidrodinâmica, afetando espacial e temporalmente as comunidades aquáticas (fitoplâncton, zooplâncton, e peixes), podendo ser considerado um distúrbio constante no ambiente. Entretanto, ainda há uma lacuna quanto à contribuição das algas epifíticas para a teia trófica, bem como a resposta dessa comunidade à hidrodinâmica. O Capítulo 1 apresenta um estudo que testou se as diatomáceas epifíticas respondem a heterogeneidade espacial da lagoa durante dois verões em três pontos distantes (Norte, Centro e Sul). Verificou-se que as diatomáceas exibem um gradiente longitudinal NS e a área central assume características semelhantes aos pontos Norte e Sul dependendo da dinâmica do vento. No Capítulo 2, foi avaliada a sucessão das algas epifíticas no Sul da lagoa, durante 60 dias no verão de 2012, para investigar os fatores reguladores do desenvolvimento da comunidade in situ, considerando o zooplâncton como potencial predador. O estudo evidenciou que a fase avançada da sucessão foi dominada por diatomáceas fortemente aderidas e adaptadas às altas médias da velocidade do vento (±15 m s-1). O epifíton mostrou-se uma grande fonte de produtividade primária para a teia trófica e fortes correlações provaram que a comunidade sustentou o controle bottom-up da comunidade zooplanctônica. O Capítulo 3 descreve o estudo que testou a resposta do epifíton à dinâmica do vento (velocidade e direção) durante frentes frias (inverno de 2013) em três situações diferentes: comunidade natural, sucessão em um banco de macrófitas e um mesocosmo (protegido da ação do vento). O epifíton revelou-se resiliente, uma vez que o vento favoreceu a colonização e estabilização, recuperando-se rapidamente após o distúrbio. O mesocosmo diminuiu a ação do vento atrasando a deposição das células metafíticas para início da colonização e a sucessão só começou após um grande distúrbio (vento 10 m s-1) que nivelou a água do mesocosmo e a água circundante. Dominância de diatomáceas foi registrada em todos os experimentos. As diversidades das comunidades de todos os experimentos responderam à dinâmica do vento, sendo mais baixas quando a velocidade do vento excedeu a média encontrada para o período (5 m s -1). / Mangueira Lake is a large shallow subtropical lake located in the Southern Rio Grande do Sul State, Brazil. The lake ranges from oligo to -mesotrophic conditions and presents a large littoral zone covered by macrophytes, providing large area for attached community development. The southern area of the lake is characterized by high transparency and high pH and the northern area is shallower with high concentration of humic acids because of its interaction with the wetland. Due to its shape and geographic position, the lake undergoes constant wind action from NE direction and from SE‒SW during cold-fronts. The wind regulates the hydrodynamics in this environment affecting spatial and temporally the aquatic communities (phytoplankton, zooplankton and fishes), and can be considered a constant disturbance. However, epiphytic algae contribution for food-web, as well as their responses to hydrodynamics, are still a lack. Chapter 1 presents a study in which we tested if epiphytic diatoms respond to the lake spatial heterogeneity during two summers in three distant sites (North, Center and South). As a result we noted that diatoms exhibited a longitudinal gradient from NS whereas the center area assumes characteristics similar to both North and South areas depending on wind dynamics. In Chapter 2, we investigated epiphyton succession during 60 days in southern part of the lake in the summer of 2012, aiming to describe the driving factors of the community development in situ, considering zooplankton as a potential grazer. The study highlighted that the advanced phase of succession was dominated by tightly attached diatoms adapted to high wind mean velocity (±15 m s-1). We also showed that epiphyton was great source of primary production for the food-web and strong correlations proved that the community is handling zooplankton bottom-up control. Chapter 3 describes a study that tested the response of the epiphyton to the wind dynamics (velocity and direction) during cold-fronts (2013 Winter) in three different situations: natural community, succession in a macrophyte bank and in an enclosure (protected from the wind). As a result, epiphyton revealed to be resilient once wind favored colonization and stabilization, rapidly recovering after disturbance. The enclosure acted buffering wind forces delaying succession derived by settlement of metaphytic cells and the succession only started after a huge disturbance (wind 10 m s-1) which leveled the enclosure water and the lake water. Dominance of diatoms was registered in all experiments. The communities‟ diversities responded to wind dynamics, whereas all experiments showed lower diversities when wind velocity exceeded the system‟s means (5 m s-1).

abstract: In recent decades, marine ecologists have conducted extensive field work and experiments to understand the interactions between bacteria and bacteriophage (phage) in marine environments. This dissertation provides a detailed rigorous framework for gaining deeper insight into these interactions. Specific features of the dissertation include the design of a new deterministic Lotka-Volterra model with n + 1 bacteria, n/n + 1 phage, with explicit nutrient, where the jth phage strain infects the first j bacterial strains, a perfectly nested infection network (NIN). This system is subject to trade-off conditions on the life-history traits of both bacteria and phage given in an earlier study Jover et al. (2013). Sufficient conditions are provided to show that a bacteria-phage community of arbitrary size with NIN can arise through the succession of permanent subcommunities, by the successive addition of one new population. Using uniform persistence theory, this entire community is shown to be permanent (uniformly persistent), meaning that all populations ultimately survive. It is shown that a modified version of the original NIN Lotka-Volterra model with implicit nutrient considered by Jover et al. (2013) is permanent. A new one-to-one infection network (OIN) is also considered where each bacterium is infected by only one phage, and that phage infects only that bacterium. This model does not use the trade-offs on phage infection range, and bacterium resistance to phage. The OIN model is shown to be permanent, and using Lyapunov function theory, coupled with LaSalle’s Invariance Principle, the unique coexistence equilibrium associated with the NIN is globally asymptotically stable provided that the inter- and intra-specific bacterial competition coefficients are equal across all bacteria. Finally, the OIN model is extended to a “Kill the Winner” (KtW) Lotka-Volterra model of marine communities consisting of bacteria, phage, and zooplankton. The zooplankton acts as a super bacteriophage, which infects all bacteria. This model is shown to be permanent. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Applied Mathematics 2016

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:26:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CORREA_Laine_2011.pdf: 1944443 bytes, checksum: 0899fb876fda57b1a5027ac9b264d2e9 (MD5) Previous issue date: 2011-03-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Was carried out the phytosociological survey of understory of remaining semideciduous forest located at Federal of São Carlos University campus Sorocaba, São Paulo State, Brazil. The goal of this study was to analyze the structural and floristic composition of the understory. Were identified 129 species from 41 botanical families, of these four threatened species and four exotic species. The species were identified in ecological groups as pioneer species (P) and non-pioneer species or latter species (NP), and as canopy species (D) and understory species (S). The families with highest importance value (VI) were Myrtaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Sapindaceae e Meliaceae, and the species were Actinostemon concepcionis (Chodat & Hassl.) Hochr, Mollinedia clavigera Tul., Eugenia pluriflora DC, Cupania vernalis Cambess., Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand, Trichilia elegans A. Juss., Piper amalago L., Enterolobium contorstisiliquum (Vell.) Morong, Endlicheria paniculata (Spreng.) J.F. Macbr, Matayba elaegnoides Radlk. From the total species collected (129), 77 are canopy species, 29 understory species, and 19 were not identified. As for the ecological groups, 41 species were identified as P, 65 species as NP and 19 were not identified. Among the 77 species of canopy, 38 were collected in previous study on the composition of the canopy. The results attest that in the future, the composition of the canopy will be partially changed, with the possibility of bigger richness, and with more NP species proportion. The results permits to say that these small remaining of semideciduous forest are in intermediate sucessional stage and are important to biodiversity regional conservation. / Foi realizado o levantamento fitossociológico do estrato regenerativo de trechos de remanescentes de floresta estacional semidecidual, localizados na Universidade Federal de São Carlos - campus Sorocaba, Estado de São Paulo, Brasil. O objetivo deste estudo foi analisar a estrutura e composição florística do estrato regenerativo. Foram identificadas 129 espécies de 41 famílias botânicas, sendo quatro espécies ameaçadas e quatro espécies exóticas. As espécies foram identificadas em grupos ecológicos como espécies pioneiras (P) e espécies não-pioneiras ou espécies tardias (NP), e como espécie de dossel (D) e espécies de sub-bosque (S). As famílias com maior valor de importância (VI) foram Myrtaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Sapindaceae e Meliaceae, e as espécies foram Actinostemon concepcionis (Chodat & Hassl.). Hochr, Mollinedia clavigera Tul., Eugenia pluriflora DC., Cupania vernalis Cambess., Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand, Trichilia elegans A. Juss., Piper amalago L., Enterolobium contorstisiliquum (Vell.) Morong, Endlicheria paniculata (Spreng.) J.F. Macbr, Matayba elaegnoides Radlk. Do total de espécies coletadas (129), 77 são espécies de dossel, 29 são espécies de sub-bosque e 19 não foram identificados até espécie. Foram identificadas 41 espécies como P (pioneiras), 65 espécies como NP (não pioneiras) e 19 não foram identificadas. Entre as 77 espécies de dossel, 38 foram amostradas em estudos anteriores sobre a composição do dossel. Os resultados atestam que, no futuro, a composição dossel será parcialmente alterada, com a possibilidade de maior riqueza e com maior proporção de espécies NP. O resultado permite afirmar que estes pequenos remanescentes de floresta estacional semidecidual estão em estágio sucessional intermediário e são importantes para a conservação da biodiversidade regional.

A Lagoa Mangueira é uma extensa lagoa rasa subtropical localizada no sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É um ambiente que varia de oligo à mesotrófico, com extensa área litoral colonizada por macrófitas aquáticas, fornecendo grande área de substrato para o desenvolvimento da comunidade aderida. A parte sul da lagoa é caracterizada pela alta transparência e alto pH, e a parte norte é mais rasa com alta concentração de ácidos húmicos devido a interação com banhado. Devido sua forma e posição geográfica a lagoa sofre constante ação dos ventos de direção NE, com mudanças para o quadrante SE-SO durante as frentes frias. O vento neste ambiente é um fator regulador da hidrodinâmica, afetando espacial e temporalmente as comunidades aquáticas (fitoplâncton, zooplâncton, e peixes), podendo ser considerado um distúrbio constante no ambiente. Entretanto, ainda há uma lacuna quanto à contribuição das algas epifíticas para a teia trófica, bem como a resposta dessa comunidade à hidrodinâmica. O Capítulo 1 apresenta um estudo que testou se as diatomáceas epifíticas respondem a heterogeneidade espacial da lagoa durante dois verões em três pontos distantes (Norte, Centro e Sul). Verificou-se que as diatomáceas exibem um gradiente longitudinal NS e a área central assume características semelhantes aos pontos Norte e Sul dependendo da dinâmica do vento. No Capítulo 2, foi avaliada a sucessão das algas epifíticas no Sul da lagoa, durante 60 dias no verão de 2012, para investigar os fatores reguladores do desenvolvimento da comunidade in situ, considerando o zooplâncton como potencial predador. O estudo evidenciou que a fase avançada da sucessão foi dominada por diatomáceas fortemente aderidas e adaptadas às altas médias da velocidade do vento (±15 m s-1). O epifíton mostrou-se uma grande fonte de produtividade primária para a teia trófica e fortes correlações provaram que a comunidade sustentou o controle bottom-up da comunidade zooplanctônica. O Capítulo 3 descreve o estudo que testou a resposta do epifíton à dinâmica do vento (velocidade e direção) durante frentes frias (inverno de 2013) em três situações diferentes: comunidade natural, sucessão em um banco de macrófitas e um mesocosmo (protegido da ação do vento). O epifíton revelou-se resiliente, uma vez que o vento favoreceu a colonização e estabilização, recuperando-se rapidamente após o distúrbio. O mesocosmo diminuiu a ação do vento atrasando a deposição das células metafíticas para início da colonização e a sucessão só começou após um grande distúrbio (vento 10 m s-1) que nivelou a água do mesocosmo e a água circundante. Dominância de diatomáceas foi registrada em todos os experimentos. As diversidades das comunidades de todos os experimentos responderam à dinâmica do vento, sendo mais baixas quando a velocidade do vento excedeu a média encontrada para o período (5 m s -1). / Mangueira Lake is a large shallow subtropical lake located in the Southern Rio Grande do Sul State, Brazil. The lake ranges from oligo to -mesotrophic conditions and presents a large littoral zone covered by macrophytes, providing large area for attached community development. The southern area of the lake is characterized by high transparency and high pH and the northern area is shallower with high concentration of humic acids because of its interaction with the wetland. Due to its shape and geographic position, the lake undergoes constant wind action from NE direction and from SE‒SW during cold-fronts. The wind regulates the hydrodynamics in this environment affecting spatial and temporally the aquatic communities (phytoplankton, zooplankton and fishes), and can be considered a constant disturbance. However, epiphytic algae contribution for food-web, as well as their responses to hydrodynamics, are still a lack. Chapter 1 presents a study in which we tested if epiphytic diatoms respond to the lake spatial heterogeneity during two summers in three distant sites (North, Center and South). As a result we noted that diatoms exhibited a longitudinal gradient from NS whereas the center area assumes characteristics similar to both North and South areas depending on wind dynamics. In Chapter 2, we investigated epiphyton succession during 60 days in southern part of the lake in the summer of 2012, aiming to describe the driving factors of the community development in situ, considering zooplankton as a potential grazer. The study highlighted that the advanced phase of succession was dominated by tightly attached diatoms adapted to high wind mean velocity (±15 m s-1). We also showed that epiphyton was great source of primary production for the food-web and strong correlations proved that the community is handling zooplankton bottom-up control. Chapter 3 describes a study that tested the response of the epiphyton to the wind dynamics (velocity and direction) during cold-fronts (2013 Winter) in three different situations: natural community, succession in a macrophyte bank and in an enclosure (protected from the wind). As a result, epiphyton revealed to be resilient once wind favored colonization and stabilization, rapidly recovering after disturbance. The enclosure acted buffering wind forces delaying succession derived by settlement of metaphytic cells and the succession only started after a huge disturbance (wind 10 m s-1) which leveled the enclosure water and the lake water. Dominance of diatoms was registered in all experiments. The communities‟ diversities responded to wind dynamics, whereas all experiments showed lower diversities when wind velocity exceeded the system‟s means (5 m s-1).