A invasão por gramíneas africanas é uma das principais ameaças à diversidade biológica e funcional das formações savânicas do cerrado. Uma questão central em invasões por plantas é entender como espécies oriundas de sistemas com diferentes pressões seletivas são capazes de adquirir e utilizar recursos em um novo ambiente. O objetivo deste estudo foi de comparar os padrões de uso luz e água de gramíneas nativas e invasoras em duas condições de cobertura arbórea ao longo de um gradiente de invasão em uma área de cerrado localizada no Parque Estadual do Juquery - SP. O efeito da presença da cobertura sobre os indivíduos foi investigado através de amostragens em fisionomia de campo (dossel ausente) e de campo cerrado (dossel presente). A hipótese de que o desempenho no uso de recursos de invasoras supera o de nativas em presença de cobertura arbórea foi testada através da medição de aspectos ligados à capacidade de interceptação da luz e ao desempenho de uso da luz e água associado ao potencial de ganho de carbono. As gramíneas africanas apresentaram padrões de arranjo espacial das folhas e estrutura foliar que diferem dos de nativas. As copas das invasoras apresentaram maior grau de sobreposição entre as folhas. As folhas das invasoras exibiram menores inclinações, menor espessura e menor razão de massa seca por área. A presença do dossel arbóreo favoreceu o transporte fotoquímico de elétrons de invasoras e desfavoreceu o de nativas. As principais diferenças nas dinâmicas de trocas gasosas entre nativas e invasoras foram observadas quando as razões foram expressas por massa seca foliar. Diferenças nas relações entre as variáveis indicam que a relação do padrão de investimento em tecidos foliares com o potencial fotossintético pode implicar em respostas contrastantes de nativas e invasoras aos regimes de irradiância nas fisionomias de campo sujo e campo cerrado / Invasions by African grasses constitutes one of the greatest threats to the biological and functional diversity of the cerrado savannas. A central question to understand plant invasions is how species originating from systems with distinct selective pressures are able to acquire and utilize resources in their new environments. The objective of this study was to compare native and invasive grasses with respect to their light and water use patterns in two sites with differing canopy tree cover along an invasion gradient in a cerrado area in the Juquery State Park, SP. The effect of the canopy tree cover on the grass individuals was investigated through sampling in the cerrado physiognomies of \'campo sujo\' (tree cover absent) and \'campo cerrado\' (tree cover present). The hypothesis that invaders outperform natives under the presence of canopy tree cover in terms of resource-use was tested through field measurements of traits related to light interception capacity and to the performance in light and water use associated with carbon gain potentials. Invasive African grasses showed distinct patterns of crown architecture and leaf structure when compared to natives. Invaders showed a greater degree of leaf overlapping in the crown. Invaders leaves were thinner, relatively more planophile, and showed smaller leaf dry mass per area ratios. The presence of canopy tree cover favored the invaders photochemical electron transport while disfavored natives. The main differences concerning native and invaders gas-exchange dynamics were observed on a leaf dry mass basis. The relation between patterns of leaf tissue investment and photosynthetic potentials could imply in contrasting responses of native and invasive grasses to the irradiance regime in differing cerrado vegetation types

Modelos de distribuição de espécies, também conhecidos como modelos bioclimáticos ou modelos de nicho ecológico, têm sido aplicados em inúmeras questões ecológicas, incluindo espécies invasoras. Essa tese identificou as principais tendências e lacunas de estudos sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras (primeiro artigo). Adicionalmente, aplicou-se modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de Eragrostis plana Nees na América do Sul e verificar se ocorreu mudança de seu nicho bioclimático durante o processo de invasão (segundo artigo). Finalmente, avaliou-se a resposta em relação às áreas de ocorrência de cinco gramíneas Africanas invasoras nas Américas frente às mudanças climáticas (terceiro artigo). O primeiro artigo realiza uma análise cienciométrica sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras. O segundo artigo utiliza o Algoritmo GARP como técnica de modelagem e foram criados dois modelos para predizer a distribuição potencial de E. plana: um utilizando dados da região nativa da espécie (África do Sul) e outro com dados da região nativa e invadida (regiões da Argentina, Brasil e Uruguai). Posteriormente, cada modelo foi projetado na América do Sul para identificar regiões favoráveis ao estabelecimento de E. plana e verificar se os registros de ocorrência da espécie encontram-se dentro das regiões preditas com alta probabilidade pelos modelos. Além disso, a hipótese de que espécies podem alterar o seu nicho climático durante o processo de invasão foi avaliada para E. plana através de análises estatísticas multivariadas. O terceiro artigo aplica distintas técnicas de modelagem disponíveis no ambiente computacional BIOMOD, seguidas de conjunto de previsões para predizer a distribuição potencial das cinco gramíneas invasoras Africanas nas Américas frente às mudanças climáticas globais. / Species distribution models, also known as bioclimatic models or ecological niche models, have been applied in numerous ecological issues, including invasive species. This thesis indentified the main trends and gaps in studies on the use of species distribution models to predict the potential distribution of invasive species (first paper). Additionally, it includes species distribution modelling to predict the potential distribution of Eragrostis plana Nees in South America and assess the potential shift of its bioclimatic niche in the process of invasion (second paper). Finally, it includes as assessment of the response in terms of areas of occurrence of five invasive African grasses in the Americas under climate changes (third paper). The first paper provides a scientometric analysis on the use of species-distribution models to predict the potential distribution of invasive species. The second paper uses the algorithm GARP as modelling method and created two models to predict the potential distribution of E. plana: the first one used data from the native region (South Africa) and the second one data from both the native and invaded (Argentina, Brazil, and Uruguay). Subsequently, each model was projected in South America to identify regions favorable to the establishment of E. plana and assess whether the occurrence records are found within regions predicted by the models with high probability. Moreover, the hypothesis that species can shift their bioclimatic niche during the invasion process was evaluated for E. plana using multivariate statistical analysis. The third paper applies distinct modelling methods available in the BIOMOD package, followed by ensembles forecasting to predict the potential distribution of five invasive African grasses in Americas under climate changes.

Modelos de distribuição de espécies, também conhecidos como modelos bioclimáticos ou modelos de nicho ecológico, têm sido aplicados em inúmeras questões ecológicas, incluindo espécies invasoras. Essa tese identificou as principais tendências e lacunas de estudos sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras (primeiro artigo). Adicionalmente, aplicou-se modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de Eragrostis plana Nees na América do Sul e verificar se ocorreu mudança de seu nicho bioclimático durante o processo de invasão (segundo artigo). Finalmente, avaliou-se a resposta em relação às áreas de ocorrência de cinco gramíneas Africanas invasoras nas Américas frente às mudanças climáticas (terceiro artigo). O primeiro artigo realiza uma análise cienciométrica sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras. O segundo artigo utiliza o Algoritmo GARP como técnica de modelagem e foram criados dois modelos para predizer a distribuição potencial de E. plana: um utilizando dados da região nativa da espécie (África do Sul) e outro com dados da região nativa e invadida (regiões da Argentina, Brasil e Uruguai). Posteriormente, cada modelo foi projetado na América do Sul para identificar regiões favoráveis ao estabelecimento de E. plana e verificar se os registros de ocorrência da espécie encontram-se dentro das regiões preditas com alta probabilidade pelos modelos. Além disso, a hipótese de que espécies podem alterar o seu nicho climático durante o processo de invasão foi avaliada para E. plana através de análises estatísticas multivariadas. O terceiro artigo aplica distintas técnicas de modelagem disponíveis no ambiente computacional BIOMOD, seguidas de conjunto de previsões para predizer a distribuição potencial das cinco gramíneas invasoras Africanas nas Américas frente às mudanças climáticas globais. / Species distribution models, also known as bioclimatic models or ecological niche models, have been applied in numerous ecological issues, including invasive species. This thesis indentified the main trends and gaps in studies on the use of species distribution models to predict the potential distribution of invasive species (first paper). Additionally, it includes species distribution modelling to predict the potential distribution of Eragrostis plana Nees in South America and assess the potential shift of its bioclimatic niche in the process of invasion (second paper). Finally, it includes as assessment of the response in terms of areas of occurrence of five invasive African grasses in the Americas under climate changes (third paper). The first paper provides a scientometric analysis on the use of species-distribution models to predict the potential distribution of invasive species. The second paper uses the algorithm GARP as modelling method and created two models to predict the potential distribution of E. plana: the first one used data from the native region (South Africa) and the second one data from both the native and invaded (Argentina, Brazil, and Uruguay). Subsequently, each model was projected in South America to identify regions favorable to the establishment of E. plana and assess whether the occurrence records are found within regions predicted by the models with high probability. Moreover, the hypothesis that species can shift their bioclimatic niche during the invasion process was evaluated for E. plana using multivariate statistical analysis. The third paper applies distinct modelling methods available in the BIOMOD package, followed by ensembles forecasting to predict the potential distribution of five invasive African grasses in Americas under climate changes.

Modelos de distribuição de espécies, também conhecidos como modelos bioclimáticos ou modelos de nicho ecológico, têm sido aplicados em inúmeras questões ecológicas, incluindo espécies invasoras. Essa tese identificou as principais tendências e lacunas de estudos sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras (primeiro artigo). Adicionalmente, aplicou-se modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de Eragrostis plana Nees na América do Sul e verificar se ocorreu mudança de seu nicho bioclimático durante o processo de invasão (segundo artigo). Finalmente, avaliou-se a resposta em relação às áreas de ocorrência de cinco gramíneas Africanas invasoras nas Américas frente às mudanças climáticas (terceiro artigo). O primeiro artigo realiza uma análise cienciométrica sobre o uso de modelos de distribuição de espécies para predizer a distribuição potencial de espécies invasoras. O segundo artigo utiliza o Algoritmo GARP como técnica de modelagem e foram criados dois modelos para predizer a distribuição potencial de E. plana: um utilizando dados da região nativa da espécie (África do Sul) e outro com dados da região nativa e invadida (regiões da Argentina, Brasil e Uruguai). Posteriormente, cada modelo foi projetado na América do Sul para identificar regiões favoráveis ao estabelecimento de E. plana e verificar se os registros de ocorrência da espécie encontram-se dentro das regiões preditas com alta probabilidade pelos modelos. Além disso, a hipótese de que espécies podem alterar o seu nicho climático durante o processo de invasão foi avaliada para E. plana através de análises estatísticas multivariadas. O terceiro artigo aplica distintas técnicas de modelagem disponíveis no ambiente computacional BIOMOD, seguidas de conjunto de previsões para predizer a distribuição potencial das cinco gramíneas invasoras Africanas nas Américas frente às mudanças climáticas globais. / Species distribution models, also known as bioclimatic models or ecological niche models, have been applied in numerous ecological issues, including invasive species. This thesis indentified the main trends and gaps in studies on the use of species distribution models to predict the potential distribution of invasive species (first paper). Additionally, it includes species distribution modelling to predict the potential distribution of Eragrostis plana Nees in South America and assess the potential shift of its bioclimatic niche in the process of invasion (second paper). Finally, it includes as assessment of the response in terms of areas of occurrence of five invasive African grasses in the Americas under climate changes (third paper). The first paper provides a scientometric analysis on the use of species-distribution models to predict the potential distribution of invasive species. The second paper uses the algorithm GARP as modelling method and created two models to predict the potential distribution of E. plana: the first one used data from the native region (South Africa) and the second one data from both the native and invaded (Argentina, Brazil, and Uruguay). Subsequently, each model was projected in South America to identify regions favorable to the establishment of E. plana and assess whether the occurrence records are found within regions predicted by the models with high probability. Moreover, the hypothesis that species can shift their bioclimatic niche during the invasion process was evaluated for E. plana using multivariate statistical analysis. The third paper applies distinct modelling methods available in the BIOMOD package, followed by ensembles forecasting to predict the potential distribution of five invasive African grasses in Americas under climate changes.

[pt] O Vale do Paraíba recebeu no século XIX o empreendimento cafeeiro, profundo transformador das paisagens da região, que em menos de cem anos se esvaneceu da paisagem. Ao explorarmos as agências costumeiramente negligenciadas, novas possibilidades de análises sobre a ecologia histórica das áreas que resultaram do declínio cafeeiro emergem. Abordagens que consideram as relações multiespécies têm a oportunidade de revelar interações socioecológicas ocultadas pela historiografia,e (re) contar a história da paisagem. Assim, o objetivo geral desta tese foi compreender a distribuição de gramíneas africanas e os legados socioecológicos a elas associados na paisagem atual do vale em uma perspectiva temporal ampla. Para tanto foram utilizados levantamentos documentais iconográficos e textuais em acervos históricos em conjunção com a observação da paisagem em trabalhos de campo para aquisição de dados vegetacionais e de compactação do solo. Foram observadas relações entre pessoas negras e a prática de pecuária nas propriedades de plantation, assim como usos variados para gramíneas de origem africana nos registros históricos. A atividade econômica do tropeirismo produziu significativa mudança em áreas de difícil acesso da Serra do Mar, indicando a incrível necessidade de pastos distribuídos por rotas comerciais para que se efetivassem. A densidade aparente de pastagens e de locais que foram pastagens há no mínimo 30 anos mostram a heterogeneidade destes ambientes. Concluímos que as agências humanas e não humanas trazem perspectivas que podem auxiliar na explicitação da paisagem atual da região. / [en] In the nineteenth century, the Paraíba do Sul Valley received the coffee enterprise, a profound transformer of the region s landscapes, which in less than one hundred years has faded from the landscape. By exploring the usually neglected agencies, new possibilities for analyses of the historical ecology of these areas emerge. Approaches that consider multispecies relationships can reveal social-ecological interactions hidden by historiography and (re)tell the story of the landscape. Thus, the general objective of this thesis was to understand the distribution of African grasses and their associated social-ecological legacies in the current landscape of the valley from a broad temporal perspective. To this end, iconographic and textual documentary surveys in historical collections were used in conjunction with landscape observation in fieldwork to acquire vegetational and soil compaction data. Relations between Black people and the practice of cattle-raising on plantation properties were observed, as well as varied uses for grasses of African origin in the historical records. The economic activity of tropeirismo - the commercial trade made by free man in association with mules - produced a meaningful change in difficult access areas in the Serra da Bocaina, regional name for the larger Serra do Mar, indicating the dependence on pastures distributed by trade routes for their effect. Today, the apparent density of pastures and sites that were pastureland at least 30 years ago show the heterogeneity of environments in which ranching occurs or occurred, indicating multiple trajectories for land uses from grazing. We conclude that human and non-human agencies bring perspectives that can assist in explaining the current landscape of the region.