Tyrimų objektas – dirvinis garstukas (Sinapis arvensis L.), dirvinė čiužutė (Thlaspi arvense L.), smalkinis tvertikas (Erysimum cheiranthoides L.), trikertė žvaginė (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.). Tyrimų tikslas ir metodai – nustatyti ir palyginti bastutinių šeimos piktžolių alelopatinę įtaką žemės ūkio augalams. Bendrasis fenolinių junginių kiekis buvo nustatytas pagal (Ragaee et al., 2006) metodiką. Praskiedimo būdu paruoštos vandeninės ištraukos: 1:6250, 1:1250, 1:250 ir 1:50 koncentracijų (Гродзинский, 1965; Lazauskas, 1990). Žieminių ir vasarinių rapsų sėklos bei žieminių kviečių ir vasarinių miežių grūdai buvo daiginami keturias paras ant filtrinio popieriaus, sudrėkinto paruoštų koncentracijų vandeninėmis ištraukomis, Petri lėkštelėse, klimatinėje kameroje RUMED 1301, 22 oC temperatūroje ir esant 65 proc. oro drėgniui. Buvo apskaičiuotas sudygusių žemės ūkio augalų kiekis procentais, išmatuotas jų daigų aukštis ir šaknų ilgis. Tyrimų rezultatai – didžiausias bendrasis fenolinių junginių kiekis nustatytas dirvinio garstuko ir smalkinio tvertiko lapuose (atitinkamai 1,70 ± 0,15 mg g-1 ir 1,81 ± 0,03 mg g-1 žaliosios masės), o trikertės žvaginės ir dirvinės čiužutės – žiedynuose (atitinkamai 1,56 ± 0,02 ir 1,70 ± 0,31 mg g-1). Mažiausiai fenolinių junginių kaupiasi piktžolių šaknyse. Žieminių ir vasarinių rapsų sėklų dygimas ir pradinis augimas labiausiai buvo slopinamas dirvinio garstuko vandeninėse ištraukose, lyginant su kitų piktžolių rūšių vandeninėmis... [toliau žr. visą tekstą] / Research object – charlock mustard (Sinapis arvensis L.), field penny cress (Thlaspi arvense L.), treacle mustard (Erysimum cheiranthoides L.), shepherd’s purse (Capsella bursa-pastoris L.). The aim and methods of investigations – The total phenols content was research in accordance with the methodology (Ragaee et al., 2006 ). Treatments of investigations: Factor A – weed species of Brassicaceae family: 1) charlock mustard (Sinapis arvensis L.), 2) field penny cress (Thlaspi arvense L.), 3) treacle mustard (Erysimum cheiranthoides L.), 4) shepherd’s purse (Capsella bursa-pastoris L.). Factor B – concentrations of aqueous extracts: 1) distilled water, 2) 1: 6250 (ratio of aqueous extracts weed biomass and water), 3) 1: 1250, 4) 1: 250, 5) 1:50, 6) 1:10. The seeds of winter and spring oilseed rape, winter wheat and spring barley was grown for four days on filter paper moistened with the prepared aqueous extracts in Petri dishes, in a climate chamber. Research results – The significant highest content of total phenols was in the leaves of charlock mustard and treacle mustard (respectively 1.70 ± 0.15 mg g-1 and 1.81 ± 0.03 mg g-1 of green mass), in the flowers of shepherd’s purse and field pennycress (respectively 1.56 ± 0.02 and 1.70 ± 0.31 mg g-1). The significant least content of total phenols accumulated in the roots of weeds. The germination and early seedling growth of winter and spring oilseed rape were most inhibited in the aqueous extracts of charlock mustard, compared... [to full text]

Durch die Freisetzung allelopathisch aktiver Substanzen können Makrophyten das Wachstum von Phytoplankton beeinflussen und damit den Klarwasserzustand von Flachseen stabilisieren. Umweltfaktoren beeinflussen allelopathische Effekte und wurden untersucht, um die Bedeutung allelopathischer Effekte im Ökosystem einzuschätzen. Der Gehalt allelopathisch aktiver polyphenolischer Substanzen zeigte Schwankungen bis zu einer Größenordung im Apikalmeristem von Myriophyllum verticillatum L innerhalb von vier Jahren 2004-2007, die nur teilweise durch den Nährstoffgehalt in der Pflanze erklärt wurden. Der Gehalt an Polyphenolen in der Trockenmasse der Pflanze korrelierte mit der Wachstumshemmung von Anabaena variabilis im Biotest und zeigte Maxima im Mai bis Juli wenn Konkurrenz mit dem Phytoplankton um Licht beim Wachstum zur Wasseroberfläche besteht. Mittels HPLC und MS gelang die Identifizierung von Hexahydroxydiphenoyl di- und -tri-galloylglucose Isomeren in den hauptaktiven Fraktionen des Pflanzenextraktes. Abiotische und biotische Einflüsse der Umwelt auf die Allelochemikalie z.B. photolytische und mikrobielle Umwandlungsprozesse führten bei der Modellsubstanz Tanninsäure (TA), die in Struktur und Funktion den gefundenen Allelochemikalien ähnelt, zur Bildung von refraktären hochmolekularen Verbindungen mit anhaltender allelopathischer Wirkung, die mittels LC-OCD den Huminstoffe zugeordnet wurden. Temperatur als weiterer Umweltfaktor beeinflusste artspezifisch die Reaktion der untersuchten Algen auf TA. Dabei waren die Art und das Ausmaß der Reaktion von der Anwesenheit von Bakterien abhängig. Bakterien der Gattung Pseudomonas wurden isoliert, die in der Lage waren, TA abzubauen und deren allelopathische Effekte zu mindern. Es konnten gezeigt werden, dassl Umwelteinflüsse auf die Allelochemikalie, mutualistische Phytoplankton-Bakterien Interaktionen und die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft allelopathische Effekte qualitativ als auch quantitativ beeinflussten. / Dissolved organic compounds released by macrophytes can have allelopathic effects on phytoplankton and thereby contribute to stabilize the clear water state of shallow lakes. Identifying factors influencing allelopathy enables evaluating allelopathic effects in the ecosystem.One factor is the temporal dynamic of allelopathically active substances and was investigated as total phenolic compounds(TPC). TPC ranged by an order of magnitude in apicals of Myriophyllum verticillatum L. during four years (2004-2007). Nutrient content partly explained TPC dynamic. The highest amounts of TPC in plant tissue corresponded to maximal growth inhibition of Anabaena variabilis in biotest from May to July when macrophytes compete with algae for light to grow to the water surface. Isomers of Hexahydroxydiphenoyl -di- and -trigalloylglucose identified by HPLC and LC-MS were found in the most allelopathically active fractions in the biotest. By the use of analytical and molecularbiological methods photolytic transformation and degradation by bacteria, changes in mutualistic interaction of bacteria and phytoplankton and shifts in bacterial community composition were identified as factors influencing the allelochemical and the phytoplankton response to TA quantitatively and qualitatively. Photolytic and microbial transformation formed long lasting allelopathically active degradation products of an allelopathic test substance, tannic acid (TA). Temperature was shown to influence the phytoplankton response to TA species specifically varying with presence or absence of bacteria. Bacteria community composition mediated phytoplankton response and specific bacteria as Pseudomonas sp.were able to degrade allelochemicals as TA and thereby lowered the allelopathic effect. Thus, allelopathic effects can be influenced by abiotic and biotic factors acting on the allelochemical, the target organisms and on mutualistic interaction between target organisms altering the outcome of allelopathic effects.

A introdução de espécies exóticas, resultando em processos de invasão biológica em ambientes naturais, é um dos efeitos humanos indiretos que atualmente mais ameaçam a biodiversidade global. Apesar das invasões biológicas causarem muitos impactos negativos, elas ainda são pouco estudadas nos ambientes tropicais megadiversos. A palmeira australiana Archontophoenix cunninghamiana, inicialmente introduzida para fins ornamentais, tornou-se invasora de fragmentos remanescentes de Mata Atlântica no estado de São Paulo. Foi sugerida como ação de manejo a substituição da A. cunninghamiana pela palmeira nativa Euterpe edulis. Assim, o objetivo geral deste estudo foi comparar os estágios demográficos inicias dessas duas espécies de palmeiras, visando subsidiar a substituição de A. cunninghamiana em fragmentos florestais invadidos. Realizamos experimentos no interior de um fragmento florestal urbano (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impactado pela espécie invasora. No interior do fragmento, analisamos a chuva de sementes local (por meio de coletores distribuídos acima do solo), a longevidade das sementes (realizando um experimento de soterramento) e o estabelecimento de plântulas resultantes de semeadura direta de ambas as espécies. Em laboratório, testamos os efeitos diretos e indiretos da espécie invasora sobre a germinação de E. edulis, respectivamente por meio de experimentos de germinação conjunta e por meio da liberação de substâncias alelopáticas em soluções de lixiviados das folhas e frutos de A. cunninghamiana. A palmeira invasora não apresentou nenhum efeito sobre a germinação e formação de plântulas da E. edulis. Mesmo assim, a palmeira nativa apresentou desempenho inferior nesses estágios, devido às suas baixas taxas de germinação e de viabilidade resultando em poucas plântulas formadas, o que evidenciou um gargalo demográfico próprio da espécie. A composição da chuva de sementes indicou uma elevada pressão de propágulos da palmeira invasora sobre a comunidade nativa, já que mais de 30% das sementes zoocóricas encontradas pertenciam a A. cunninghamiana. O experimento de longevidade indicou que ambas as espécies apresentaram bancos de sementes transientes, o que é vantajoso no controle da espécie exótica, mas desvantajoso quando se deseja reintroduzir a palmeira nativa por meio de semeadura. No experimento de semeadura direta, a sobrevivência das plântulas de ambas as espécies também apontou um desempenho melhor de A.cunninghamiana. Portanto, nossos resultados demonstraram vantagens da palmeira invasora nos estágios demográficos inicias quando em o-ocorrência com a E. edulis, em condições florestais naturais. Por isso, recomendamos ações de manejo direcionadas majoritariamente aos indivíduos reprodutivos da A. cunninghamiana, já que eles produzem elevadas quantidades de sementes, que se estabelecem rapidamente. / The introduction of alien species in natural habitats resulting in processes of biological invasions is one of the indirect human actions which nowadays threaten global biodiversity. Although bioinvasions usually cause huge negative impacts in the native biota, they are still little studied in the megadiverse tropical environments. The Australian palm tree Archontophoenix cunninghamiana, initially introduced for ornamental purposes, became an invader in remnant patches of the Atlantic forest, in São Paulo state. The substitution of A. cunninghamiana by the native palm Euterpe edulis has been proposed as a management action. The main objective of this study was to compare the first demographic stages of these two palm species, aiming at subsidizing the substitution of A. cunninghamiana in invaded forest patches. We performed experiments inside an urban Atlantic forest patch (Reserva Florestal do Instituto de Biociências, São Paulo/SP) impacted by the invasive species. Inside the fragment we assessed local seed rain (through seed traps distributed above soil level), seed longevity (performing a burying experiment) and seedling establishment (resulting from direct seed sowing) of both species. At laboratory, we tested both direct and indirect effects of the invasive species over E. edulis germination through combined experiments - species were put to germinate together - and by testing for the release of allelopathic substances from A. cunninghamiana leaves and fruits on leachate solutions. The invasive palm did not show any effect on E. edulis germination and seedling formation. Even so, the native palm showed lower performance at these stages, due to low germination and viability rates, and consequently little seedling formation, evidencing a demographic bottleneck. The seed rain composition indicated high propagule pressure of the invasive palm over the forest community, since more than 30% of the zoochorous seeds belonged to A. cunninghamiana. The longevity experiment showed transient seed banks for both species, what is advantageous for controlling the alien species but not for reintroducing the native palm through seed sowing. In the seed sowing experiment, seedling survival of both species together pointed to a much better performance of A. cunninghamiana. In conclusion, our results showed advantages of the invasive palm in the initial phases when co-occuring with E. edulis in the forest conditions. We then recommend management actions directed primarily to A. cunninghamiana reproductive individuals, as they provide high amounts of seeds that quickly establish.

Objetivou-se, no presente estudo, avaliar a ação de extratos orgânicos e frações de plantas com atividade inseticida, bem como, a associação de extratos orgânicos brutos com terra de diatomácea no controle de Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera: Curculionidade), em milho armazenado. Os extratos foram obtidos por meio de maceração em solventes orgânicos (hexano, diclorometano e etanol), em ordem crescente de polaridade, das seguintes estruturas e espécies vegetais: ramos, folhas e sementes de Annona montana e de A. mucosa; ramos de Aristolochia cf. paulistana e folhas e ramos de Casearia sylvestris. No screening visando à identificação dos extratos mais promissores, verificou-se que os extratos de sementes de A. mucosa e de A. montana, em hexano e diclorometano, seguido pelos extratos de folhas das mesmas espécies, em hexano, foram os tratamentos mais promissores, os quais foram, então, selecionados para os ensaios seguintes. Entre os extratos promissores, os obtidos de sementes de A. mucosa em hexano e em diclorometano foram os que apresentaram os menores valores de concentração letal média (CL50) (110,28 e 149,79 ppm, respectivamente). Observou-se, ainda, pequena variação no tempo letal médio (TL50) (4,14 a 6,10 dias) dos extratos selecionados. Os extratos de sementes de A. mucosa, tanto em hexano como em diclorometano, apresentaram efeito de contato sobre S. zeamais, via aplicação tópica, entretanto, nenhum dos extratos selecionados apresentou efeito inseticida via contato em superfície contaminada (papel filtro). Verificou-se, ainda, que os extratos em hexano e em diclorometano de sementes de A. mucosa apresentam pequena redução na atividade inseticida após 56 dias de armazenamento, sendo estes os extratos com maior efeito residual quando aplicados em grãos de milho visando ao controle de S. zeamais. Na associação de terra de diatomácea com extratos de sementes de A. mucosa, em hexano, e de A. montana, em diclorometano, constatou-se efeito antagônico entre as duas técnicas, quando avaliada a mortalidade dos gorgulhos expostos a tais tratamentos. Posteriormente, com base nos resultados dos ensaios biológicos e na avaliação do perfil cromatográfico dos extratos brutos obtidos por cromatografia em camada delgada (CCD), selecionaram-se os extratos em hexano de sementes de A. mucosa e de A. montana para realização de fracionamentos biomonitorados com a finalidade de se obterem os compostos responsáveis pela bioatividade observada. As frações em diclorometano e em hidroálcool do extrato em hexano de A. montana e de A. mucosa, obtidas por partição líquido-líquido, apresentam efeito inseticida para S. zeamais, sem, contudo, haver diferença entre ambas as frações de cada extrato. Todas as frações bioativas, de ambos os extratos, foram analisadas por CCD, utilizando-se diferentes eluentes e reveladores, por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H), e seus resultados mostraram a presença de alcalóides e acetogeninas em todas as amostras analisadas. Assim, possivelmente, compostos de tais classes químicas estão relacionados com a bioatividade observada. / The aim of the present study was to evaluate the effects of organic extracts and fractions of plants with insecticidal activity, as well as, the combination of crude organic extracts with diatomaceous earth in order to control Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera: Curculionidade) in stored corn. The extracts were obtained by maceration technique using organic solvents (hexane, dichloromethane and ethanol) respecting the order of increasing polarity. The species and their structures used were: branches, leaves and seeds of Annona montana and A. mucosa; branches of Aristolochia cf. paulistana and branches and leaves of Casearia sylvestris. In the screening assay, the most promising treatments were extracts from seeds of A. mucosa and A. montana, in hexane and dichloromethane, followed by extracts from leaves of the same species, in hexane. Thus, these extracts were selected for further tests. Among the promising extracts, the seed extract of A. mucosa in hexane and in dichloromethane showed the lowest Lethal Concentration (LC50) (110.28 and 149.79 ppm, respectively). There was a little variation in the Lethal Time (LT50) of the selected extracts ranged between 4.14 and 6.10 days. Seed extracts of A. mucosa, in hexane and dichloromethane, showed a contact effect to S. zeamais via topical application; althought, none of the selected extracts showed insecticidal effects by contact in contaminated surface (filter paper). Both hexane and dichloromethane extracts from seeds of A. mucosa showed a slight decrease in their insecticidal activity after 56 days being these values the highest residual effect among the extracts tested when applied on maize for the control of S. zeamais. The association of diatomaceous earth with A. mucosa seed extracts in hexane, as well as, A. montana in dichloromethane caused an antagonistic effect between the two techniques when evaluated the mortality of weevils exposed to such treatments. Supported by the results of biological tests and the evaluation of the chromatographic profile of crude extracts obtained by thin layer chromatography (TLC), we selected the hexanic extracts of A. mucosa and A. montana seeds to fractionation and identify the responsible compounds by the observed bioactivity. The hydroalcoholic and dichloromethanic fractions of the hexane extract of A. montana and A. mucosa, obtained by liquid-liquid partition, showed insecticidal effects on S. zeamais having no difference among them about the provoked mortalities. All the bioactive fractions of both extracts were analyzed with TLC, using different solvents and developers, by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR), and their results showed alkaloids and acetogenins in all samples. Thus, possibly, compounds of these chemical classes may be related to the bioactivity observed.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-03-01T13:33:32Z No. of bitstreams: 1 Bruna de Oliveira Boeni_.pdf: 3880093 bytes, checksum: 44409bac37cd34534884441441dcba95 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T13:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna de Oliveira Boeni_.pdf: 3880093 bytes, checksum: 44409bac37cd34534884441441dcba95 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O impacto das espécies exóticas invasoras sobre as espécies nativas nas comunidades e nos ecossistemas tem sido amplamente reconhecido como uma causa importante das mudanças na diversidade global. Estas espécies aumentam suas populações podendo afetar a estrutura e a função dos ecossistemas invadidos. Dentre as espécies exóticas de plantas que invadem ambientes florestais no Brasil, Hovenia dulcis Thunb. é freqüente em áreas que sofreram perturbações. Assim, a primeira parte deste trabalho procurou comparar os parâmetros fitossociológicos e avaliar a riqueza, a estrutura e composição de espécies arbóreas em áreas de floresta secundária em regeneração com e sem a invasão por H. dulcis. A espécie exótica estudada apresentou um dos maiores valores de densidade e área basal, demonstrando sua importância nas áreas onde ocorre. No entanto, estas variáveis estruturais e a riqueza não foram alteradas pela presença da espécie exótica. A composição de espécies sofreu influência da presença da espécie invasora quando se controlou o efeito causado por variáveis ambientais não mensuradas como histórico de perturbação, condições bióticas entre outros que influenciam a dinâmica de sucessão florestal. Isto indica que as variações florísticas entre as unidades amostrais são em maior parte determinadas pela diferença nas condições abióticas e no histórico de cada área e, secundariamente, pela presença de H. dulcis. A abundância e distribuição das espécies de plantas são determinadas em parte durante os estágios iniciais de regeneração, quando estão mais vulneráveis ao seu ambiente imediato. Mudanças no requerimento de fatores bióticos nos diferentes estágios de desenvolvimento ontogenético da planta podem manifestar mudança do nicho de regeneração desta. A disponibilidade de luz, a queda e o acúmulo de serrapilheira são fatores que afetam a estrutura e a dinâmica da comunidade de plantas de maneiras diferentes. Assim, a segunda parte deste estudo pretendeu avaliar se as variáveis ambientais no entorno de indivíduos de H. dulcis diferem durante as fases de desenvolvimento ontogenético: juvenil inicial, juvenil tardio e adulto, procurando verificar se existem alterações no nicho de regeneração em relação às variáveis ambientais; estágio ontogenético e deciduidade sazonal de H. dulcis. As análises mostram diferenças entre os estágios ontogenéticos apenas para abertura de copa e cobertura herbácea. A composição de espécies também variou entre os estágios ontogenéticos. A porcentagem de abertura de copa diferiu entre indivíduos adultos em relação aos juvenis apenas no período não-decidual, em função da dominância de H. dulcis compondo o dossel. Assim, observa-se uma mudança no nicho de regeneração em função da abertura de copa. A copa pouco densa de adultos de H. dulcis acentua o efeito da abertura de copa nestes pontos em relação aos indivíduos juvenis. A profundidade da serrapilheira durante o período decidual foi maior no entorno de adultos e juvenis iniciais. A deciduidade e conseqüente aumento da serrapilheira podem favorecer a sobrevivência e o crescimento das espécies mais exigentes à luz como as secundárias iniciais, em decorrência do aumento na quantidade de luz que chega ao sub-bosque, mas pode afetar negativamente plântulas intolerantes à luminosidade. Os compostos alelopáticos produzidos pelos vegetais provêm do metabolismo secundário e podem estar presentes em diferentes órgãos e tecidos da planta e serem liberados no ambiente de diferentes maneiras. A alelopatia tem sido reconhecida como um importante mecanismo ecológico que influencia a dominância vegetal, podendo determinar a estrutura, composição e a dinâmica de comunidades vegetais. H. dulcis apresenta, entre outros, compostos fenólicos em suas folhas que podem causar mudanças durante o processo de germinação de espécies nativas. Assim, a terceira parte deste trabalho testa os potenciais efeitos alelopáticos das folhas de H. dulcis sobre a germinação e crescimento de raiz e parte aérea de plântulas de Casearia sylvestris. Os extratos aquosos de folhas de H. dulcis apresentaram efeito alelopático em sementes e plântulas de C. sylvestris. Os lixiviados em todas as concentrações reduziram a porcentagem de germinação. Da mesma forma, ocorreu um maior efeito inibitório nas raízes do que na parte aérea das plântulas que pode impedir o futuro estabelecimento dos regenerantes, afetando a tomada de recursos vitais à planta. As sementes em contato com os lixiviados apresentaram uma redução na velocidade de germinação. Com isso, as plântulas de C. sylvestris expostas aos compostos aleloquímicos das folhas de H. dulcis tiveram seu desenvolvimento inicial atrasado em função da espécie exótica. Assim, conclui-se que a grande densidade de indivíduos de H. dulcis corrobora com a invasão desta espécie, que altera a composição de espécies na floresta em regeneração. Ainda, H. dulcis altera seu nicho de regeneração e assim influencia o nicho das espécies nativas regenerantes e ainda apresenta efeitos alelopáticos inibitórios sobre a germinação e desenvolvimento de plântulas de C. sylvestris. / The impact of invasive species on native species has been widely recognized as an important cause of the changes in the global diversity. Invading species are able to affect the structure and function of invaded ecosystems. Among the exotic plant species that invade forests in Brazil, Hovenia dulcis is frequent in areas of secondary vegetation. Thus, the first part of this work compares the phytosociological parameters among areas of secondary vegetation invaded by H. dulcis and areas without this exotic species. H. dulcis presented one of the biggest values of absolute density and basal area, demonstrating its importance for the structure of the areas where it occurs. However, the structural variables and the species richness had not been modified in function of the presence of the exotic species. The species composition was altered by the presence of the invading species when the effects caused by unmeasured variables that influence the dynamics of forest succession were controlled, indicating that variations in the composition among areas are in good part determined by differences in abiotic conditions and history of each area, and secondarily by the presence of H. dulcis. The abundance and distribution of the plant species are determined in part during the initial periods of regeneration, when they are more vulnerable to its immediate environment. Changes in require of biotic factors in the different periods of phases of ontogenetic development of the plant can reveal change of the niche of regeneration of this. The availability of light, the fall and accumulation of litter are factors that affect the structure and dynamics of the plant community in different ways. Thus, the second part of this study intends to evaluate the ambient variables around individuals of H. dulcis during the phases of ontogenetic development from young to old saplings and adults, evaluating changes in the regeneration niche in relation to the ambient variables, the ontogenetic period and the seasonal deciduousness of H. dulcis. The analyses indicated differences among the ontogenetic phases only in canopy opening and herbaceous covering. The species composition around H. dulcis individuals also varied among the ontogenetic phases. The percentage of canopy opening differed between adult individuals in relation to young saplings only in the non deciduous period, probably due to the dominance of the exotic species in the canopy. Thus, a change in the regeneration niche in function of the canopy opening is observed. The low density of the tree crowns of H. dulcis exacerbates the effect of the canopy opening in points where adults are established in relation to young saplings. The litter depth during the deciduous period was higher around adults and young saplings. The deciduousness and consequent increase in the leaf litter can favor the survival and growth of the most light demanding species, such as those typical of the initial stages of forest succession, as a result of the increase in the amount of light that arrives at the understory, which, however, can negatively affects seedling that are intolerant to elevated luminosity. The allelopathic compounds produced by plants come from the secondary metabolism and may be present in different plant tissues, being released to the environment in different ways. The allelopaty has been recognized as an important ecological mechanism that influences the dominance in plant communities, being able to determine the structure, composition and the dynamics of such communities. H. dulcis presents among others phenolic compounds, in its leaves that can cause changes during the process of seed germination of native species. Therefore, the third part of this work tests the potential allelopathic effects of leaf extracts of H. dulcis on the germination and growth of the root and aerial parts of seedlings of Casearia sylvestris. The watery leaf extracts of H. dulcis present allelopathic effect in seeds and seedlings of C. sylvestris. The leaf extracts in all concentrations reduced the germination percentage, and lead to a great inibitory effect in root development that can hinder the future establishment of the plants, affecting the uptake of vital resources. Seeds in contact with the leaf extracts presented a reduction in the germination speed. Thus, seedlings of C. sylvestris exposed to alleloquimic compounds of H. dulcis leaves had its initial development delayed. Thus, one concludes that the great density of individuals of H. dulcis corroborates the invasion for this species that modifies the composition of species in the forest in regeneration. H.dulcis modifies its niche of regeneration and thus it influences the niche of the regenerant native species and still it presents inibitiry allelophatic effect on the germination and development of seedlings of the native species.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-03-29T15:17:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_tuane_araldi_da_silva.pdf: 1228072 bytes, checksum: 53d0b042633ad80a28404e1dc2bc54db (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-04-05T17:53:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_tuane_araldi_da_silva.pdf: 1228072 bytes, checksum: 53d0b042633ad80a28404e1dc2bc54db (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-04-05T17:54:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_tuane_araldi_da_silva.pdf: 1228072 bytes, checksum: 53d0b042633ad80a28404e1dc2bc54db (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-05T17:54:42Z (GMT). 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Foram avaliados a germinação, a primeira contagem de germinação, o índice de velocidade de germinação, o comprimento de parte aérea e de raiz primária, a massa seca total de plântulas, a condutividade elétrica, a atividade das enzimas superóxido-dismutase (SOD), catalase (CAT) e ascorbarto-peroxidase (APX), peroxidação lipídica, peróxido de hidrogênio, emergência de plântulas, área foliar, comprimento de parte aérea e de raiz e massa seca total das plântulas emergidas. No capítulo 1, verificou-se que as maiores concentrações do extrato aquoso de buva proporcionaram maior inibição da germinação e do crescimento inicial de plântulas de alface. Houve aumento da condutividade elétrica em sementes de alface, níveis de peróxido de hidrogênio, da peroxidação lipídica e atividade das enzimas superóxido-dismutase, catalase, ascorbato-peroxidase. No capítulo 2 verificou-se que o extrato aquoso de folhas de azevém afetou negativamente a primeira contagem de germinação, o índice de velocidade de germinação e o crescimento de plântulas de alface. O aumento da concentração do extrato proporcionou a elevação na atividade das enzimas antioxidantes, sendo resultados mais pronunciados, observados nas concentrações de 6 e 8%. No capítulo 3, o índice de velocidade de germinação de sementes de trigo foi reduzido de forma marcante na concentração 8% do extrato de azevém. As concentrações mais altas do extrato resultaram nos maiores teores de peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica e atividades das enzimas superóxido-dismutase, catalase e ascorbato-peroxidase. / The works was carried out at the Seed Laboratory of Physiology - UFPel in the years 2012 to 2014 and aimed to evaluate the effect of different concentrations of plant extracts on physiological aspects of seeds and lettuce and wheat seedlings. In chapters 1 and 2 leaf extracts were used horseweed (Conyza bonariensis) and ryegrass (Lolium multiflorum) at concentrations of 0; 2; 4; 6 to 8% as the target species and lettuce seeds were used. In Chapter 3, the target species was wheat and the aqueous extract was of Lolium multiflorum leaves at concentrations of 0; 2; 4; 6 to 8%. We evaluated the germination, the first count, the germination rate index, shoot length and primary root, total seedling dry weight, electrical conductivity, the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbarto-peroxidase (APX), lipid peroxidation, hydrogen peroxide, seedling emergence, leaf area, shoot and root length and total dry mass of emerged seedlings. In Chapter 1, it was found that higher concentrations of the aqueous extract showed higher horseweed inhibition of germination and initial growth of lettuce seedlings. There was an increase of the electrical conductivity lettuce seeds, hydrogen peroxide levels, lipid peroxidation and activity of superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxidase. In Chapter 2 it was found that the aqueous extract of ryegrass leaves negatively affected the first count, the germination speed index and the growth of lettuce seedlings. The increase of the extract concentration resulted in higher in antioxidant enzyme activity, being more pronounced results observed at concentrations of 6 to 8%. In Chapter 3, the wheat seed germination speed was reduced markedly in concentration 8% of ryegrass extract. Higher concentrations of the extract produced the highest yields of hydrogen peroxide, lipid peroxidation and activities of superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danielle Medina Rosa.pdf: 463787 bytes, checksum: 5fb7f12fb417c99757409ef22ba924b2 (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / The use of cover crops on no-tillage system can add several advantages, such as controlling the weeds population. The leguminous species also carry out biological nitrogen fixation, increase nutrients to the soil and bring other benefits. Therefore, this research aimed at testing the leguminous, dwarf mucuna beans, dwarf pigeon pea and stylosanthes on seedling, maize development and the weeds incidence. This trial was carried out in both field and laboratory. On field, the leguminous species were sown in October of 2007 plus a control one (fallow) in 20 parcels of 4 x 5 m plots with five replicates each. The weeds population was recorded at 30 and 60 days after sowing of leguminous. At 90 days, they were grazed and the maize, 15 days after grazing, was planted on waste. The emergence and growth of plants were assessed, besides the weeds incidence during culture development. At the laboratory, after harvest, corn yield and seeds quality were determined. As well as the allelopathy tests on leguminous, so the aerial parts were collected and the aqueous extract of leaves was prepared at concentrations of 1, 2.5, 5, 10 and 20 %, while the control was prepared with distilled water. The extract was applied on seeds of weeds (Ipomoea L., Sida rhombifolia L. and Bidens pillosa) and on maize, with four replications per treatment. The experimental design was completely randomized and the means were compared by Scott-Knott at 5% of significance. The studied cover plants showed efficient control of weeds and did not interfere in a negative way on the maize crop. Actually, it is an alternative to the integrated management of species concerning the summer green manure and crop rotation in no-tillage system for the Western region of Paraná. / A utilização de plantas de cobertura em manejo de sistema plantio direto pode agregar uma série de vantagens, entre elas, o controle da população de espécies invasoras. As leguminosas ainda realizam a fixação biológica do nitrogênio, incrementando este nutriente ao solo, além de outras vantagens. Assim, este trabalho testou as leguminosas mucuna anã, feijão guandu anão e estilosantes, sobre a germinação e crescimento de milho e a incidência de espécies invasoras. O experimento foi realizado em campo e laboratório. Em campo, as espécies leguminosas foram semeadas em outubro de 2007, com uma testemunha (pousio), em 20 parcelas de 4x5 m cada, com cinco repetições. Aos 30 e 60 dias após a semeadura das leguminosas, foram levantadas a população de plantas invasoras. Aos 90 dias, as plantas foram roçadas e o milho semeado 15 dias após a roçagem, sobre os resíduos. As avaliações feitas foram de emergência de plântulas e crescimento de plantas, além da incidência de plantas invasoras durante o desenvolvimento da cultura. Em laboratório, após a colheita, foram determinadas a produtividade e qualidade de sementes e realizados testes quanto ao potencial alelopático do extrato aquoso da parte aérea das leguminosas de cobertura nas concentrações de 1; 2,5; 5; 10 e 20% e uma testemunha com água destilada. O extrato foi aplicado sobre sementes das invasoras corda de viola, guanxuma e picão preto,; e milho, com quatro repetições por tratamento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e as médias foram comparadas por Scott-Knott a 5% de significância. As plantas de cobertura estudadas apresentaram eficiente controle de plantas invasoras e não interferiram de forma negativa sobre a cultura do milho, sendo alternativa para o manejo integrado de espécies na prática de adubação verde de primavera/verão e rotação de cultura no sistema plantio direto, para a região Oeste do Paraná.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danielle Medina Rosa.pdf: 463787 bytes, checksum: 5fb7f12fb417c99757409ef22ba924b2 (MD5) Previous issue date: 2009-02-13 / The use of cover crops on no-tillage system can add several advantages, such as controlling the weeds population. The leguminous species also carry out biological nitrogen fixation, increase nutrients to the soil and bring other benefits. Therefore, this research aimed at testing the leguminous, dwarf mucuna beans, dwarf pigeon pea and stylosanthes on seedling, maize development and the weeds incidence. This trial was carried out in both field and laboratory. On field, the leguminous species were sown in October of 2007 plus a control one (fallow) in 20 parcels of 4 x 5 m plots with five replicates each. The weeds population was recorded at 30 and 60 days after sowing of leguminous. At 90 days, they were grazed and the maize, 15 days after grazing, was planted on waste. The emergence and growth of plants were assessed, besides the weeds incidence during culture development. At the laboratory, after harvest, corn yield and seeds quality were determined. As well as the allelopathy tests on leguminous, so the aerial parts were collected and the aqueous extract of leaves was prepared at concentrations of 1, 2.5, 5, 10 and 20 %, while the control was prepared with distilled water. The extract was applied on seeds of weeds (Ipomoea L., Sida rhombifolia L. and Bidens pillosa) and on maize, with four replications per treatment. The experimental design was completely randomized and the means were compared by Scott-Knott at 5% of significance. The studied cover plants showed efficient control of weeds and did not interfere in a negative way on the maize crop. Actually, it is an alternative to the integrated management of species concerning the summer green manure and crop rotation in no-tillage system for the Western region of Paraná. / A utilização de plantas de cobertura em manejo de sistema plantio direto pode agregar uma série de vantagens, entre elas, o controle da população de espécies invasoras. As leguminosas ainda realizam a fixação biológica do nitrogênio, incrementando este nutriente ao solo, além de outras vantagens. Assim, este trabalho testou as leguminosas mucuna anã, feijão guandu anão e estilosantes, sobre a germinação e crescimento de milho e a incidência de espécies invasoras. O experimento foi realizado em campo e laboratório. Em campo, as espécies leguminosas foram semeadas em outubro de 2007, com uma testemunha (pousio), em 20 parcelas de 4x5 m cada, com cinco repetições. Aos 30 e 60 dias após a semeadura das leguminosas, foram levantadas a população de plantas invasoras. Aos 90 dias, as plantas foram roçadas e o milho semeado 15 dias após a roçagem, sobre os resíduos. As avaliações feitas foram de emergência de plântulas e crescimento de plantas, além da incidência de plantas invasoras durante o desenvolvimento da cultura. Em laboratório, após a colheita, foram determinadas a produtividade e qualidade de sementes e realizados testes quanto ao potencial alelopático do extrato aquoso da parte aérea das leguminosas de cobertura nas concentrações de 1; 2,5; 5; 10 e 20% e uma testemunha com água destilada. O extrato foi aplicado sobre sementes das invasoras corda de viola, guanxuma e picão preto,; e milho, com quatro repetições por tratamento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e as médias foram comparadas por Scott-Knott a 5% de significância. As plantas de cobertura estudadas apresentaram eficiente controle de plantas invasoras e não interferiram de forma negativa sobre a cultura do milho, sendo alternativa para o manejo integrado de espécies na prática de adubação verde de primavera/verão e rotação de cultura no sistema plantio direto, para a região Oeste do Paraná.

During summer, the Baltic Sea is subjected to the world’s largest cyanobacterial blooms. These blooms are linked to eutrophication and raise many questions concerning their effects on the ecosystem. To understand their impacts on the food web dynamics, it is essential to assess growth responses of grazers to these cyanobacteria. In the northern Baltic proper, copepods are the most important herbivores providing an essential link between the primary producers and higher trophic levels. In this Thesis, Papers I &amp; II evaluate methods to estimate copepod growth in response to feeding conditions in situ. The most conspicuous diazotrophic filamentous cyanobacterium in the Baltic Sea is Nodularia spumigena, a producer of nodularin which is highly toxic to vertebrates, yet its ecological role is largely unknown. In Paper III, reciprocal interactions between cyanobacteria, sympatric algae and copepods are studied. The results suggest that nodularin is likely involved in allelopathic interactions, but it is not an inducible defense against grazers. Furthermore, the results of Papers IV &amp; V, indicate that natural assemblages of N. spumigena and Anabaena spp. may support copepod reproduction and that total diazotrophic filamentous cyanobacteria appear to provide a beneficial feeding environment for the feeding stages of copepod nauplii, most probably by stimulating the microbial communities that nauplii feed upon. Since cyanobacterial blooms are projected to increase due to global climate change, the combined effects of toxic cyanobacteria, ocean acidification and global warming predicted for year 2100 are further investigated on copepods in Paper IV. Taken together, these studies indicate that filamentous diazotrophic cyanobacteria contribute to sustaining secondary productivity and have potential implications of management practices with respect to combating eutrophication, global climate change and sustaining fish feeding conditions. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 4: Manuscript. Paper 5: Manuscript.</p>

A invasibilidade do capim-annoni-2 em agroecossistemas tem sido atribuída as suas características biológicas e relações ecológicas. A ecologia da germinação da espécie e a interação alelopática são pouco compreendidas. Este trabalho objetivou determinar a influência de fatores ambientais na germinação, a fitotoxicidade de extratos de capim-annoni-2, identificar e quantificar aleloquímicos fenólicos presentes em suas frações, determinar a influência da degradação da fitomassa e do solo na fitotoxicidade do extrato aquoso, monitorar a degradação dos compostos presentes nos extratos e identificar e quantificar aleloquímicos no solo de área contaminada. Foram realizados experimentos em laboratório utilizando materiais coletados a campo. As sementes germinaram em temperaturas constantes de 15 até 40 °C, mas as percentagens de germinação foram superiores a 94 % apenas em temperaturas alternadas. A exposição à luz aumentou a frequência de plântulas normais. A germinação aumentou com incremento no potencial de água e o número de plantas normais diminuiu com aumento na concentração de cloreto de sódio. A maior taxa de emergência foi observada com as sementes colocadas na superfície do solo, enquanto que nenhuma emergência ocorreu a 4 cm. Foram identificados e quantificados nove compostos fenólicos com potencial aleloquímico nas frações dos extratos de capim-annoni-2: ácido caféico, ácido cumárico, ácido ferúlico, ácido gálico, ácido vanílico, catequina, epicatequina, resveratrol e rutina. A ordem decrescente de fitotoxicidade geral dos extratos brutos no desenvolvimento de plântulas de trigo e alfafa foi acetato de etila, metanólico, aquoso e hexânico. Foi identificada correlação inversamente proporcional entre concentração de ácido vanílico e comprimento de radícula e total de plântulas de alfafa. A simulação da degradação da fitomassa e do solo ocasionou aumento na fitotoxicidade dos extratos sobre a germinação e o desenvolvimento de plântulas, comprovando a liberação dos aleloquímicos e a influência do solo no aumento de sua fitotoxicidade. Extratos etéreos da fitomassa e do solo incubados apresentaram modificações em seus respectivos cromatogramas do primeiro até o sétimo dia de incubação, enquanto a mistura de fitomassa + solo apresentou maiores modificações apenas entre o primeiro e o terceiro dia de degradação. Foram identificados quatro compostos fenólicos com potencial aleloquímico no solo da área infestada com capim-annoni-2: ácido cumárico, ácido ferúlico, catequina e epicatequina. A concentração destes compostos foi maior na superfície do solo e horizontalmente próximo às plantas de capim-annoni-2, evidenciando associação entre as concentrações dos aleloquímicos com a proximidade da planta. / The invasiveness of South African lovegrass in agroecosystems has been attributed to its biological characteristics and the ecological relations. The ecology of species germination and allelopathic interaction are poorly understood. The objective of this work was to determine the influence of environmental factors on germination, phytotoxicity of South African lovegrass extracts, to identify and quantify phenolic allelochemicals present in their fractions, to determine the influence of phytomass and soil degradation on the phytotoxicity of the aqueous extract, to monitor the degradation of the compounds present in the extracts and to identify and quantify allelochemicals in a infested soil. Experiments were carried out in the laboratory using materials collected in the field. Seeds germinated at constant temperatures of 15 to 40 ° C, but the percentages of germination were greater than 94 % only at alternating temperatures. Exposure to light increased the frequency of normal seedlings. Germination increased with increasing water potential and the number of normal plants decreased with increasing sodium chloride concentration. The highest emergence rate was observed with the seeds placed on the soil surface, whereas no emergence occurred at 4 cm. A total of nine phenolic compounds with allelochemical potential were identified in the fractions of extracts of South African lovegrass: caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, gallic acid, vanillic acid, catechin, epicatechin, resveratrol and rutin. The general decreasing order of general phytotoxicity of crude extracts in the development of wheat and alfalfa seedlings was ethyl, methanolic, aqueous and hexane acetate. An inversely proportional correlation was identified between vanillic acid concentration and root and total alfalfa seedlings length. The simulation of phytomass and soil degradation caused an increase in the phytotoxicity of the extracts on germination and seedling development, proving the release of the allelochemicals and the influence of the soil in the increase of its phytotoxicity. The ether extracts of the straw and soil showed changes in their chromatograms from the first to the seventh day of incubation, while the mixture of straw + soil showed greater changes only between the first and third day of degradation. Four phenolic compounds with allelochemical potential were identified in the South African lovegrass infested soil: coumaric acid, ferulic acid, catechin and epicatechin. The concentration of these compounds was higher at the soil surface and horizontally near the South African lovegrass plants, showing an association between concentrations of allelochemicals and plant distance.