Orientador: Maria Lúcia Gomes Lourenço / Banca: Simone Biagio Chiacchio / Banca: Rodrigo Prevedello Franco / Resumo: A relação alométrica entre frequência cardíaca (FC) e peso corporal, postulada há anos, vem sendo refutada. Estudos acerca da variação e influência de fatores sobre parâmetros hemodinâmicos e eletrocardiográficos em cães não são abundantes. O escopo deste estudo foi avaliar a relação entre FC e peso corporal em cães, bem como a influência do peso sobre os parâmetros eletrocardiográficos (ECG). Foi realizado um estudo retrospectivo (1) mediante a análise da relação entre FC, parâmetros eletrocardiográficos e peso corporal através de traçados de ECG armazenados pelo Serviço de Cardiologiadurante os anos de 2012-2013;já no estudoprospectivo (2) - utilizou-se a eletrocardiografia e o exame de Holter para análise da variabilidade da frequência cardíaca e determinação das variáveis clínicas: peso corporal, idade, raça, sexo, temperamento, frequência respiratória (FR), temperatura corporal, pressão arterial sistêmica e dosagem séricade adrenalina e noradrenalina, dividindo-se os cães em cinco grupos de peso: < 5 kg (8), 5-10 (10), 10-25 (10), 25-45 (10) e > 45 kg (10). As variáveis do ECG variaram conforme o peso. A amplitude da onda R foi maior em cães com idade acima de cinco anos. A concentração de adrenalina aumentou conforme aumento do peso corporal. A FC foi maior no grupo de animais nervosos e a FR foi maior no grupo de animais agitados. As correlações obtidas entre FC e peso e FC e ASC foram fracas. Não houve diferença entre os índices do Holter entre os grupos de pesos.Não existe relação alométrica entre FC e peso corporal em cães. Existe uma relação diretamente proporcional entre adrenalina e peso em cães. O temperamento altera os parâmetros clínicos FC e FR. O peso influencia as variáveis eletrocardiográficas. A análise da FC deve ser realizada considerando-se patamares (direcionada ao metabolismo energético, segundo a faixa etária, sexo e temperamento). / Abstract: The allometric relationship between heart rate (HR) and body weight, posited for years, has been refuted. Studies on the variation and influence of several factors on the hemodynamic and electrocardiographic parameters in dogs are not plentiful. The scope of this study was to evaluate the relationship between HR and body weight in healthy dogs, as well as the influence of the weight on the electrocardiographic parameters (ECG). We conducted a retrospective study (1) by means of the analysis of the relationship between HR, electrocardiographic parameters and body weight in ECG tracings stored by cardiology department during the years 2012-2013; prospective study (2)analyzing the ambulatory electrocardiogram and by Holter method for analysis of heart rate variability and clinical variables measurement: body weight, age, breed, gender, temperament, breath rate (BR), body temperature and blood pressure, and dosage of serum catecholamines epinephrine and norepinephrine, into five groups of dogs divided according to different weight ranges: < 5 kg (8), 5-10 (10), 10-25 (10), 25-45 (10) e > 45 kg (10). The ECG variables varied according to weight. The amplitude of the R wave was higher in dogs above five years. The epinephrine concentration increased as body weight increased. HR was higher in the group of nervous animals and BR was higher in the group with agitated animals. The correlations between HR and weight and HR and body surface area were weak. There was no difference between the Holter indices among the weight groups. There is no allometric relationship between HR and body weight in dogs. There is a directly proportional relationship between epinephrine and weight in dogs. Temperament changes the clinical parameters HR and BR. The weight influences the electrocardiographic variables. The HR analysis should be performed considering levels (directed to energy metabolism, according to age, gender and temperament). / Mestre

Caracteres fenotípicos convergentes em diferentes espécies de insetos herbívoros sugerem uma adaptação funcional a um mesmo hábito alimentar. Nesse sentido, as barreiras apresentadas pelas plantas dificultam o acesso do herbívoro influenciando a evolução de suas estruturas. Espécies de Heliconiini com diferentes padrões alimentares (consumo de tecidos rígidos ou tenros) têm mostrado formas diferenciadas da cápsula cefálica e não existe estudo que explique essas diferenças. Levando em conta que os heliconíneos menos derivados tendem a se alimentar em folhas velhas e os mais derivados em folhas jovens, e que durante o processo de alimentação a mandíbula é a estrutura principalmente associada à mastigação, propomos que dito aumento da cabeça seja devido a modificações sofridas na forma mandibular e ao maior desenvolvimento do músculo adutor da mandíbula, que responde diferencialmente ao tipo de tecido consumido. Avaliamos as alometrias ontogenética e filogenética das mandíbulas das principais linhagens de Heliconiini criadas nas suas plantas hospedeiras preferidas, e mediante o uso de morfometria geométrica, elaboraremos uma proposta filogenética para ser comparada com as relações filogenéticas reconhecidas para o grupo, que também serão reconstruídas nesse trabalho, com base em marcadores moleculares. Identificamos também mediante a morfologia mandibular se as alterações de forma são causadoras das mudanças cefálicas e se correspondem aos diferentes hábitos alimentares apresentados pelas espécies. Para isso, induzimos alometría mudando quanto o comportamento alimentar de uma espécie restrita a folhas novas (tenras) para folhas velhas (rígidas), na procura de possíveis modificações nas mandíbula e músculo adutor. Adicionalmente, usando análises alométricas da mandíbula e músculo adutor, exploramos um aspecto comportamental importante em Heliconiini: a gregariedade, buscando elucidar se o incremento na sobrevivência obtida a altas densidades larvais, já reconhecida no grupo, é ocasionada por facilitação alimentar (comportamento) ou por mudanças alométricas nas estruturas alimentares (morfologia). / Convergent phenotypic traits in different species of herbivorous insects may indicate a functional adaptation to the same feeding habits. The barriers presented by plants hinder the herbivore's access, influencing the evolution of their feeding structures; species of Heliconiini with different feeding patterns (consumption of either tough or soft tissues) have shown different forms of head capsule and there are no studies explaining these differences. Taking into account that the less derived heliconians tend to eat old leaves and the more derived heliconians eat young ones, and that during the feeding process the mandible is main chewing structure, we propose that increase in head size is due to changes in the mandibular form and to greater development of the mandibular adductor muscle that responds differentially to the type of tissue consumed. We evaluate ontogenetic and phylogenetic allometries of the mandibles from the main lineages of Heliconiini that were reared on their favorite host plants. By using geometric morphometry, we tested a corresponding phylogenetic hypothesis to be compared to the molecular phylogenetic relations recognized to the group, also reconstructed in this work based on molecular markers. We also tested, through mandibular morphology, if the changes in shape are caused by cephalic changes in size and if they correspond to the different feeding habits presented by each species. To do this, we induced allometry by experimentally altering feeding behavior of one species restricted to new leaves (soft) to old leaves (tough), searching for possible changes in the mandible and adductor muscle. In addition, using allometric analysis of the mandible and adductor muscle, we explored an important behavioral aspect in Heliconiini -the gregariousness, trying to elucidate whether increase in the survival rates achieved at high larval densities, already recognized in the group, is caused by food facilitation (behavioral effect) or by allometric changes in the feeding structures (morphological cause).

A maturação biológica tem demonstrado efeito positivo sobre os valores absolutos de consumo máximo de oxigênio (VO2max), limiares ventilatórios (LV1 e LV2) e torque muscular (TM) durante o crescimento, mas não está totalmente elucidado se este efeito é resultado apenas do aumento do tamanho corporal, da metodologia de normalização ou da melhora de fatores qualitativos do sistema cardiorrespiratório e muscular. Assim, conduzimos dois estudos com o objetivo de verificar o efeito da maturação biológica sobre: (1°) VO2max, LV2 e LV1; (2º) TM e arquitetura muscular. No primeiro estudo, 79 jogadores de futebol classificados em três grupos de acordo com seu estágio maturacional, pré-púberes (PREP, n=14), púberes (PUB, n=38) e pós-púberes (POSP, n=27) realizaram um teste progressivo máximo em esteira para determinarmos o VO2max, LV2 e LV1. Os resultados demonstraram que o volume muscular estimado total (VMT) foi considerado a melhor variável de normalização e evidenciou que os valores de VO2max ml.ml-0,43.min-1 foram significativamente maiores nos grupos POSP (112,9±9,9) e PUB (107,4±9,5) em relação ao grupo PREP (100,0±7,8), com a maturação biológica apresentando efeito positivo de 18%. O LV2 (ml.ml-0,48.min-1) apresentou diferença significativa apenas entre os grupos POSP (57,3±5,7) e PREP (51,7±5,3), mas a maturação biológica não apresentou efeito significativo sobre essa variável. O LV1 (ml.ml-0,43.min-1) não apresentou diferenças significativas entre os grupos, mas a maturação biológica apresentou efeito positivo de 5,7%. No segundo estudo, 34 jogadores de futebol classificados em dois grupos de acordo com seu estágio maturacional, PUB (n=15) e POSP (n= 19) realizaram uma dinamometria isocinética para mensurarmos o TM máximo conjuntamente com uma ultrasonografia para determinarmos as variáveis de arquitetura muscular. Os resultados demonstraram que não existiam diferenças significativas (p>0,05) para o TM isométrico, concêntrico e excêntrico para as 18 contrações musculares testadas entre os grupos quando foram devidamente normalizados por expoentes alométricos específicos referentes à massa corporal (MC), além disso, a maturação biológica não demonstrou efeito consistente e independente das variáveis de arquitetura muscular. A espessura muscular (EM), comprimento do fascículo (CF), CF normalizado (CFn), ângulo de penação (AP) e a área de secção transversa (AST) não apresentaram difeferenças significativas entre os grupos (p>0,05), enquanto que, diferenças significativas foram estabelecidas para o comprimento da coxa e volume muscular estimado dos extensores do joelho (VM). As variáveis de arquitetura muscular demonstram ser variáveis explicativas do TM (10-36%). Os resultados dos dois estudos permitem concluir que a maturação biológica apresentou efeito positivo sobre o VO2max e LV1, mas não apresentou efeito consistente e independente das variáveis de aquitetura muscular para o TM isométrico, concêntrico e excêntrico quando os dados foram devidamente normalizados por expoentes alométricos referentes ao VMT no primeiro estudo e por expoentes alométricos específicos referente a MC no segundo estudo, demonstrando que a normalização é um fator chave para compreendermos os efeitos da maturação biológica sobre as variáveis mensuradas. / The biological maturation show a positive effect on the maximal oxygen uptake (VO2max) values, ventilatory threshold (VT1 and VT2) and muscle torque (T) during growth, however it is not completely elucidated if these effects happen only related the body size increased, the methodology standardization or the qualitative factors improvement of the cardiorespiratory and muscular system. Thus, we conducted two studies to determinate the biological maturation effect on: (1) VO2max, VT2 and VT1; (2) T and muscle architecture. Seventy-nine soccer players, placed in three groups according to their maturational stage, pre-pubescent (PREP, n=14), pubescent (PUB, n=38) and post-pubescent (POSP, n=27), participated in the first study. They performed a progressive maximal treadmill test to determine the VO2max, VT2 and VT1. The estimated total muscle volume (TMV) was considered the greater variable standardization, beside the VO2max ml.ml-0.43.min-1 values were significantly higher in groups POSP (112.9 ± 9. 9) and PUB (107.4 ± 9.5) comparing with PREP group (100.0 ± 7.8), even though the positive effect of 18% of the biological maturation. There was difference in VT2 (ml.ml-0.48.min-1) between POSP (57.3 ± 5.7) and PREP (51.7 ± 5.3) groups; however the biological maturation did not show significant effect on this variable. The VT1 (ml.ml-0.43.min-1) showed no significant differences between groups, but there was a positive effect of 5.7% in the biological maturation. In the second study, 34 soccer players were placed in two groups according to their pubertal stage, PUB (n=15) and POSP (n=19). An isokinetic dynamometry was performed to measure the maximum T and an ultrasound was used to determine the muscle architecture variables. No differences (p>0.05) were found in T isometric, concentric and eccentric contractions between the groups when these variables were properly normalized by specific allometric exponents related to body mass (BM). Additionally, biological maturation there was no consistent and independent effect of variables muscle architecture on T. The muscle thickness (MT), fascicle length (Lf), Lf normalized (Lfn), pennation angle (θp) and cross-sectional area (CSA) show no significant differences between the groups (p>0.05). Significant differences were established for the thigh muscle length and estimated knee extensors volume (MV) and muscle architecture variables were considered explanatory variables of T (10-36%). Both studies results showed that the biological maturity had a positive effect on VO2max and VT1, but there were no consistent and independent effect of the muscle architecture variables in isometric, concentric and eccentric T when these variables were properly normalized using allometric exponents related to TVM in the first study and using a specific allometric exponents related to BM in the second. These results demonstrate that the standardization is a key factor to understand the biological maturation effects on the measured variables.

abstract: In social insect colonies, as with individual animals, the rates of biological processes scale with body size. The remarkable explanatory power of metabolic allometry in ecology and evolutionary biology derives from the great diversity of life exhibiting a nonlinear scaling pattern in which metabolic rates are not proportional to mass, but rather exhibit a hypometric relationship with body size. While one theory suggests that the supply of energy is a major physiological constraint, an alternative theory is that the demand for energy is regulated by behavior. The central hypothesis of this dissertation research is that increases in colony size reduce the proportion of individuals actively engaged in colony labor with consequences for energetic scaling at the whole-colony level of biological organization. A combination of methods from comparative physiology and animal behavior were developed to investigate scaling relationships in laboratory-reared colonies of the seed-harvester ant, Pogonomyrmex californicus. To determine metabolic rates, flow-through respirometry made it possible to directly measure the carbon dioxide production and oxygen consumption of whole colonies. By recording video of colony behavior, for which ants were individually paint-marked for identification, it was possible to reconstruct the communication networks through which information is transmitted throughout the colony. Whole colonies of P. californicus were found to exhibit a robust hypometric allometry in which mass-specific metabolic rates decrease with increasing colony size. The distribution of walking speeds also scaled with colony size so that larger colonies were composed of relatively more inactive ants than smaller colonies. If colonies were broken into random collections of workers, metabolic rates scaled isometrically, but when entire colonies were reduced in size while retaining functionality (queens, juveniles, workers), they continued to exhibit a metabolic hypometry. The communication networks in P. californicus colonies contain a high frequency of feed-forward interaction patterns consistent with those of complex regulatory systems. Furthermore, the scaling of these communication pathways with size is a plausible mechanism for the regulation of whole-colony metabolic scaling. The continued development of a network theory approach to integrating behavior and metabolism will reveal insights into the evolution of collective animal behavior, ecological dynamics, and social cohesion. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Biology 2012

A maturação biológica tem demonstrado efeito positivo sobre os valores absolutos de consumo máximo de oxigênio (VO2max), limiares ventilatórios (LV1 e LV2) e torque muscular (TM) durante o crescimento, mas não está totalmente elucidado se este efeito é resultado apenas do aumento do tamanho corporal, da metodologia de normalização ou da melhora de fatores qualitativos do sistema cardiorrespiratório e muscular. Assim, conduzimos dois estudos com o objetivo de verificar o efeito da maturação biológica sobre: (1°) VO2max, LV2 e LV1; (2º) TM e arquitetura muscular. No primeiro estudo, 79 jogadores de futebol classificados em três grupos de acordo com seu estágio maturacional, pré-púberes (PREP, n=14), púberes (PUB, n=38) e pós-púberes (POSP, n=27) realizaram um teste progressivo máximo em esteira para determinarmos o VO2max, LV2 e LV1. Os resultados demonstraram que o volume muscular estimado total (VMT) foi considerado a melhor variável de normalização e evidenciou que os valores de VO2max ml.ml-0,43.min-1 foram significativamente maiores nos grupos POSP (112,9±9,9) e PUB (107,4±9,5) em relação ao grupo PREP (100,0±7,8), com a maturação biológica apresentando efeito positivo de 18%. O LV2 (ml.ml-0,48.min-1) apresentou diferença significativa apenas entre os grupos POSP (57,3±5,7) e PREP (51,7±5,3), mas a maturação biológica não apresentou efeito significativo sobre essa variável. O LV1 (ml.ml-0,43.min-1) não apresentou diferenças significativas entre os grupos, mas a maturação biológica apresentou efeito positivo de 5,7%. No segundo estudo, 34 jogadores de futebol classificados em dois grupos de acordo com seu estágio maturacional, PUB (n=15) e POSP (n= 19) realizaram uma dinamometria isocinética para mensurarmos o TM máximo conjuntamente com uma ultrasonografia para determinarmos as variáveis de arquitetura muscular. Os resultados demonstraram que não existiam diferenças significativas (p>0,05) para o TM isométrico, concêntrico e excêntrico para as 18 contrações musculares testadas entre os grupos quando foram devidamente normalizados por expoentes alométricos específicos referentes à massa corporal (MC), além disso, a maturação biológica não demonstrou efeito consistente e independente das variáveis de arquitetura muscular. A espessura muscular (EM), comprimento do fascículo (CF), CF normalizado (CFn), ângulo de penação (AP) e a área de secção transversa (AST) não apresentaram difeferenças significativas entre os grupos (p>0,05), enquanto que, diferenças significativas foram estabelecidas para o comprimento da coxa e volume muscular estimado dos extensores do joelho (VM). As variáveis de arquitetura muscular demonstram ser variáveis explicativas do TM (10-36%). Os resultados dos dois estudos permitem concluir que a maturação biológica apresentou efeito positivo sobre o VO2max e LV1, mas não apresentou efeito consistente e independente das variáveis de aquitetura muscular para o TM isométrico, concêntrico e excêntrico quando os dados foram devidamente normalizados por expoentes alométricos referentes ao VMT no primeiro estudo e por expoentes alométricos específicos referente a MC no segundo estudo, demonstrando que a normalização é um fator chave para compreendermos os efeitos da maturação biológica sobre as variáveis mensuradas. / The biological maturation show a positive effect on the maximal oxygen uptake (VO2max) values, ventilatory threshold (VT1 and VT2) and muscle torque (T) during growth, however it is not completely elucidated if these effects happen only related the body size increased, the methodology standardization or the qualitative factors improvement of the cardiorespiratory and muscular system. Thus, we conducted two studies to determinate the biological maturation effect on: (1) VO2max, VT2 and VT1; (2) T and muscle architecture. Seventy-nine soccer players, placed in three groups according to their maturational stage, pre-pubescent (PREP, n=14), pubescent (PUB, n=38) and post-pubescent (POSP, n=27), participated in the first study. They performed a progressive maximal treadmill test to determine the VO2max, VT2 and VT1. The estimated total muscle volume (TMV) was considered the greater variable standardization, beside the VO2max ml.ml-0.43.min-1 values were significantly higher in groups POSP (112.9 ± 9. 9) and PUB (107.4 ± 9.5) comparing with PREP group (100.0 ± 7.8), even though the positive effect of 18% of the biological maturation. There was difference in VT2 (ml.ml-0.48.min-1) between POSP (57.3 ± 5.7) and PREP (51.7 ± 5.3) groups; however the biological maturation did not show significant effect on this variable. The VT1 (ml.ml-0.43.min-1) showed no significant differences between groups, but there was a positive effect of 5.7% in the biological maturation. In the second study, 34 soccer players were placed in two groups according to their pubertal stage, PUB (n=15) and POSP (n=19). An isokinetic dynamometry was performed to measure the maximum T and an ultrasound was used to determine the muscle architecture variables. No differences (p>0.05) were found in T isometric, concentric and eccentric contractions between the groups when these variables were properly normalized by specific allometric exponents related to body mass (BM). Additionally, biological maturation there was no consistent and independent effect of variables muscle architecture on T. The muscle thickness (MT), fascicle length (Lf), Lf normalized (Lfn), pennation angle (θp) and cross-sectional area (CSA) show no significant differences between the groups (p>0.05). Significant differences were established for the thigh muscle length and estimated knee extensors volume (MV) and muscle architecture variables were considered explanatory variables of T (10-36%). Both studies results showed that the biological maturity had a positive effect on VO2max and VT1, but there were no consistent and independent effect of the muscle architecture variables in isometric, concentric and eccentric T when these variables were properly normalized using allometric exponents related to TVM in the first study and using a specific allometric exponents related to BM in the second. These results demonstrate that the standardization is a key factor to understand the biological maturation effects on the measured variables.

Nos ambientes aquáticos tropicais, o crescimento das macrófitas aquáticas é favorecido pelas altas temperaturas e elevada intensidade de radiação solar. Nestas condições, tal crescimento pode subsidiar efetivamente a manutenção das cadeias tróficas e os fluxos de energia dos ambientes aquáticos naturais ou até mesmo construídos. Considerando que as alterações ao longo do tempo na diversidade das macrófitas aquáticas ocorrem pelas variações na biomassa e na abundância relativa das espécies, o presente trabalho limitou sua pesquisa a espécie Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Deste modo, são apresentados dois artigos científicos desenvolvidos sobre o tema: um enfocando o ambiente natural e as relações alométricas foliares da espécie com sua biomassa e outro desenvolvido em ambiente construído (estação de tratamento de efluentes) onde foram introduzidos exemplares da espécie com o objetivo de avaliar a capacidade depuradora em um sistema aquático contendo cromo e sua reação ao elemento químico. A conexão dos dois artigos desenvolvidos está no fato de que o primeiro faz uma definição e avaliação detalhada da metodologia a ser utilizada (não destrutiva) e o segundo aplica o método, já devidamente aferido, em plantas desenvolvidas em ambiente construído e com acentuada concentração de contaminantes. Desta forma, o presente trabalho, além de estabelecer uma nova metodologia de determinação de biomassa vegetal com base em dados alométricos, utiliza o mesmo para definir a eficiência de Eichhornia crassipes no processo de depuração de efluentes da indústria de couro. / In tropical aquatic environments, the growth of the aquatic macrophytes is favored had to the high temperatures and the raised intensities of solar radiation. In these conditions, such growth can effectively subsidize the maintenance of the trophic chains and the flows of energy of natural aquatic environments or even though constructed. Considering that the alterations in the diversity of aquatic macrophytes throughout the time occur for the substitution and variations in the biomass and relative abundance of the species, the present work limited its research the species Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and presents two developed scientific articles on the subject: one focusing the natural environment and the allometry leaf relations of the species with its biomass and developed other in constructed environment (station of treatment of effluent) where had been introduced exemplary of the specimen with the objective to evaluate the depurant capacity in aquatic system contends chromium and its reaction to the chemical element. The connect of two produced articles is in the fact of that the first one makes a definition and detailed evaluation of the methodology to be used (not destructive) and as it applies the method, already duly surveyed, in plants developed in environment constructed and with accented concentration of contaminantes. In such a way, the present work, beyond establishing a new methodology of determination of vegetal biomass on the basis of given allometric, uses the same to define the efficiency of Eichhornia crassipes in the process of purification of effluent of the leather industry.

Orientador: Fernando Roberto Martins / Tese (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T02:28:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Furtado_ArchimedesGrangeiro_M.pdf: 780236 bytes, checksum: fe8149a02c4feb396c6fd90858397792 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O presente estudo investigou a estrutura de uma população de Esenbeckia leiocarpa, popularmente conhecida como guarantã, uma espécie de dossel, não pioneira e comum na região estudada. O estudo foi realizado numa área de 3.2 ha de floresta estacional semidecídua em Campinas ¿ SP. Instalamos aleatoriamente 50 parcelas de 10 x 10 m, totalizando 0.5 ha. Em cada parcela de 100 m2, amostramos todos os indivíduos da espécie, exceto plântulas, que foram amostradas em 50 sub-parcelas de 1 m2, sorteadas dentre os vértices de cada parcela de 100 m2. Registramos para todos os indivíduos o diâmetro do caule à altura do solo (DAS), a altura total, a presença de cotilédones, ramificações, atividades reprodutivas, rebrotas e infestação por lianas. Foram identificados seis estádios ontogenéticos na população: plântula, jovem 1, jovem 2, imaturo, adulto e senil. O padrão de ramificação apresentado por E. leiocarpa foi próprio do modelo arquitetural de Massart, que é bem adaptado às condições de pouca luz predominantes no interior da floresta onde o guarantã inicia o seu desenvolvimento. Houve pouca sobreposição de tamanho entre os estádios ontogenéticos, mostrando que a altura e o diâmetro podem auxiliar na determinação dos estádios ontogenéticos e que o surgimento de certas estruturas como, por exemplo, flores ou frutos, só ocorrem após a planta atingir um tamanho mínimo. Os estádios iniciais plântula e jovem 2 apresentaram menor aumento em diâmetro por incremento em altura, ocorrendo o inverso com os estádios mais avançados imaturo e adulto. O maior investimento em altura durante os estádios ontogenéticos iniciais permite que os indivíduos alcancem rapidamente as boas condições de luminosidade próximas ao dossel da floresta. Esses dados indicam que E. leiocarpa apresenta um padrão de crescimento semelhante ao encontrado em outras espécies comuns nas florestas tropicais úmidas e temperadas e que compartilham alguns aspectos das suas histórias de vida, tais como, posição no dossel da floresta e status sucessional. A densidade de plântulas foi bastante alta, apresentando um padrão espacial agrupado próximo aos indivíduos adultos. Plântulas apresentaram altas taxas de mortalidade, principalmente nos locais com dossel mais fechado. O grau de agregação diminuiu ao longo da ontogenia e os estádios ontogenéticos posteriores a plântula apresentaram padrão espacial aleatório em todas as classes de distância. Diferentes estádios ontogenéticos apresentaram-se correlacionados no espaço, indicando que a dispersão das sementes é limitada ou que a favorabilidade ambiental pode ser mantida entre diferentes estádios ontogenéticos. As estruturas ontogenética e de tamanho da população apresentaram distribuição contínua com relativamente poucos indivíduos jovens e imaturos. Estes resultados, juntamente com outras características como alta mortalidade de plântulas, fecundidade moderada, distribuição espacial não relacionada à abertura do dossel e as diferentes arquiteturas - considerando a altura do ponto de inversão morfológica - observadas, indicam que E. leiocarpa é uma espécie com características tanto de tolerância quanto de intolerância à sombra. Embora estudos adicionais sejam necessários para verificar como as características observadas variam no tempo e no espaço, essa relativa flexibilidade ecológica permite que a espécie ocupe ambientes diferentes dentro da floresta, de forma que E. leiocarpa pode ser uma boa opção na recuperação de áreas degradadas / Abstract: The present study investigated the structure of a population of Esenbeckia leiocarpa, popularly known as ¿guarantã¿, a canopy species, not pioneer and common in the region studied. The study was carried out in an area of 3.2 ha of seasonal semi-deciduous forest in Campinas ¿ SP. We randomly installed 50 plots of 10 x 10 m, in a total of 0.5 ha. In each 100 m2 plot we sampled all the individuals of this specie, except from seedlings, that were sampled in 50 sub-plots of 1 m2, randomly chosen among the vertices of each 100 m2 plot. For all the individuals we registered the diameter of the trunk at ground level, the presence of cotyledons, branches, reproductive activity, budding and infestation by lianas. We identified six ontogenetic stages within this population: seedlings, juvenile 1, juvenile 2, immature, adult and senile. The branching pattern presented by E. leiocarpa was similar to the architectural model of Massart that is well adapted to the dimly lit conditions predominant in the interior of forests, where the guarantã initiates its development. There was little size overlap between the ontogenetic stages, indicating that the height and diameter may help in the determination of the ontogenetic stages and that certain structures such as the flowers and fruits can only be found after the plant has reached a minimum height. The initial stages of seedling and juvenile 2 presented less increase in diameter per increase in height, while the opposite occurred in the later stages. The greater investment in height during the first ontogenetic stages allows the individuals to rapidly reach the good conditions of light of the forest canopy. These data indicate that E. leiocarpa presents a growth pattern similar to other common species of the humid tropical forests and the temperate forests that share some aspects of its life history, such as the position in the forest¿s canopy and the successional status. The seedlings density was quite high, presenting a spatial pattern grouped close to the adult individuals. The seedlings presented high rates of mortality, mainly in the sites with closed canopy. The level of aggregation decreases during the ontogeny and in the latest ontogenetic stages the plants presented random spatial patterns in all of the distance classes. Different ontogenetic stages were correlated in space, indicating that the dispersion of the seeds is limited or that the environmental favorability may be kept in the different ontogenetic stages. The size and ontogenetic structures presented continuous distributions, with relatively few juvenile and immature individuals. These results, together with other characteristics such as the high seedling mortality, the moderate fertility, the spatial distribution that is not related to the openness of the canopy and the different architectures ¿ considering the height of the morphologic inversion point ¿ observed, indicate that E. leiocarpa is a specie with characteristics both of tolerance and of intolerance to shadows. Although more studies are needed to confirm how these observed characteristics vary in time and space, this relative ecological flexibility allows this specie to occupy different environments inside the Forest, thus being E. leiocarpa a good option for the recuperation of degraded areas / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal

Orientador: Fernando Roberto Martins / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_ArildodeSouza_M.pdf: 671371 bytes, checksum: 783000fd26b32c833785efd804fe2f1d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Lianas possuem um papel chave na dinâmica de ecossistemas florestais, principalmente no que diz respeito aos efeitos diretos exercidos sobre os forófitos, como diminuição da taxa de crescimento e reprodução e aumento da taxa de mortalidade. Nosso objetivo foi responder a três questões principais: Espécies de árvores têm diferentes susceptibilidades à infestação por lianas? Quais características arquiteturais e de história de vida dos forófitos são correlacionadas com a infestação por lianas? Árvores com 51-100% da copa coberta com lianas apresentam diferenças em alometria e desenho mecânico (fator de segurança e esbelteza do caule), comparadas às árvores congenéricas sem infestação da copa? Utilizamos um conjunto de dados previamente coletados sobre infestação da copa por lianas em 10 fragmentos de florestas semedicíduas no município de Campinas, e acrescentamos informações sobre características arquiteturais e de história de vida para 54 espécies arbóreas. Dezoito espécies apresentaram um número de indivíduos infestados que diferiu significativamente do número médio de árvores infestadas no fragmento. Com base nesses resultados classificamos as espécies em três categorias de susceptibilidade à infestação: alta, baixa e variável. No geral, as espécies arbóreas com maior infestação por lianas foram caracterizadas por altura do fuste baixa, grande profundidade da copa, tipo de casca rugosa a profundamente sulcada e fenologia foliar decídua. Em quatro espécies, os coeficientes alométricos entre altura total e diâmetro das árvores com copas infestadas foram significativamente menores que das árvores livres de lianas, com árvores infestadas mais próximas ao limite teórico de tombamento pelo modelo de similaridade elástica. Em média, o fator de segurança (diâmetro crítico para o tombamento) foi menor para as árvores infestadas. O fator de segurança e a esbelteza do caule estiveram negativamente relacionados tanto em árvores infestadas, quanto em árvores livres de lianas, mas árvores com lianas apresentaram maior valor do coeficiente do que árvores sem lianas. Espécies diferentes têm diferentes susceptibilidades a lianas. A combinação de características arquiteturais e de história de vida em forma de síndromes, como altura do fuste, profundidade da copa, fenologia foliar e tipo de casca, muito mais que cada caráter individual, influi na susceptibilidade à infestação por lianas. O fato de árvores infestadas terem menor estabilidade em relação ao limite teórico de tombamento elástico poderia implicar em maior taxa de mortalidade em relação a árvores livres de lianas. / Abstract: Lianas have a key role in forest dynamics and processes in the ecosystem, and may reduce host tree growth rates, fecundity and survival. We address three main questions: Do tree species differ in their susceptibility to lianas? What host tree architectural and life history traits are correlated with the liana infestation? Tree with 51-100% of crown infestation shows difference in alometry and mechanical design (safety factor and slenderness) in relation to trees without lianas? We utilize a data set on liana infestation in ten semideciduous forest fragments of Campinas city, and we added tree architectural and life history traits for 54 tree species. Eighteen species had a higher or lower proportion of liana-infested individuals than the mean number of infested trees in the forest. The tree species was classified in three categories about to susceptibility: high, low and variable. In general, tree species with higher liana infestation were characterized by a low first branch height, high depth crown, bark type slightly rough to strongly fissured and deciduous leaves. In four species the allometric coefficient for height-diameter relations in liana-infested trees was significantly lower than liana-free trees, and liana-infested trees was more close to minimum diameter required to prevent elastic buckling in wooded columns. The safety factor and slenderness was negatively correlated for liana-infested trees and liana-free trees. However, liana-infested trees had higher slope for relationship between these two variables (safety factor and slenderness). Our results pointed out that the combination of tree architectural and life history traits as free bole height, depth crown, foliar phenology and bark type, more than each isolated feature, are important factors determining to liana infestation of tree species analyzed. We suggest that the lower mechanical stability of liana-infested trees could be a cause to higher mortality rates in those trees in comparison to trees without lianas. / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-10-17T15:36:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação versão final com a ficha catalográfica.pdf: 2316676 bytes, checksum: 9a738df673703c0cd716ee88cdb0e7bc (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-10-17T15:36:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação versão final com a ficha catalográfica.pdf: 2316676 bytes, checksum: 9a738df673703c0cd716ee88cdb0e7bc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T15:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação versão final com a ficha catalográfica.pdf: 2316676 bytes, checksum: 9a738df673703c0cd716ee88cdb0e7bc (MD5) Previous issue date: 2017-05-08 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of the present study is to develop allometric equations to estimate the biomass and the volume of commercial wood in plantations of Acacia mangium Willd, in savanna area, aiming to assist the planning and management of planted forests in the state of Roraima. For fresh biomass, 85 trees were harvested, from which samples of the trunk, branches, leaves and roots were obtained to obtain the water content and carbon content. A total of 221 trees were harvested to obtain the volumetric data from a combination of the Hohenadl and Smalian methods, distributed in 10 plantations of different ages. Six models were tested to adjust the total fresh and commercial volume biomass data. The average total biomass stock for individual tree was 338 ± 31.07 kg, generating an estimate of 433.56 t ha-1, with the weighted water content of 0.43 and carbon was 0.48. The equations developed to estimate the total fresh biomass, above the soil, below the soil and the trunk showed good adjustment. It is possible to use the general equation (M = 0,4103 * DAP2,3315; N = 85; R2 = 0,96; Syx(%) = 1,73) to accurately estimate the total fresh biomass of all the plantations under study. The Husch model was also the one that presented the best fit for the commercial volume data for plantations of all ages, and the use of the general equation (V = 0,000185 * DAP2,42695; N = 221; R2 = 0,92; Syx(%) = 1,6; Uncertainty = 3,1%) because it presents low uncertainty. In view of this the equations developed in this work are precise tools to estimate the fresh biomass and commercial volume of the Acacia mangium plantations in Roraima. / O objetivo do presente estudo é desenvolver equações alométricas para estimar a biomassa e o volume de madeira comercial em plantios de Acacia mangium Willd, em área de savana, visando auxiliar o planejamento e a gestão de florestas plantadas, no estado de Roraima. Para biomassa fresca foram abatidas 85 árvores, das quais foram retiradas amostras do tronco, galhos, folhas e raízes para a obtenção do teor de água e teor de carbono. Foram cubadas 221 árvores para a obtenção dos dados volumétricos, a partir da combinação dos métodos de Hohenadl e Smalian, distribuídas em 10 plantios com idades diferentes. Foram testados seis modelos para ajustar os dados de biomassa fresca total e de volume comercial. O estoque médio de biomassa total para árvore individual foi de 338±31,07 kg, gerando uma estimativa de 433,56 t há-1, com o teor ponderado de água de 0,43 e de carbono foi de 0,48. As equações desenvolvidas para estimar a biomassa fresca total, acima do solo, abaixo do solo e do tronco apresentaram bom ajuste. Sendo possível utilizar a equação geral (P = 0,4103 *, DAP2,3315; N = 85; R2 = 0,96; Syx(%) = 1,73) para estimar com precisão a biomassa frescal total de todos os plantios em estudo. O modelo de Husch também foi o que apresentou melhor ajuste para os dados de volume comercial para os plantios de todas as idades, sendo recomendada a utilização da equação geral (V = 0,000185 * DAP 2,42695; N = 221; R2 = 0,92; Syx(%) = 1,6; Incerteza = 3,1%) por apresentar baixa incerteza. Diante disto as equações desenvolvidas neste trabalho são ferramentas precisas para estimar a biomassa fresca e o volume comercial dos plantios de Acacia mangium em Roraima.

O objetivo deste estudo foi desenvolver e validar modelos preditores para a fitomassa epigéa da mata atlântica, formação vegetal que cobre a Serra do Mar no estado de São Paulo. Em duas parcelas de 100m2, 82 árvores foram cortadas, ao nível do solo, e anotadas suas medidas de altura e diâmetro. As folhas foram separadas dos ramos para determinação do peso fresco da porção foliar e lenhosa. Amostras de cada fração foram secas em estufa a 80o C, até peso constante, para determinação do peso seco. As árvores foram distribuídas em duas amostras aleatórias, sendo uma utilizada para o desenvolvimento das equações de regressão, e a outra para validá-las. Os modelos foram desenvolvidos através da análise de regressão linear simples e múltipla, tendo como variável dependente o peso seco (PS) e, como variáveis independentes a altura (h), o diâmetro (d) e o (d2h). A análise de validação foi feita através do coeficiente de correlação de Pearson, teste t-Sudent pareado e através do erro padrão da estimativa. As melhores equações para estimar o peso seco das árvores foram: lnPS = -4,1519 + 1,06068 ln d2h (r2=0,82; sy/x= 0,42; ricc=0,92); lnPS = -6,7171 + 1,30308 ln d2h (r2=0,88; sy/x= 0,44; ricc=0,93) e lnPS = -6,80067 + 3,77738 ln d (r2=0,92; sy/x =0,37; ricc=0,87). / The purpose of this study was develop and validate equations to estimative the aboveground phytomass of the Atlantic Forest, at the Serra do Mar, São Paulo, Southeast Brazil. In two available plots of 100m2, 82 trees were cut down at ground level. From each tree height and diameter was determined. Leaves and woody material were separated in order to determine their fresh weights in field conditions. Samples of each fraction were oven dried at 80o C to constant weight to determine their dry weight. The trees data were divided into two random samples. One sample was used for the development of the regression equations, and the validation was done using other one. The models were developed using single and multiple linear regression analysis, where the dependent variable was the dry mass and the independent variables were height (h), diameter (d) and d2h. The validation was done using Pearson correlation coefficient, paired t-Student test and standard error of estimation. The best equations to estimate aboveground phytomass were: lnPS = -4,1519 + 1,06068 ln d2 h (r2=0,82; sy/x= 0,42; ricc=0,92); lnPS = -6,7171 + 1,30308 ln d2h (r2=0,88; sy/x= 0,44; ricc=0,93) and lnPS = -6,80067 + 3,77738 ln d (r2=0,92; sy/x =0,37; ricc=0,87).