Submitted by Romulo Rezende Dias null (romulordias@yahoo.com.br) on 2016-03-17T20:12:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Romulo Rezende Dias corrigida.pdf: 4489690 bytes, checksum: 9af841b8b53dd7ecfeee3773848e7168 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-03-21T18:27:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_rr_me_guara.pdf: 4489690 bytes, checksum: 9af841b8b53dd7ecfeee3773848e7168 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-21T18:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_rr_me_guara.pdf: 4489690 bytes, checksum: 9af841b8b53dd7ecfeee3773848e7168 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / O uso de madeira de pinus na construção civil é cada vez maior e saber trabalhar suas características, vantagens e desvantagens é essencial para o sucesso do produto. O presente trabalho tem por objetivo estudar a influência da largura das lamelas e do arranjo físico dos anéis de crescimento em painéis de madeira de Pinus taeda coladas lateralmente (EGP) utilizados na fabricação de batentes, seguindo as exigências da ABNT-NBR 15.930 (2011), a fim de determinar a melhor combinação para o melhor desempenho físico do produto. Para tanto, trabalhou-se com o fatorial completo para dois fatores e quatro níveis, sendo i. largura das lamelas de 32 mm, 56 mm, 75 mm e 112mm; e ii. arranjo dos anéis: lamelas radias, lamelas tangenciais, lamelas cruzadas e lamelas com emendas de topo tipo finger joint. Os 48 corpos de prova (03 para cada combinação) de batente de EGP com 2120 x 220 x 32mm, com teor de umidade entre 8% e 12% e densidade aparente entre 400 kg.m-3 e 600 kg.m-3 foram produzidos numa indústria madeireira da cidade de Sengés/PR. Utilizou-se a análise estatística de variância (ANOVA) para investigar a influência dos fatores e suas interações nas seguintes respostas: aspecto visual, variação da umidade, variação da densidade, variações dimensionais de largura e espessura e desvios de forma (empenamento: encurvamento, arqueamento e encanoamento). Os resultados mostraram que os dois fatores e suas interações exerceram influência com nível de significância de 1% sobre os desvios de forma. Os melhores resultados foram para painéis produzidos com lamelas de 32 mm e 56 mm, com arranjo cruzado ou radial. As demais respostas não foram influenciadas de forma significativa pelos fatores e suas interações. / The use of pine wood is increasing and for the success of its products it is essential to have the know-how to work its features, advantages and disadvantages. The objective of this study is to evaluate the influence of batten widths and the physical arrangement of growth rings in Edge Glued Panel of Pinus taeda used in the manufacture of door frames, according the requirements of ABNT-NBR 15.930 (2011) to determine the best combination for better physical performance of the door frame. Experimental tests considered the full factorial method using two factors and four levels, with batten widths of 32mm, 56mm, 75mm and 112mm; and arrangement of the growth rings: radial, tangential, crossed and plates with top amendments type finger joint. The 48 samples (03 from each combination), with 2120 x 220 x 32 mm, with a moisture content between 8% and 12% and an apparent density between 400 kg.m-3 and 600 kg.m-3 were produced in a wood factory in Sengés/PR/Brasil. The statistical analysis of variance (ANOVA) was used to investigate the influence of the factors and their interactions in the following responses: visual appearance, moisture content variations, density variations, dimensional variations in width and thickness and deviations in shape (warping: bending, curving and curling). The results showed that both factors and their interactions exerted influence with a significance level of 1% on the deviations of form. The best results were to EGP produced with batten widths of 32 mm and 56 mm, with radial or crossed arrangement. The factors and their interactions did not significantly influence the other answers.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Ao longo do século XX, poucos estudos de dendrocronologia foram desenvolvidos com espécies de ambientes tropicais, em função da crença de que as condições climáticas nessas regiões não apresentavam variações suficientemente marcantes e regulares para induzir um ritmo anual de crescimento radial. A realização de trabalhos sobre esse tema nas últimas décadas revelou que a formação de anéis de crescimento anuais nos trópicos pode estar associada a fatores diversos, como: existência de estação seca bem definida, ocorrência de inundações sazonais, respostas ao comportamento fenológico, respostas ao fotoperíodo e a ritmos endógenos. O presente estudo tem por objetivo compreender a dinâmica de crescimento radial de uma espécie da Mata Atlântica se desenvolvendo em ambiente natural. Para tanto, propôs-se: i) investigar a periodicidade da atividade cambial e dos fatores que a influenciam; ii) estimar a idade e taxa de crescimento diamétrico e iii) correlacionar os fatores ambientais com os anéis de crescimento, em indivíduos de Cedrela odorata L. Para o estudo da atividade cambial, foram obtidas amostras de caule a 1,30 m do solo, contendo periderme, faixa cambial e xilema e floema secundários, por métodos não destrutivos. A fenologia vegetativa e a frutificação dos indivíduos amostrados foram acompanhadas durante todo o período do experimento. O material coletado foi processado segundo técnicas usuais em Anatomia Vegetal e analisado sob microscopia óptica e de fluorescência. Os dados de fotoperíodo, precipitação, temperatura e fenologia vegetativa foram correlacionados à atividade cambial. Para o estudo dos anéis de crescimento, as coletas também foram realizadas a 1,30 m do solo, por meio de sonda de Pressler. As amostras obtidas foram polidas e analisadas sob microscópio estereoscópio, para demarcação e aferição do número de anéis de crescimento, e a largura dos anéis foi mensurada para a determinação das taxas de crescimento radial. A série histórica de temperatura e precipitação foi correlacionada à cronologia dos anéis de crescimento. Os resultados indicaram que a atividade cambial segue um ritmo anual de crescimento, correlacionado à sazonalidade do fotoperíodo, da precipitação e da fenologia vegetativa. A análise dos anéis de crescimento permitiu estimar a idade dos indivíduos e determinar a taxa média de incremento e as taxas de incremento diamétrico acumulado e incremento médio anual para a espécie no sítio de estudo. Os dados de incremento radial evidenciaram a ausência de relação entre a idade e o diâmetro das árvores. A análise da variação na largura dos anéis não apresentou correlações significativas com os fatores climáticos analisados. / Along the 20th century, a few dendrochronological studies were developed with tropical species, according to the belief that variations of the climatic conditions on those regions werent regular and strong enough to induce an annual rate of radial growth. The researches on this topic in the last decades showed that the formation of annual growth rings in the tropics may be associated to several factors, such as: existence of a distinct dry season, occurrence of seasonal floods and responses to photoperiod and to endogenous rhythms. The objective of this study is to comprehend radial growth dynamics of an Atlantic Rain Forest species growing in natural conditions. Therefore, it was purposed to: i) investigate the periodicity of cambial activity and its influencing factors; ii) estimate age and diameter growth rates and correlate the environmental factors with the growth rings, in Cedrela odorata L. trees. For the cambial activity study, stem samples containing periderm, cambial zone, secondary xylem and phloem were taken at 1.30 m from ground level, by nondestructive methods. Vegetative phenology and fruiting of the selected trees were monitored during the whole experiment period. The samples were processed with usual Plant Anatomy techniques and were analyzed under light and fluorescence microscopy. Photoperiod, precipitation, temperature and vegetative phenology data were correlated to cambial activity. For the growth ring study, the samples were also taken at 1,30 m from ground level, with increment borer. The samples were polished and analyzed with stereomicroscope, for the demarcation and counting of growth rings, and its length was measured for the determination of the radial growth rates. The historical temperature and precipitation data were correlated to the chronology of the growth rings. The results indicated that cambial activity follows an annual growth rhythm correlated to the seasonality of photoperiod, precipitation and vegetative phenology. The growth ring analysis allowed to estimate the age of the trees and to determine the mean increment rate, the accumulated diameter increment and the annual mean increment of the species in the study site. The radial increment data showed the absence of a relation between trees age and diameter. The variation of the rings length didnt show significant correlations with the analyzed climatic factors.

A utilização de gradientes ambientais no estudo de comunidades vegetais possibilita a eleição de sítios onde há a predominância de um fator abiótico que determina o sucesso ou o fracasso de espécies ao longo de sua extensão. Entre as inúmeras ferramentas utilizadas no estudo de gradientes climáticos, se destaca a anatomia do lenho, pois, é um ramo da ciência que permite analisar, além dos aspectos espaciais, os aspectos temporais dos sítios por meio dos anéis de crescimento. Além disso, a ampla distribuição das plantas lenhosas ao longo do globo possibilita análises em praticamente todos os tipos de biomas e ecossistemas terrestres. Dentro desse contexto estão os bosques andino-patagônicos de Araucaria araucana (Pehuén) ao norte de sua distribuição na Argentina. Esses bosques ocupam territórios caracterizados por um acentuado gradiente de precipitação, que vai de cerca de 3000 a 100 milímetros anuais, entre a cordilheira do Andes e a estepe patagônica, que os define como bosques mésicos e xéricos, com diferenças ecológicas que condicionam a formação vegetal, dinâmica, estrutura, relações com o clima e vulnerabilidade em cenários de mudanças ambientais. O objetivo do projeto foi descrever e analisar comparativamente a estrutura anatômica do lenho de 33 espécies arbóreas e arbustivas ocorrentes ao longo de um gradiente de precipitação, entre a encosta da cordilheira dos Andes e a estepe Patagônica, para verificar possíveis alterações anatômicas que permitam a determinação de tendências e elucidem os limites de distribuição das espécies. Foram coletadas amostras não destrutivas de lenho durante três expedições para a Patagônia entre 2012 e 2014, seguidas de procedimentos laboratoriais de confeccção de lâminas histológicas, preparo de amostras para análises dendrocronológicas, captura de imagens com câmeras acopladas a microscópios óptico e eletrônico de varredura, mensurações, descrições e análises comparativas com o auxílio de softwares. Foram identificados caracteres anatômicos exclusivos de sítios secos e úmidos que permitiram a caracterização, posicionamento ao longo do gradiente de precipitação e grupamento de espécies xerófitas e mesófitas; A ultra-estrutura das pontoações de traqueídeos de Araucaria araucana apresentou diferenças marcantes na frequência e porosidade de suas membranas, sendo maior e menos porosas em sítios xéricos, e menor e mais porosas nos mésicos; a chave dicotômica microscópica permitiu a identificação das 32 espécies arbustivas, as espécies Chuquiraga oppositifolia e Nothofagus antarctica apresentaram potencial dendrocronológico, e foram identificadas tendências anatômicas latitudinais influenciadas pelo clima nos extremos da América do Sul. A anatomia do lenho se mostrou uma ferramenta confiável no estudo de um gradiente de precipitação na Patagônia argentina, e os resultados apontam para riscos de embolismos e morte induzida por falha no sistema hidráulico de Araucaria araucana ao longo de todo o gradiente, em função do atual cenário climático, e suas projeções em médio e longo prazos. / The use of environmental gradients in plant communities studies allows the election of sites with predominance of an abiotic factor that determines the success or failure of species along its length. Among the numerous tools used in the study of climatic gradients, highlights the wood anatomy, which is a branch of biological sciences that allows us to analyze, besides the spatial aspects, the temporal aspects of the sites due to the presence of growth rings. Furthermore, the wide distribution of woody plants throughout the world allows analysis in virtually all terrestrial biomes. Within this context are the Andean-Patagonian forests of Araucaria araucana (Pehuén) in it\'s north distribution in Argentina. These forests occupy territories characterized by a drastic precipitation gradient, ranging from about 3000 to 100 millimeters per year, between the mountain range of the Andes and the Patagonian steppe, which defines them as mesic and xeric forests, with ecological differences that determine the vegetation type, it\'s dynamics, structure, relationships with climate and vulnerability in environmental change scenarios. The aim of the project was to describe and comparatively analyze the wood anatomical structure of 33 tree and shrub species that accours along a precipitation gradient, between the slope of the Andes and the Patagonian steppe, and identify possible anatomical changes that allow the determination of trends and elucidate the species distribution limits. nondestructive wood samples were taken during three expeditions to Patagonia between 2012 and 2014, followed by laboratory procedures of histological slides confection, sample preparation for dendrocronological analysis, picture capturing with cameras attached to optical and scanning electron microscopes, measurements, descriptions and comparative analysis through software. exclusive characters of wet and dry sites were identified and allowed the characterization, positioning along the precipitation gradient and grouping as xerophytes or mesophytes; Araucaria araucana tracheids pits ultrastructure showed significant differences in frequency and porosity of it\'s membranes, being higher and less porous in xeric sites, and lower and more porous in mesic; microscopic dichotomous key allowed the identification of 32 shrub species, Chuquiraga oppositifolia and Nothofagus antarctica showed dendrocronological potential; Latitudinal anatomical trends were identified influenced by the climate at the extremes of South America. The wood anatomy proved to be a reliable tool in the study of a precipitation gradient in Patagonia, and the results points to potential embolisms followed by death induced by hidraulic system failure in Araucaria araucana throughout the gradient, due to the current climate scenario, and its projections in mid and long terms.

A utilização de gradientes ambientais no estudo de comunidades vegetais possibilita a eleição de sítios onde há a predominância de um fator abiótico que determina o sucesso ou o fracasso de espécies ao longo de sua extensão. Entre as inúmeras ferramentas utilizadas no estudo de gradientes climáticos, se destaca a anatomia do lenho, pois, é um ramo da ciência que permite analisar, além dos aspectos espaciais, os aspectos temporais dos sítios por meio dos anéis de crescimento. Além disso, a ampla distribuição das plantas lenhosas ao longo do globo possibilita análises em praticamente todos os tipos de biomas e ecossistemas terrestres. Dentro desse contexto estão os bosques andino-patagônicos de Araucaria araucana (Pehuén) ao norte de sua distribuição na Argentina. Esses bosques ocupam territórios caracterizados por um acentuado gradiente de precipitação, que vai de cerca de 3000 a 100 milímetros anuais, entre a cordilheira do Andes e a estepe patagônica, que os define como bosques mésicos e xéricos, com diferenças ecológicas que condicionam a formação vegetal, dinâmica, estrutura, relações com o clima e vulnerabilidade em cenários de mudanças ambientais. O objetivo do projeto foi descrever e analisar comparativamente a estrutura anatômica do lenho de 33 espécies arbóreas e arbustivas ocorrentes ao longo de um gradiente de precipitação, entre a encosta da cordilheira dos Andes e a estepe Patagônica, para verificar possíveis alterações anatômicas que permitam a determinação de tendências e elucidem os limites de distribuição das espécies. Foram coletadas amostras não destrutivas de lenho durante três expedições para a Patagônia entre 2012 e 2014, seguidas de procedimentos laboratoriais de confeccção de lâminas histológicas, preparo de amostras para análises dendrocronológicas, captura de imagens com câmeras acopladas a microscópios óptico e eletrônico de varredura, mensurações, descrições e análises comparativas com o auxílio de softwares. Foram identificados caracteres anatômicos exclusivos de sítios secos e úmidos que permitiram a caracterização, posicionamento ao longo do gradiente de precipitação e grupamento de espécies xerófitas e mesófitas; A ultra-estrutura das pontoações de traqueídeos de Araucaria araucana apresentou diferenças marcantes na frequência e porosidade de suas membranas, sendo maior e menos porosas em sítios xéricos, e menor e mais porosas nos mésicos; a chave dicotômica microscópica permitiu a identificação das 32 espécies arbustivas, as espécies Chuquiraga oppositifolia e Nothofagus antarctica apresentaram potencial dendrocronológico, e foram identificadas tendências anatômicas latitudinais influenciadas pelo clima nos extremos da América do Sul. A anatomia do lenho se mostrou uma ferramenta confiável no estudo de um gradiente de precipitação na Patagônia argentina, e os resultados apontam para riscos de embolismos e morte induzida por falha no sistema hidráulico de Araucaria araucana ao longo de todo o gradiente, em função do atual cenário climático, e suas projeções em médio e longo prazos. / The use of environmental gradients in plant communities studies allows the election of sites with predominance of an abiotic factor that determines the success or failure of species along its length. Among the numerous tools used in the study of climatic gradients, highlights the wood anatomy, which is a branch of biological sciences that allows us to analyze, besides the spatial aspects, the temporal aspects of the sites due to the presence of growth rings. Furthermore, the wide distribution of woody plants throughout the world allows analysis in virtually all terrestrial biomes. Within this context are the Andean-Patagonian forests of Araucaria araucana (Pehuén) in it\'s north distribution in Argentina. These forests occupy territories characterized by a drastic precipitation gradient, ranging from about 3000 to 100 millimeters per year, between the mountain range of the Andes and the Patagonian steppe, which defines them as mesic and xeric forests, with ecological differences that determine the vegetation type, it\'s dynamics, structure, relationships with climate and vulnerability in environmental change scenarios. The aim of the project was to describe and comparatively analyze the wood anatomical structure of 33 tree and shrub species that accours along a precipitation gradient, between the slope of the Andes and the Patagonian steppe, and identify possible anatomical changes that allow the determination of trends and elucidate the species distribution limits. nondestructive wood samples were taken during three expeditions to Patagonia between 2012 and 2014, followed by laboratory procedures of histological slides confection, sample preparation for dendrocronological analysis, picture capturing with cameras attached to optical and scanning electron microscopes, measurements, descriptions and comparative analysis through software. exclusive characters of wet and dry sites were identified and allowed the characterization, positioning along the precipitation gradient and grouping as xerophytes or mesophytes; Araucaria araucana tracheids pits ultrastructure showed significant differences in frequency and porosity of it\'s membranes, being higher and less porous in xeric sites, and lower and more porous in mesic; microscopic dichotomous key allowed the identification of 32 shrub species, Chuquiraga oppositifolia and Nothofagus antarctica showed dendrocronological potential; Latitudinal anatomical trends were identified influenced by the climate at the extremes of South America. The wood anatomy proved to be a reliable tool in the study of a precipitation gradient in Patagonia, and the results points to potential embolisms followed by death induced by hidraulic system failure in Araucaria araucana throughout the gradient, due to the current climate scenario, and its projections in mid and long terms.

O presente estudo tem por objetivo aplicar a análise dos anéis de crescimento de espécies arbóreas no monitoramento ambiental de uma área urbana com histórico de poluição atmosférica. Foram selecionadas árvores das espécies Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae-Caesalpinaceae) e Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) e, do seu tronco, foram extraídas amostras do lenho através do método não destrutivo. A área de estudo selecionada foi o Distrito Industrial de Betel, município de Paulínia/SP, Brasil, cujo histórico de poluição ambiental de origem antropogênica é fornecido pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) e através de estudos recentes encontrados na literatura especializada. Ainda, foram selecionas três outras áreas, nos municípios de Paulínia e Piracicaba, distantes em 10, 15 e 60 km, estabelecendo-se um gradiente ambiental de pressão antrópica. Foram aplicadas as análises: (i) caracterização anatômica macro e microscópica e densitometria de raios X, na identificação dos anéis de crescimento do lenho, (ii) dendrocronológica, na datação e avaliação do crescimento radial das árvores, (iii) climática, no estudo da influência dos fatores climáticos no crescimento anual das árvores e (iv) química, na determinação da composição de macro e micronutrientes e de elementos potencialmente tóxicos nos anéis de crescimento do lenho, através da aplicação das técnicas analíticas espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) e espectrometria de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP OES). Os resultados indicaram que, para as duas espécies, os anéis de crescimento possuem características anatômicas marcantes, correlacionadas com os valores de densidade aparente, que possibilitam a determinação da idade das árvores. A análise das séries temporais de largura de anéis de crescimento demonstrou que as árvores apresentam crescimento sincrônico, condicionado as condições específicas do ambiente onde estão crescendo. A constatação da ausência de um sinal climático comum determinando o crescimento das árvores nos 3 sítios sugere a influência de outros fatores, entre eles, a proximidade em que as árvores se encontram em relação às fontes estacionárias de poluição atmosférica, verificada através dos valores de incremento radial obtidos, sempre menores para as árvores localizadas no Distrito de Betel. A análise da composição química dos anéis de crescimento (ICP OES) revelou diferenças na absorção de elementos químicos entre as árvores das duas espécies e também entre as árvores da mesma espécie crescendo em diferentes locais. Ainda, a avaliação dos valores de intensidade das linhas de emissão dos analitos identificou padrões temporais de fixação de elementos químicos no lenho, com tendência comum para alguns, nos sítios de menor influência antrópica. Também, evidenciou os períodos de maior fixação de elementos com potencial tóxico no troco das árvores (ex. Al, B, Cu, Fe e Na), relacionados com os anos do início das atividades indústrias no Distrito de Betel. Os resultados obtidos neste estudo permitiram concluir que a análise dos anéis de crescimento das árvores de C. pluviosa e T. pentaphylla possui grande potencial no monitoramento ambiental. / This study aims to apply tree rings analysis on environmental monitoring of an urban area with air pollution history. Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae- Caesalpinaceae) and Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) trees were selected and wood samples were extracted from their trunk by a non-destructive method. The study area was the Industrial District of Bethel, Paulínia, São Paulo State, Brazil. Its environmental pollution history of anthropogenic origin is provided by the Company of Environmental Sanitation Technology (CETESB) and by recent studies of specialized literature. Three other areas in the municipalities of Paulínia and Piracicaba were also selected, establishing an environmental gradient of anthropogenic pressure within 10, 15 and 60 km distance. The following analyses were applied: (i) macro and microscopic anatomical characterization and X-ray densitometry, for tree rings limits identification (ii) dendrochronological, in dating and evaluating of radial growth, (iii) climatic, analyzing the climatic factors influence on annual growth and (iv) chemical, determining the composition of macro and micronutrients and potentially toxic elements in the tree rings through the application of the analytical techniques Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The results indicated that tree rings formed in both species have remarkable anatomical features correlated with apparent density values, enabling the determination of tree age. The analysis of tree rings\' width time series showed that trees exhibit synchronous growth, conditioned by the specificities of the environment where they are growing. The verification of an absent common climate signal determining the tree growth among the 3 studied sites suggests the influence of other factors, including the proximity of trees in relation to stationary sources of air pollution, verified through the obtained values of radial increment, always lower for trees located in the District of Bethel. The tree rings chemical composition analysis (ICP OES) revealed differences in the absorption of chemical elements among trees species and among individuals of the same species growing in different locations. The emission lines intensities assessment (LIBS) analysis identified temporal patterns of chemical elements fixation in wood, with a common trend for those located at sites with lower anthropogenic influence. It also showed periods of increased fixation of potentially toxic elements in tree trunk (e.g Al, B, Cu, Fe, and Na), related to the early years of industrial activities in the District of Bethel. The results obtained in this study allowed us to conclude that the tree rings analysis of C. pluviosa and T. pentaphylla has great potential for environmental monitoring.

A dendrocronologia constitui-se no estudo dos anéis de crescimento e sua sequencia cronológica, que pode trazer importantes informações a respeito do crescimento dos vegetais lenhosos e seu ambiente. No presente trabalho foram analisados os anéis de crescimento de Podocarpus lambertii em uma população situada em sua zona limite de distribuição, no município de Morro do Chapéu, estado da Bahia. O local apresenta condições diferenciadas, sendo uma elevação em meio a caatinga com afloramentos rochosos que formam estreitos corredores onde os exemplares da espécie se distribuem. Através da dendrocronologia foi construída uma cronologia de 73 anos com 19 indivíduos e 43 raios da população, comprovando a anualidade dos anéis da espécie e sua capacidade de intercorrelação e boa sensitividade, embora a presença de anéis confluentes e falsos tenha ocasionado dificuldades na datação. Essa cronologia é a primeira realizada com P. lambertii. Os resultados mostraram um lento desenvolvimento da espécie no local, como no exemplo de um indivíduo de apenas 12 cm de diâmetro de tronco e 104 anos de idade. Com relação ao clima, os anéis apresentaram grande influência deste fator, com o crescimento sendo negativamente influenciado pela temperatura e precipitação na estação de crescimento (novembro a abril) e positivamente pela insolação. Na avaliação das reservas presentes no xilema de P. lambertii, os resultados mostraram uma distribuição aparentemente homogênea por todo o lenho, não permitindo relacioná-las diretamente com a formação dos anéis de crescimento, sugerindo grande capacidade de acúmulo de reservas pela árvore. A análise da condução de seiva pelo xilema ativo permitiu identificar que os anéis de crescimento mais jovens (próximos ao câmbio) são os maiores responsáveis pela condução, em um possível alburno, já que esta diferenciação não é obtida visualmente. / The Dendrochronology is the science that studies of annual growth rings present in the xylem. It allows to access information stored during the life tree. One of its basic requirements is the annual nature of growth ring formation, a feature usually present in conifers. In Brazil there are two genus of conifers, Araucaria and Podocarpus, but just the first was studied dendrochronology. Podocarpus lambertii, target species of this study was analyzed in a growing population living at Morro do Chapeu, Bahia State, Brazil, located at the Northern limit of species distribution. A total of 19 individuals were sampled, they were polished and this growth rings were measured. Missing and confluent rings difficulted to determine precise ages but after dendrochronological analysis it was possible to built good chronology, with significative intercorrelation and sensivity. A series of 73 years (1935-2008), confirmed the annual nature of growth rings of this species by dendrochronology. The history of local weather informations was compared with the chronology and allowed a good understanding the species growth, which respond negatively to higher temperatures (December and January) and also negatively to higher solar radiation (January), that suggests that heatstroke is an important point of activation and formation of the ring\'s growth.

O presente estudo tem por objetivo aplicar a análise dos anéis de crescimento de espécies arbóreas no monitoramento ambiental de uma área urbana com histórico de poluição atmosférica. Foram selecionadas árvores das espécies Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae-Caesalpinaceae) e Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) e, do seu tronco, foram extraídas amostras do lenho através do método não destrutivo. A área de estudo selecionada foi o Distrito Industrial de Betel, município de Paulínia/SP, Brasil, cujo histórico de poluição ambiental de origem antropogênica é fornecido pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) e através de estudos recentes encontrados na literatura especializada. Ainda, foram selecionas três outras áreas, nos municípios de Paulínia e Piracicaba, distantes em 10, 15 e 60 km, estabelecendo-se um gradiente ambiental de pressão antrópica. Foram aplicadas as análises: (i) caracterização anatômica macro e microscópica e densitometria de raios X, na identificação dos anéis de crescimento do lenho, (ii) dendrocronológica, na datação e avaliação do crescimento radial das árvores, (iii) climática, no estudo da influência dos fatores climáticos no crescimento anual das árvores e (iv) química, na determinação da composição de macro e micronutrientes e de elementos potencialmente tóxicos nos anéis de crescimento do lenho, através da aplicação das técnicas analíticas espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) e espectrometria de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP OES). Os resultados indicaram que, para as duas espécies, os anéis de crescimento possuem características anatômicas marcantes, correlacionadas com os valores de densidade aparente, que possibilitam a determinação da idade das árvores. A análise das séries temporais de largura de anéis de crescimento demonstrou que as árvores apresentam crescimento sincrônico, condicionado as condições específicas do ambiente onde estão crescendo. A constatação da ausência de um sinal climático comum determinando o crescimento das árvores nos 3 sítios sugere a influência de outros fatores, entre eles, a proximidade em que as árvores se encontram em relação às fontes estacionárias de poluição atmosférica, verificada através dos valores de incremento radial obtidos, sempre menores para as árvores localizadas no Distrito de Betel. A análise da composição química dos anéis de crescimento (ICP OES) revelou diferenças na absorção de elementos químicos entre as árvores das duas espécies e também entre as árvores da mesma espécie crescendo em diferentes locais. Ainda, a avaliação dos valores de intensidade das linhas de emissão dos analitos identificou padrões temporais de fixação de elementos químicos no lenho, com tendência comum para alguns, nos sítios de menor influência antrópica. Também, evidenciou os períodos de maior fixação de elementos com potencial tóxico no troco das árvores (ex. Al, B, Cu, Fe e Na), relacionados com os anos do início das atividades indústrias no Distrito de Betel. Os resultados obtidos neste estudo permitiram concluir que a análise dos anéis de crescimento das árvores de C. pluviosa e T. pentaphylla possui grande potencial no monitoramento ambiental. / This study aims to apply tree rings analysis on environmental monitoring of an urban area with air pollution history. Caesalpinia pluviosa var. peltophoroides (Fabaceae- Caesalpinaceae) and Tabebuia pentaphylla (Bignoniaceae) trees were selected and wood samples were extracted from their trunk by a non-destructive method. The study area was the Industrial District of Bethel, Paulínia, São Paulo State, Brazil. Its environmental pollution history of anthropogenic origin is provided by the Company of Environmental Sanitation Technology (CETESB) and by recent studies of specialized literature. Three other areas in the municipalities of Paulínia and Piracicaba were also selected, establishing an environmental gradient of anthropogenic pressure within 10, 15 and 60 km distance. The following analyses were applied: (i) macro and microscopic anatomical characterization and X-ray densitometry, for tree rings limits identification (ii) dendrochronological, in dating and evaluating of radial growth, (iii) climatic, analyzing the climatic factors influence on annual growth and (iv) chemical, determining the composition of macro and micronutrients and potentially toxic elements in the tree rings through the application of the analytical techniques Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The results indicated that tree rings formed in both species have remarkable anatomical features correlated with apparent density values, enabling the determination of tree age. The analysis of tree rings\' width time series showed that trees exhibit synchronous growth, conditioned by the specificities of the environment where they are growing. The verification of an absent common climate signal determining the tree growth among the 3 studied sites suggests the influence of other factors, including the proximity of trees in relation to stationary sources of air pollution, verified through the obtained values of radial increment, always lower for trees located in the District of Bethel. The tree rings chemical composition analysis (ICP OES) revealed differences in the absorption of chemical elements among trees species and among individuals of the same species growing in different locations. The emission lines intensities assessment (LIBS) analysis identified temporal patterns of chemical elements fixation in wood, with a common trend for those located at sites with lower anthropogenic influence. It also showed periods of increased fixation of potentially toxic elements in tree trunk (e.g Al, B, Cu, Fe, and Na), related to the early years of industrial activities in the District of Bethel. The results obtained in this study allowed us to conclude that the tree rings analysis of C. pluviosa and T. pentaphylla has great potential for environmental monitoring.

O presente estudo teve por objetivo avaliar a sustentabilidade da extração do oleorresina de Copaifera multijuga, incluindo a análise dos fatores que influenciam na sua produção e a estrutura anatômica do lenho e dos anéis de crescimento. Foram selecionadas árvores de C. multijuga produtivas e não produtivas, sendo 60 árvores de população natural na Reserva Ducke, Manaus, Amazonas, Brasil (com 7 e 32 anos de repouso da extração do oleorresina) e 70 árvores de duas plantações na EEST do INPA, Manaus. As árvores da população natural foram monitoradas para a avaliação da produção de oleorresina por um período de 3 anos, considerando as variáveis: DAP do tronco, % do cerne e idade das árvores, tempo e sazonalidade climática. As árvores de C. multijuga das plantações foram avaliadas em relação à produção ou não de oleorresina. Do tronco das árvores produtoras e não produtoras de oleorresina das duas áreas de estudo foram coletadas amostras radiais do lenho para a análise da densidade (densitometria de raios X) e da estrutura anatômica do lenho e dos anéis de crescimento. Os anéis de crescimento foram analisados para determinar o efeito da sazonalidade climática e aplicados na determinação da idade das árvores, do incremento radial acumulado e da taxa de crescimento anual do tronco das árvores. Ainda, os anéis de crescimento foram relacionados com as variáveis climáticas de precipitação e temperatura do período. Os resultados indicaram que as árvores de C. multijuga produtivas e não produtivas de oleorresina podem gerar descendentes com os dois fenótipos. A produção do oleorresina mostrou maior relação com o diâmetro e % de cerne do tronco das árvores, em comparação com a sua idade, sofrendo influência direta do intervalo de tempo entre coletas, sendo que a época ideal para realizar a extração é durante o período chuvoso. A coloração do oleorresina variou de incolor ao castanho médio, com densidade de 0,92 g.cm-3 e viscosidade de 37,3 MPa/s, sua composição química não apresentou relação com a idade ou tipo de solo, tendo como constituinte majoritário o β-cariofileno. Árvores consideradas produtivas diferem na anatomia do lenho das não produtivas unicamente pelo maior diâmetro dos vasos (produtivas). Todas as árvores de C. multijuga são produtoras de oleorresina, porém, nem todas as árvores são produtivas. O oleorresina sintetizado nas células epiteliais dos canais secretores é transportado e armazenado nos vasos do cerne, pelo parênquima radial. O perfil radial da densidade do lenho das árvores de C. multijuga, possibilita a demarcação do limite dos anéis de crescimento, indicando um aumento gradativo no sentido medula-casca e densidade aparente média de 0,74 g/cm3. A análise dendrocronológica comprovou a anuidade da formação dos anéis de crescimento, indicando árvores de C. multijuga, de população natural, com 108 anos; o crescimento das árvores parece sofrer maior influência da precipitação que da temperatura. Ainda, a análise dos anéis de crescimento indicou um incremento médio anual do raio do tronco das árvores de C. multijuga de população natural e de plantação, de 0,24 e 0,31 cm, respectivamente. / The aiming of this study was to evaluate which factors affect the sustainability of the production of oil resin extraction in Copaifera multijuga trees such wood anatomical structure and growth rings. Among productive and non-productive trees, it was selected 60 trees from a natural population in the A. Ducke Forest Reserve in Manaus, Amazonas state, Brazil (two distinct groups were chosen 7 and 32 years interval of extractions). For reforested areas 70 trees were chosen in two stands at Tropical Silviculture Station also near Manaus. The oleoresin extraction was monitored during three years in trees of natural populations. It was taken into account DBH, % heartwood, tree ages, time and seasonality. In plantation systems C. multijuga trees were evaluated in relation of their production. From the two study-areas, it was collected radial wood samples in producing and non-producing oilresin trees for wood density (X-ray densitometry), as well anatomical structure of xylem and growth rings. The growth rings were analyzed to study the effect of climatic seasonality, to determine tree ages, the accumulated radial increment and annual rates of tree growth. They also were related to precipitation and temperature of the analyzed period. The results showed that both productive and non-productive trees can generate descendent with these two phenotypes. The oil resin production showed stronger relationship with diameter and % trunk heartwood than age. Interval time between extractions affects directly the production and the best period to collect them is in the rainy season. The oleoresin coloring ranged from colorless to medium brown, with a density of 0,92 g.cm-3 and viscosity of 37,3 MPa/s. Its chemical composition was not associated with age or soil type. β-cariofileno was the major constituent. Trees classified as productive differ to non productive in their wood anatomy only by largest vessel diameters shown in productive trees. All C. multijuga trees produce oleoresin, however not all of them are productive. The oleoresin synthesized in the epithelial cells of the secretory channels is transported and stored in the vessels of the heartwood by the radial parenchyma.The radial profile of wood density of C. multijuga trees allows the demarcation of growth ring limits, indicating a gradual increase in the pith-bark and 0,74 g.cm-3 mean apparent density. Dendrocronological analysis proved that growth rings has been formed annually. It was observed 108 years-old C. multijuga trees in natural population. Precipitation has more influence in tree growth than temperature. Finally, growth ring analysis showed that annual growth increment of trunk radius in natural population and plantations were 0,24 and 0,31 cm, respectively.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6174.pdf: 1522034 bytes, checksum: 23f91c32606478def4ff95b2a113c91d (MD5) Previous issue date: 2014-07-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / Plant biomass and productivity are ecological properties that affect community functioning. The belowground biomass of cerrado is underestimated and, therefore, it is important that we know how it is related to biotic and abiotic variables. In the first chapter, we tested for the relationship between different diversity indices and aboveB and belowground biomass. Species diversity and functional divergence positively affected the aboveground biomass, but not the belowground biomass, both in the cerrado and in the seasonal forest. Resource use complementarity led to a better community functioning, but did not predict all the community biomass production, as it disregarded the belowground component. Inclusion of environmental variables and functional traits, in the second chapter, was important to generate models that predicted the belowground biomass. The models were significant, even tough they showed low explanatory power for the cerrado. Foraging for limiting nutrients, altitude, and functional traits related to disturbance were selected in the models predicting the belowground biomass. In the third chapter, we separated fine and coarse roots in two depths. We used structural equation modeling to test for the effects of environmental variables on the belowground biomass in each root category and each depth. We identified soil fertility causing less fine root biomass and recent fire causing less coarse root in the deep soil layer. Shallow root biomass was not caused by any of the ecological processes we studied. Also, aluminum content led to low soil fertility and recent fire caused higher soil fertility, as we expected. The carbon stock of the cerrado and the seasonal forest is large and should not be neglected when estimating the impacts caused by climate and landBuse changes. / A biomassa e a produtividade das plantas são propriedades ecológicas importantes para o funcionamento das comunidades. A biomassa hipógea do cerrado é subestimada, por isso, é importante sabermos sua dimensão e como ela se relaciona com fatores bióticos e abióticos. No primeiro capítulo, testamos a relação entre índices de diversidade e as biomassas epígea e hipógea. A diversidade de espécies e a divergência funcional estiveram relacionadas com a biomassa epígea, mas não com a biomassa hipógea, tanto no cerrado quanto na floresta estacional. A complementaridade no uso dos recursos levou a um melhor funcionamento das comunidades, mas não explicou toda a produção de biomassa vegetal. A inclusão de variáveis ambientais e traços funcionais, no segundo capítulo, gerou modelos que explicaram a alocação da biomassa e produtividade hipógeas. Os modelos foram significativos, apesar de terem baixo poder preditivo no cerrado. O forrageamento por nutrientes, a altitude e os traços funcionais relacionados aos distúrbios foram selecionados nos modelos prevendo a biomassa hipógea. No terceiro capítulo, separamos as raízes em finas e grossas e em dois estratos de profundidade. Usamos modelos de equações estruturais para testar os efeitos das variáveis ambientais na biomassa das raízes de cada estrato. Identificamos a fertilidade do solo causando menor biomassa de raízes finas e fogos recentes levando a menor biomassa de raízes grossas profundas. A biomassa das raízes superficiais não foi causada por nenhum dos processos ecológicos estudados e deve estar relacionada a interações bióticas. Há também relação entre a quantidade de alumínio e menor fertilidade do solo, e fogos recentes causaram maior fertilidade do solo. O estoque de carbono no cerrado e na floresta estacional semidecidual são grandes e não devem ser ignorados quando estimamos o impacto causado por mudanças climáticas e no uso da terra.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Schinopsis brasiliensis Engl. (braúna) is a long-lived species with wide distribution in phytogeographical areas of caatinga and cerrado. Due to uncontrolled exploitation of its timber and the environmental devastation of the caatinga is currently a threatened species. However, these trees have higher dimensions than other species of this environment and, therefore, have higher ecological importance. The biological and ecological characteristics of this species highlights the need of studies about theirs structures and reaction to environmental and climatic changes, among these wood anatomy and dendrochronology. The present study collected specimens of S. brasilienis from São Pedro Farm, in the municipality of Porto da Folha/SE. Living wood and construction wood samples were collected in June and July, 2013, through a non-destructive method, afterwards the samples were kept in the UFS Plant Anatomy and Dendroecology Laboratory, for sample preparations and data analisys. The heartwood and sapwood were significantly different in structure (p<0.05 for all analysis), which revealed that the structure of the heartwood is more resistant to environmental weathering, justifying its use for rural constructions in areas of caatinga. It has growth rings limited by marginal parenchyma band and/or thickness of the fiber walls; small vessels, and tyloses when in the heartwood; rays with procumbent and square cells that store many calcium oxalate crystals; and short and thick fibers. The cross-dating of growth rings series showed correlation of 0.52 between their live individuals and 0.49 among the construction wood. The chronology showed positive correlations with rainfall in the beginning and ending of the rainy season, and fall in the increase rate in the warmer and drier periods of the year, coinciding with the leaf fall and consequent disruption of metabolic activity in new xylem cells´ generation. The analysis of the rings in construction woods allowed new chronology expansion in Brazil, for the previous 20 years to the formation of the first growth ring of the older sample of S. brasiliensis. / A Schinopsis brasiliensis Engl. (braúna) é uma espécie longeva com ampla distribuição nos domínios fitogeográficos da caatinga e cerrado. Por conta da exploração sem controle de sua madeira e da devastação ambiental que assola a caatinga, encontra-se atualmente ameaçada de extinção. Porém, é uma espécie que se destaca por possuir indivíduos com dimensões superiores às geralmente encontradas em outras espécies deste ambiente, e por isso foi classificada como de alta importância ecológica. Suas características biológicas e ecológicas enfatizam a necessidade de estudos sobre suas estruturas e reações às mudanças ambientais e climáticas, dentre estes os de anatomia da madeira e dendrocronologia. O estudo foi realizado com indivíduos de S. brasiliensis provenientes da Fazenda São Pedro, município de Porto da Folha/SE. Amostras de árvores e de madeiras de construção foram coletadas nos meses de junho e julho de 2013, através de método não destrutivo, e posteriormente foram armazenadas no Laboratório de Anatomia Vegetal e Dendroecologia da UFS, para preparo e análise dos dados. A madeira de S. brasiliensis apresentou cerne e alburno significativamente distintos estruturalmente (p<0,05), houve destaque para as características estruturais que tornam o cerne a região mais resistente e duradoura, justificando seu uso em construções rurais em áreas de caatinga. Apresentou anéis de crescimento delimitados por banda de parênquima marginal e/ou espessamento das paredes das fibras; vasos pequenos, com tiloses quando no cerne; raios formados por células procumbentes e quadradas que armazenam muitos cristais de oxalato de cálcio; e fibras curtas e grossas. A espécie foi passível de datação cruzada com 0,52 de correlação entre seus indivíduos vivos e 0,49 entre as árvores e madeiras de construção. Apresentou correlações positivas com a precipitação no início e final do período chuvoso e queda na taxa de incremento nos períodos mais quentes e secos do ano, coincidindo com a queda foliar e consequente interrupção das atividades metabólicas de formação de novas células xilemáticas. A análise dos anéis das madeiras de construção permitiu a inédita expansão de uma cronologia no Brasil, com a inclusão de 20 anos de medidas anteriores à formação do primeiro anel de crescimento da árvore mais velha amostrada na área de estudo.