As pastagens nativas possuem grande importância na produção de produto animal e nos serviços ecossistêmicos. Muitos estudos realizados sobre esse recurso natural demonstram seu potencial produtivo. Este é diretamente ligado ao manejo utilizado, e a oferta de forragem adotada exerce forte influência tanto na produção primária quanto secundária. Em resposta disso também se sabe que a composição da vegetação responde de maneira positiva ou negativa ao regime de desfolha. Entretanto, uma abordagem mais holística relativa à essa resposta e ao uso do diferimento ainda era uma deficiência desta área do conhecimento. No sentido de supri-la, foi desenvolvido o presente trabalho resultando em dois artigos. Ambos se valem do uso de grupos de espécies para caracterização dos ambientes. O primeiro aborda o padrões de diversidade e o comportamento da vegetação após 28 anos de regimes de desfolhas contrastantes mediada pelas ofertas de forragem 4 kg de MS por 100 kg de PV e 8-12 (8 primavera e 12 no restante do ano) kg de MS por 100 kg de PV. Não houve diferença na riqueza e diversidade entre os ambientes, mas verificou-se resposta negativa na composição de espécies na área com sobrepastejo: espécies que são menos eficientes como forrageiras e na proteção do solo, as ruderais, sucederam as espécies conservadoras de recurso que proporcionam maior estabilidade na disponibilidade de forragem e são mais eficientes na proteção do solo. Já quando a intensidade de pastejo foi moderado houve predominância de espécies conservadoras. O segundo artigo testa duas épocas de diferimento nos dois ambientes citados anteriormente objetivando avaliar a vegetação perante esses tratamentos com a hipótese que o diferimento aumenta a contribuição de espécies hibernais e as demais espécies de interesse forrageiro no curto e médio prazo. Esse segundo artigo conclui que o diferimento no curto prazo não foi suficiente para aumentar a contribuição de espécies hibernais, porém aumentou o número de inflorescências dessas espécies que reforçam o banco de sementes do solo, podendo-se inferir que tais espécies aumentem sua contribuição no longo prazo. No curto (seis meses) e médio prazo (dois anos) o redirecionamento da composição florística por efeito de diferimento é dado pelo aumento de espécies cespitosas e conservadoras de recursos no ambiente degradado por longo tempo de sobrepastejo. O uso de grupos de espécies mostra-se como indicadores adequados para caracterizar o grau de herbivoria exercido em pastagens complexas. / Rangelands have great importance in the animal production and ecosystem services. Many studies on this natural resource demonstrate their productive potential, which is a direct consequence of management. The adopted herbage allowance exerts strong influence on primary and secondary production through changes in botanical composition. However, a more holistic approach on interactions and responses of vegetation to grazing and the use of deferment still a presents shortcoming of this area of knowledge. The present work was developed to contribute in filling these gaps, resulting in two papers. Both avail themselves on the use of species groups for characterization of environments. The first addresses the diversity patterns and behavior of vegetation after 28 years of contrasted defoliation regimes mediated by herbage allowance of 4 kg DM per 100 kg BW and 8-12 (8 spring and 12 in the rest of the year) kg DM per 100 kg BW. There was no difference in the richness and diversity between environments but there was a negative response in species composition in the overgrazed area: species that are less efficient as forage and soil protection, the ruderals, succeeded conservative resource species that provide greater stability in the availability of forage and are more efficient in protecting the soil. When grazing intensity was moderate conservative species predominated. The second article seeks to verify effects of two periods (spring or fall) of deferment in both environments that already were studied in the first chapter, with the hypothesis that deferment increases the contribution of cool season species and other species of interest to the livestock system in the short and medium term. This second article concludes that the short-term deferment was not enough to increase the contribution of cool season species, but increased the number of inflorescences of these species, which may contribute to strengthening presence of these species in the soil seed bank, and we may infer that these species increase their contribution in the long term. In the short (six months) and medium (two years) term redirection of the floristic composition, the effect of deferment can be seen by the increase of tussock species and resources conservation species on the environment degraded by overgrazing. Grouping species by common attributes shown to be suitable to describe community changes in a complex pasture.

Os Campos Sulinos são uma fisionomia de vegetação encontrada no Sul do Brasil. Integram dois Biomas brasileiros, sendo eles a Mata Atlântica e o Pampa. Desenvolvem-se em clima temperado e úmido, com chuvas bem distribuídas ao longo do ano. Abrigam muitas espécies vegetais e apresentam uma fauna diversa, com grande número de espécies endêmicas da região. Na América do Sul, os campos e/ou pampas se estendem por uma área de aproximadamente 750 mil km², compartilhada por Brasil, Uruguai e Argentina e parte do Paraguai. No Brasil, o bioma Pampa está restrito ao Rio Grande do Sul, onde ocupa 178.243 km². Ainda que o clima atual favoreça expansões de florestas sobre os campos, muitos fatores interagem para definir se o campo ou a floresta irão se estabelecer num determinado local. Ambos são estados ecossistêmicos estáveis que coexistem, com um grau variável de tensão. Restam apenas 50% da área original de campos no Rio Grande do Sul, por conta de distúrbios antropogênicos, como a agricultura, silvicultura, pecuária extensiva (através do pastejo) e queimadas. A perda de hábitat é acompanhada da fragmentação dos remanescentes e da invasão por espécies exóticas, sendo a conservação desses campos negligenciada já de longa data. Sabe-se atualmente que, em alguns trabalhos, a vegetação e fauna pode ser restabelecida ou mantida após alguns tipos de distúrbios e ambas têm uma forte correlação. Aranhas parecem ser bons modelos para o entendimento da funcionalidade desses ecossistemas. Esse táxon é o sétimo maior em termos de riqueza, atualmente tem descritas cerca de 46 mil espécies e pouco se sabe sobre essa diversidade nos Campos Sulinos. O trabalho teve como objetivos o conhecimento acerca da diversidade (riqueza de espécies, abundância, composição) e a função desses organismos (através de guildas e atributos funcionais) para realizarmos comparações dessa diversidade funcional entre as fisionomias vegetais encontradas nos dois Biomas. Foram selecionadas oito áreas de estudo, sendo cinco delas incluídas no Bioma Pampa e três no Bioma Mata Atlântica. O método empregado para coleta dos indivíduos foi o de D-Vac. Os municípios tiveram apenas uma réplica e foram coletados em estações diferentes. Comparações com cluster de Jaccard e Bray-Curtis foram realizados para o entendimento de correlação das fisionomias vegetais encontradas e os índices de diversidade encontrado para cada área. Agrupamentos de Pampa e Mata Atlântica foram formados, nos mostrando que existe sim uma similaridade da diversidade de aranhas quando relacionada com a vegetação. Apesar dessas análises nos revelarem agrupamentos, o teste de ANOSIM com índices de Jaccard e Morisita não revelaram diferenças significativas, mas apresentaram quando testados com o índice de Bray-Curtis. As curvas de rarefação nos mostram que ainda existe a necessidade de um esforço maior para termos a compreensão da diversidade existente para os campos. Quando refinamos as análises e inserimos os grupos funcionais (aqui considerados guildas) para continuar a descrever esse ecossistema, o resultado pode continuar a ser corroborado, nos trazendo novas evidências de diferenças entre os biomas. As aranhas tiveram quatro atributos morfológicos mensurados, sendo o comprimento total do indivíduo, o comprimento do abdômen, a largura do abdômen e o comprimento da patela e tíbia da perna I. Esses atributos posteriormente foram relacionados com as guildas de aranhas e testados também referente ao sexo. Todos os testes foram realizados através de Teste de MannWhiteney, pois os dados não seguiam uma distribuição normal e todos tiveram uma resposta significativa. Quando realizada a MANOVA que lidou com as diferentes variáveiss abióticas e bióticas de cada município, como: localidade/fitofisionomia, estação, guildas, sexo, obtivemos respostas não significativas apenas quando testadas Estação por Sexo, com p=0.3758 e Localidade por Sexo p=1. Quando analisados Localidades por Guildas (p=0.0002), Localidade por Sexo (p= 0.0025); Estação por Guildas (p=0.0002) e Guildas por Sexo (p=0.0002) todos os valores de P foram significativos. Apesar de já termos bastante diferenças significativas entre as áreas de estudos, estudos futuros se fazem necessários. Sugere-se que o uso de atributos funcionais seja utilizado com uma abrangência maior para futuramente poder utilizar esse dado morfométrico como descritores de guildas, e consequentemente sugere-se fortemente o uso de análise separada para os sexos, visto que estes organismos apresentam uma alta variabilidade dimorfismo sexual e seleção sexual através de atributos morfológicos. Conseguimos por fim, aceitar nossa hipótese inicial que era tentar separar a diversidade de aranhas para os Campos Sulinos, através dos descritores ambientais e as variáveis bióticas. / The Southern Fields (SC, PR and RS) are a physiognomy of vegetation found in southern Brazil. They integrate two Brazilian Biomes, being them the Atlantic Forest and the Pampa Biome (grasslands). They develop in temperate and humid climate, with rains well distributed throughout the year. They shelter many plant species and they present a diverse fauna, with great number of endemic species of the region. In South America, the fields extend over an area of approximately 750,000 km², shared by Brazil, Uruguay and Argentina and part of Paraguay. In Brazil, the Pampa biome is restricted to Rio Grande do Sul, where it occupies 178,243 km². Although the current climate favors forest expansions over fields, many factors interact to define whether the field or forest will settle in a particular location. Both are stable ecosystem states that coexist, with a varying degree of tension. Only 50% of the original field area remains in Rio Grande do Sul because of anthropogenic disturbances such as agriculture, forestry, extensive cattle grazing (through grazing) and fires. Habitat loss is accompanied by the fragmentation of remnants and invasion by exotic species, and the conservation of these fields has long been neglected. It is now known that in some studies, vegetation and fauna can be reestablished or maintained after some types of disturbances and both have a strong correlation. Spiders appear to be good models for understanding the functionality of these ecosystems. This taxon is the seventh largest in terms of wealth, currently has described about 46 thousand species and little is known about this diversity in the Southern Fields. The objective of this work was to know the diversity (richness of species, abundance, composition) and the function of these organisms (through guilds and functional attributes) to make comparisons of this functional diversity between the vegetation physiognomies found in the two Biomes. Eight study areas were selected, five of them included in the Pampa Biome and three in the Atlantic Forest. The method used to collect individuals was D-Vac. The municipalities had only one replica and were collected at different stations. Comparisons with Jaccard and Bray-Curtis clusters were performed to understand the corelation of the vegetation physiognomies found and the diversity indexes found for each area. Clusters of 12 Pampa and Atlantic Forest were formed, showing that there is a similarity of spider diversity when related to vegetation. Although these analyzes reveal groupings, the ANOSIM test with Jaccard and Morisita indices revealed no significant differences, but they did present when tested with the Bray-Curtis index. The rarefaction curves show us that there is still a need for a greater effort to compete the diversity of the fields. When we refine the analyzes and insert the functional groups (here considered guilds) to continue to describe this ecosystem, the result can continue to be corroborated, bringing us new evidence of differences between the Biomes. The spiders had four morphological attributes measured, being the total length of the individual, the length of the abdomen, the width of the abdomen and the length of the patella and tibia of leg I. These attributes were later related to the spider guilds and also tested for the sex. All tests were performed using the Mann-Whiteney Test, as the data did not follow a normal distribution and all had a significant response. When performed MANOVA that dealt with the different abiotic and biotic variables of each municipality, such as: locality / phytophysiognomy, station, guilds, sex, we obtained non-significant responses only when tested by Sex Station, with p = 0.3758 and Place by Sex p = 1. When analyzed by Guilds (p = 0.0002), Place by Sex (p = 0.0025); Station by Guilds (p = 0.0002) and Guilds by Sex (p = 0.0002) all P values were significant. Although we already have significant differences between the study areas, future studies are necessary. It is suggested that the use of functional attributes be used with a greater abraction to be able to use this morphometric data as guild descriptors in the future, and consequently strongly suggests the use of separate analysis for the sexes, since these organisms present a high variability Sexual dimorphism and sexual selection through morphological attributes. We finally managed to accept our initial hypothesis which was to try to separate the spider diversity for the Southern Fields, through the environmental descriptors and the biotic variables.

Os Campos Sulinos são ecossistemas típicos da região sul do Brasil, ocorrendo no bioma Pampa e no bioma Mata Atlântica, e possuem alta riqueza florística e estrutura únicas. A dinâmica dos campos está associada à ocorrência de distúrbios naturais, como o pastejo e as queimadas, que possibilitam a renovação dos processos sucessionais, impedindo que poucas espécies dominem a comunidade. O pastejo atua como filtro ambiental selecionando espécies com determinados atributos, resultando na organização das comunidades. Nesse estudo, utilizamos dados de atributos da vegetação campestre nos biomas Pampa e Mata Atlântica, no Sul do Brasil para compreender os efeitos de diferentes intensidades de pastejo sobre os padrões e variações funcionais das comunidades vegetais. Avaliamos a variação intra-específica de atributos foliares das espécies dominantes de cada sítio e classificamos as espécies de acordo com a classificação C-S-R. Avaliamos também a variação na diversidade funcional de atributos da vegetação campestre. Observamos um padrão de variação ao longo do gradiente de pastejo, em que a exclusão de pastejo tende a selecionar indivíduos com menor SLA, e maior LA e FT Os resultados da classificação CSR mostraram uma predominância de espécies com estratégia de tolerância ao stress, enquanto espécies com características ruderais ou habilidades de competição não foram encontradas. Não houve diferença nas estratégias das plantas entre tratamentos ou entre os sítios do bioma Pampa e Mata Atlântica. As comunidades de plantas campestres diferiram entre os sítios dos biomas Pampa e Mata Atlântica quanto à sua composição de espécies. Também encontramos maior diversidade funcional nos sítios do bioma Pampa. Encontramos padrão de convergência de atributos em relação ao gradiente, em que as áreas de exclusão apresentam mais espécies perenes e entouceiradas, e menos espécies rizomatosas. Assim, confirmamos que diferentes intensidades de pastejo promovem uma resposta funcional que é muito variável, e dependente do atributo e da espécie em questão. Esse padrão de convergência encontrado pode ser causado por processos evolutivos, indicando que tanto filtros bióticos como abióticos estão atuando sobre a estrutura das comunidades. / Campos Sulinos are ecosystems typical of southern Brazil, occurring in Pampa and Atlantic Forest biomes, and hold high species richness and unique structure. Grassland dynamics are associated with the occurrence of natural disturbances such as grazing and burning, which allow the renewal of successional processes, preventing a few species dominate the community. Grazing acts as an environmental filter by selecting species with certain traits, resulting in the community assembly. In this study, we used functional traits of grassland vegetation of biomes Pampa and Atlantic Forest in southern Brazil to understand the effects of different grazing intensities on the patterns and functional changes in plant communities. We evaluated the intra-specific variation of leaf traits of the dominant species for each site and classified the species according to the C-S-R scheme. We also evaluated the changes in functional diversity of plant traits. We observed a pattern of variation along the grazing gradient, in which the grazing exclusion tends to select individuals with lower SLA and greater LA and FT CSR classification showed a predominance of species with stress-tolerance strategy, while species with ruderal characteristics or competition abilities were not found. There was no difference in the strategies of the plants between treatments or between sites in Pampa and Atlantic Forest biomes. The grassland communities differed in species composition between the sites of Pampa and Atlantic Forest biomes. We also found higher functional diversity in the Pampa biome sites. Found patterns of trait convergence along the gradient, where exclusion areas have more perennial and tussock species and less rhizomatous species. Thus, we confirm that different grazing intensities promote a functional response that is highly variable and dependent on the trait and the species concerned. Evolutionary processes, indicating that both biotic filters as abiotic are acting on the structure of communities, may cause the pattern of convergence found.

O florestamento dos campos do sul da América do Sul incluindo os campos do Pampa estão mudando a paisagem local e levando a mudanças nas populações de aves. O conhecimento sobre o efeito do florestamento sobre a avifauna dos campos do sul da América do Sul é bastante limitado à riqueza e composição de espécies. Além de preencher lacunas considerando diferentes índices para avaliar respostas das comunidades de aves ao florestamento dos campos (Capítulos 2 e 3), nesta tese nós também avaliamos se Áreas de Preservação Permanente localizadas dentro de plantações de eucalipto são funcionais para a avifauna local, fazendo uma comparação com áreas de campo pastejado (Capítulo 1). No capítulo 1 nós registramos uma diferença na composição de espécies entre as áreas devido principalmente às mudanças na altura e densidade da vegetação. Nos capítulos 2 e 3 nós avaliamos diferentes componentes da diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) considerando possíveis efeitos do florestamento dos campos sobre estes Nossos resultados demonstram respostas diferenciadas entre os componentes, enquanto o florestamento leva a uma redução na diversidade taxonômica, diversidade filogenética e funcional não demonstram respostas negativas. No capítulo 2 no entanto, nós observamos que o florestamento dos campos conduz a uma perda de distintividade evolutiva, beneficiando desta forma linhagens que se diversificaram recentemente. No capítulo 3 apesar da redução na diversidade taxonômica não houve uma redução na diversidade funcional em áreas plantadas. Já a associação de alguns atributos funcionais com as áreas pós-corte, indica a plasticidade de algumas espécies que retornam para essas áreas logo após o corte dos plantios.De modo geral nossos resultados indicam que a manutenção de mosaicos de campo de diferentes alturas maximiza a biodiversidade local de aves e destaca a importância da proteção de áreas campestres. Além disso, vimos que considerar diferentes componentes da diversidade que incorporam informações sobre as espécies são importantes pois podem informar por exemplo, quantas extinções uma comunidade pode suportar até que funções importantes sejam perdidas, afetando assim a estabilidade dos ecossistemas. / The afforestation of southern grasslands of South America including the Pampa grasslands are changing the local landscape and leading to reduction of bird populations. Knowledge about the effect of afforestation on the avifauna of the southern South American grasslands is limited to richness and composition of species. In addition to filling gaps considering different indices to evaluate responses of the bird communities to the afforestation of the grasslands (Chapters 2 and 3), in this thesis we also evaluated whether Permanent Preservation Areas located within eucalyptus plantations are functional for the local avifauna, making a comparison with grazed grasslands areas (Chapter 1). In Chapter 1 we recorded a difference in species composition between areas due mainly to changes in height and density of vegetation. In chapters 2 and 3 we evaluated different components of diversity (taxonomic, phylogenetic, and functional), considering possible effects of grasslands afforestation on them. Our results demonstrate differentiated responses among components, while afforestation leads to a reduction in taxonomic diversity, phylogenetic and functional diversity do not demonstrate negative responses In chapter 2 however, we observe that grasslands afforestation leads to a loss of evolutionary distinctiveness, thus benefiting species that have diversified recently. In chapter 3, despite the reduction in taxonomic diversity, there was no reduction in functional diversity in planted areas. Furthermore, the association of some functional traits with the post-cut areas indicates the plasticity of some species that return to these areas soon after cut the plantations. In general our results indicate that the maintenance of grasslands mosaics of different heights maximize the local biodiversity of birds and highlight the importance of the protection of grasslands areas. In addition, we have seen that considering different components of diversity that incorporate information on species is important because they can tell, for example, how many extinctions a community can support until important functions are lost.

O tamanho corporal é uma importante característica, de indivíduos até comunidades e diz respeito ao crescimento, reprodução, mortalidade e alimentação. Pode ser utilizado para avaliar alterações no funcionamento e estrutura dos ecossistemas. Este trabalho é dividido em dois capítulos. No primeiro, fizemos uma revisão bibliográfica para investigar quais fatores de alteração ambiental afetam o tamanho corporal de peixes. Utilizamos uma metodologia semelhante a uma revisão sistemática. Identificamos oito fatores antrópicos de alteração ambiental que influenciam o tamanho corporal de peixes, no entanto os resultados da revisão não apontaram um padrão de resposta do tamanho corporal e poucos artigos selecionados na revisão utilizaram mais de uma métrica para medir o tamanho e este fato pode ser fundamental para um melhor entendimento dos efeitos decorrentes das alterações ambientais. No segundo, avaliamos como a variação do tamanho corporal em grupos tróficos em um sítio responde às alterações resultantes da agricultura quantificadas em quatro escalas (local, riparia até 1km a montante, riparia toda montante e em subbacia). No segundo capítulo investigamos como o tamanho corporal entre grupos tróficos de peixes responde as alterações decorrentes da agricultura em 4 escalas de paisagem em 52 riachos do Pampa Os resultados sugerem que a variação no tamanho corporal depende da medida de distribuição de tamanhos utilizada, do grupo trófico e da escala onde a perturbação é avaliada. A maioria dos grupos tróficos apresentou uma relação negativa com a escala local, geralmente com a redução do tamanho corporal médio ou com uma maior representação de tamanhos pequenos (left skewed). Enquanto em escalas riparia ou de bacia, tamanhos intermediários prevaleceram e tamanhos grandes e pequenos foram desfavorecidos (valores de curtose positivos). Nós ressaltamos a importância de se considerar as características tróficas das espécies para avaliações de alterações ambientais, uma vez que os artigos selecionados na revisão poucas vezes discutiam questões a respeito do efeito das alterações na estrutura trófica das assembléias de peixes. Além disso, a avaliação das escalas de agricultura reforça a importância da conservação da vegetação riparia. O uso de diferentes medidas de distribuição é importante para entender os efeitos da agricultura no tamanho corporal, uma vez que curtose, skewness e coeficiente de variação podem variar sem haver uma mudança no tamanho corporal médio dos peixes. / Body size is an important feature from individuals to communities and it concerns to growth, reproducing, mortality and diet. Body size can be used to evaluate variation on the ecosystem structure. This study was divided in two chapters. In the first, we performed a literature review to investigate which factors of environmental variations affect body size of fishes. We identified eight anthropic factors of environmental disturbance that influence fishes body size, however the results did not show any pattern related to body size variation and few selected papers used more than one size metric what could be fundamental to better understanding the effects caused by environmental changes. In the second chapter, we evaluated how the body size variation in trophic groups responds to agriculture in four landscape scales in 52 streams of the Pampas. The results suggested that body size variation depends on distributional size measures, on trophic group and on scale. Most of the trophic groups have negative relationship with to local scale, usually with mean body size reduction or with higher concentration of small sizes (left skewed), while in the riparian and basin scales fishes with mean values prevailed, and fishes with bigger and smaller sizes had disadvantage (positive values of kurtosis). We highlight the importance of considering trophic features of species to evaluate environmental changes, once previously selected papers rarely discussed the effect of changes on trophic structure of fish communities. Besides, evaluation of agriculture scales reinforce the importance of conservation of riparian vegetation. The use of different distributional measures is important to understand the effects of agriculture on body size, once kurtosis, skewness and coefficient of variation could variate without having changes on mean body size of fishes.

Os ecossistemas campestres co-evoluíram com distúrbios como a herbivoria e o fogo. Assim, estes fatores são importantes no surgimento e manutenção de características da comunidade, podendo modificar os processos de sucessão. Em áreas perturbadas, as sementes que persistem no solo participam da regeneração natural. Diante da alta taxa de conversão dos campos nativos no sul do Brasil em áreas de uso intensivo (lavoura ou plantios de espécies arbóreas), bem como do manejo pastoril com alta pressão animal, aumenta o interesse em estudos relacionados ao banco de sementes do solo (BSS), buscando compreender a sua função nas comunidades vegetais e na regeneração de áreas degradadas. O conhecimento já existente sobre BSS em biomas campestres do hemisfério sul ainda é incipiente. Grande parte dos trabalhos feitos em campos sul-americanos compararam o BSS entre áreas de vegetação pastejadas e áreas abandonadas, sendo poucos os que utilizaram diferentes intensidades de pastejo, apesar de efeitos claros de diferentes intensidades de pastejo sobre a composição e estrutura da vegetação. Em vista disto, foi avaliado, neste trabalho, o BSS em um experimento em campo submetido a diferentes intensidades de pastejo, em duas estações (primavera e outono), utilizando o método de emergência de plântulas. Também foi feito o levantamento da vegetação estabelecida para avaliar a similaridade com o BSS. Em total, foram encontradas 103 espécies no BSS e 162 na vegetação estabelecida. No BSS, a porcentagem de espécies de caráter ruderal foi alta. Diferenças significativas em termos de densidade e riqueza do BSS foram encontradas somente entre o tratamento com maior intensidade de pastejo e os demais. De forma geral, a semelhança entre o BSS e a vegetação estabelecida foi baixa. Assim, estes resultados indicam que o BSS tem um papel limitado na recuperação da vegetação campestre típica após distúrbios mais severos e que, aparentemente, a intensidade do manejo não tem um impacto muito grande para o BSS. Apesar disso, o BSS é importante pelo armazenamento das características naturais dos ambientes, agregando funções à regeneração da comunidade vegetal. / Grassland ecosystems co-evolved with disturbances such as fire and herbivory, and these factors are important for emergence and maintenance of community features areas. After disturbances, the seeds that persist in the soil contribute to regeneration processes. However, increasing conversion of natural grasslands into areas of intensive use (agriculture and exotic tree plantations), as well as overgrazing make the study of the regeneration of grassland vegetation after these severe disturbances an important research topic. Our knowledge on the role of the soil seed bank (SSB) in grassland biomes in the southern hemisphere still is incipient. The majority of studies realized in South American grassland compared the SSB between grazed and abandoned areas, and few consider different intensities of grazing, despite clear effects of different grazing intensities on vegetation composition and structure. In view of this, in this study, the SSB was evaluated in a grassland experiment under different intensities of grazing in two seasons (spring and autumn), using the seedling emergence method. In spring, a survey of the established vegetation was conducted to evaluate the similarity with the SSB. In total, we found 103 species in the SSB and 162 in established vegetation. The SSB was mostly composed of ruderal species. Grass species dominant in aboveground vegetation were largely absent in the SSB. Significant differences regarding SSB richness and density were only found between the treatment with higher intensity of grazing and the others, and overall composition did not differ among treatments. In general, the similarity between the SSB and established vegetation was low. Our results indicate that the SSB has a limited role in the recovery of natural grassland vegetation after more severe disturbances. Apparently, the intensity of management does not have a very large impact on the SSB or on the similarity between SSB and established vegetation. Nevertheless, the SSB is important for storage the natural characteristics of environments, adding functions to the regeneration of the plant community.

O objetivo geral desta tese foi examinar diferentes 1 questões associadas ao 2 processo de invasão de plantas para investigar os mecanismos, impactos e 3 medidas de recuperação da comunidade vegetal, abordando diferentes estratégias 4 metodológicas que incluem estudos observacionais, experimentos de remoção e 5 uma revisão metodológica. Os resultados do Capítulo 1 mostraram como as 6 relações entre condições climáticas e estrutura da paisagem podem determinar o 7 grau de invasão de plantas na escala regional. Observou-se que os padrões de 8 invasão dos campos sulinos estão principalmente relacionados com maior 9 densidade de estradas, menor cobertura de campo nativo e com o aumento do 10 déficit hídrico. Além disso, constatou-se que a gramínea Eragrostis plana é a 11 planta invasora mais abundante dos campos sulinos. No entanto, os resultados do 12 experimento do Capítulo 2 mostraram que sua invasão não pode ser explicada 13 pela riqueza de espécies ou composição dos grupos funcionais de plantas da 14 comunidade residente. A invasão de E. plana foi principalmente associada ao 15 distúrbio causado pela remoção de biomassa na comunidade. Neste sentido, as 16 comunidades campestres poderiam ser resistentes à invasão de E. plana até que 17 algum distúrbio aumente sua vulnerabilidade. Por outro lado, através da 18 comparação entre comunidades invadidas, removidas e não-invadidas, os 19 resultados do experimento do Capítulo 3 contribuíram no entendimento do 20 impacto real da invasão de E. plana, em termos de redução da riqueza e cobertura 21 de plantas nativas na comunidade. No entanto, embora os métodos de remoção 22 utilizados reduziram a cobertura da invasora, não foram suficientes para conseguir 23 sua erradicação local. Além disso, após três anos de remoção de E. plana, as comunidades se tornaram distintas às invadidas mas não 1 foram semelhantes às 2 comunidades não invadias, o qual poderia indicar que outras medidas de 3 restauração são ainda necessárias. Embora os experimentos de remoção de 4 espécies sejam úteis para investigar questões associadas ao processo de 5 invasão, existem limitações importantes a considerar, como foi evidenciado nos 6 Capítulos 2 e 3. Neste sentido, oferecemos a revisão bibliográfica sistemática do 7 Capítulo 4, onde se discute o potencial dos métodos de remoção utilizados para 8 estudar a resistência e a recuperação da comunidade à invasão, apontando 9 algumas limitações. Como resultado, o Capítulo 4 mostrou que a maioria dos 10 trabalhos não propõem controles adequados nos experimentos, o que pode dar 11 lugar a confundimento de efeitos. Desta forma, foram desenvolvidas algumas 12 sugestões para serem consideradas nos experimentos de remoção de espécies, 13 com o objetivo de continuar avançando nesta temática. As informações geradas 14 nesta tese podem contribuir para o entendimento do processo de invasão de 15 plantas nos ecossistemas campestres, com vistas ao manejo, à conservação e à 16 restauração das comunidades invadidas, adquirindo um senso crítico no 17 planejamento de desenhos experimentas. / The general aim of this thesis was to investigate different 1 issues associated 2 with plant invasion process to understand the mechanisms, impacts and 3 community recovery, by employing different methodological strategies such as 4 observational studies, removal experiments and a literature review. The results 5 from Chapter 1 showed how the interactions between climate and landscape 6 structure can determine the level of invasion of South Brazilian grasslands, 7 highlighting that invasion is mainly related to high road density, less native 8 grassland cover and increased aridity. Furthermore, it was confirmed that 9 Eragrostis plana is the most important invasive species in the South Brazilian 10 grasslands. However, the results from the experiment of Chapter 2 showed that its 11 invasion could not be explained by the species richness or functional group 12 composition in the community. Eragrostis plana invasion was associated with the 13 disturbance effect caused by the amount of removed biomass. Thus, grassland 14 communities may be resistant to E. plana invasion until some disturbance 15 increases their vulnerability. Moreover, by comparing invaded, removed and non16 invaded communities, the experimental results of Chapter 3 highlighted the 17 ecological impact of E. plana invasion, in terms of richness reduction and native 18 species cover. However, although removals methods reduced the cover of the 19 invasive species, they were not enough to locally extinct it. Moreover, after three 20 years of the invasive removal, communities became different from invaded ones 21 but not resembling non-invaded references, which suggest that community 22 recovery may require restoration strategies. Although removal experiments have 23 been useful to investigate certain issues associated with invasion process, there are important limitations to consider, as was shown in Chapter 1 2 and 3. For this 2 purpose, our systematic review presented in Chapter 4 discussed the potential of 3 removal methods for assessing community resistance and recovery from invasion. 4 There, we showed that most of the studies did not use adequate controls in 5 removal experiments, which can lead to confounding effects. Thus, we developed 6 suggestions to be considered in experimental designs to advance the 7 methodological technique of removals. The information generated in this thesis can 8 contribute to the understanding of plant invasion process in South Brazilian 9 grasslands and, consequently, aid to management, conservation and restoration of 10 invaded communities by acquiring a critical sense in experimental designs.

O trabalho foi conduzido na EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul/RS, entre dez/2011 e nov/2013 com o objetivo de estudar o efeito da estrutura do pasto no consumo de matéria seca e na emissão de metano e relacionar essa emissão com o desempenho animal em pastagem nativa submetida a níveis de oferta diária de forragem de 4, 8, 8.12, 12 e 16 kg de MS/100 kg de PV, ou %PV. Esses tratamentos foram distribuídos num delineamento experimental de blocos com duas repetições. Em pastoreio contínuo foram utilizadas novilhas mestiças com 24 meses de idade e 223 ± 24 kg em 2012 e 12 meses e 274 ± 17 kg em 2013 quando da entrada dos animais no protocolo experimental. As variáveis para descrever a estrutura do pasto foram: massa de forragem, taxa de acúmulo de forragem, altura do pasto e frequência de touceiras. Na avaliação de consumo de matéria seca utilizou-se a técnica dos n-alcanos a partir da teoria do duplo n-alcano. As emissões de metano foram estimadas pela técnica do marcador hexafluoreto de enxofre. Foi utilizado o delineamento experimental de blocos com duas repetições. As ofertas 4 e 8% emitiram menores quantidades de CH4/animal que as ofertas de forragem 16, 12 e 8.12% do PV. Os modelos estudados demonstraram que a variabilidade das emissões é explicada, em maior proporção, pelo conjunto de estrutura do pasto (R2=0.53), e que a relação entre emissão de CH4 e consumo de matéria seca foi altamente significativa (P<0.001), porém o consumo explicou a variância dos dados em proporção limitada (R2= 0.20). Anualmente a emissão de CH4 foi determinada por mudanças no consumo e na estrutura do pasto, principalmente, na taxa de acúmulo de forragem. Com baixa taxa de acúmulo, principalmente no inverno, há maior gasto de energia para realização da metanogênese. A relação observada entre a quantidade de CH4 emitido por kg de MS consumida em função do consumo diário de MS apresentou comportamento inversamente proporcional. O aumento da OF até níveis moderados de intensidade de pastejo proporcionam maiores GPV e maiores emissões de CH4 por animal que oferta de forragem baixa. Porém as ofertas de forragens alta e moderadas (16,12 e 8.12 ) emitiram menor quantidade de metano por área e por kg de peso vivo produzido. Portanto a busca por estruturas de pasto ideal através de manejos com intensidades de pastejo moderadas aliada a altas taxas de acúmulo do pasto, formam ambientes de pastejos na qual os bovinos mitigam metano por kg de MS consumida, por ha e por kg de PV produzido. / The study was conducted at the EEA-UFRGS, in Eldorado do Sul/ RS, from Dec/2011 to Nov/2013 in order to study the effect of the structure and dry matter intake in methane emissions and relate that to animal performance in native grassland. The treatments consisted of the following forage allowance levels: 4, 8, 8:12, 12 and16 kg DM / 100 kg live weight (LW), or % LW. The animal testers were crossbred heifers with 24 months of age and 223 ± 24 kg in 2012 and 12 months and 274 ± 17 kg in 2013 when the entry of animals in the experimental protocol. The variables to describe the pasture structure were: herbage mass, herbage accumulation rate, pasture height and frequency of tussocks. For the dry matter intake evaluation, it was used the technique of nalkanes technique based on the double alkane teory. Methane emissions were measured by the sulfur hexafluoride tracer technique. The experimental design was a randomized block design with two replications (paddocks) was used. The 4 and 8% LW herbage allowance treatments emited less CH4/animal than 16, 12 and 12.8% LW. The models showed that the variability of the emission is explained in a greater proportion, the set of pasture structure (R2 = 0,53), and that the relationship between emission of methane emission and dry matter intake was highly significant (P <0.001). On the other hand, consumption explained a smaller amount of the data variance (R2 = 0.20). Annuall methane emission was determined by changes in herbage consumption and sward structure, mainly herbage accumulation rate. With low herbage accumulation rate, especially in winter, there was a greater, waste of energy for methanogenesis. There was an inverse relationship between the amount of methane emitted per kg dry matter intake as a function of daily dry matter consumption. Increasing herbage allowance to moderate grazing intensity levels resulted in a greater LW gain and also higher CH4 emission per animal. However, high to moderate herbage allowance tratments (16, 12 and 8-12) emited less methane per area and per kg of LW produced. Managing native grasslands under moderate levels of herbage allowance can creat canopy strutures that favor both consumption and herbage accumulation rate, and also mitigate beff cattle methane emissions per kg of DM, per area and per kg LW produced.

O sobrepastejo é a principal causa de degradação das pastagens naturais, resultando na diminuição do potencial produtivo e consequente capacidade de suporte desses campos, além da substituição da vegetação natural por espécies de menor valor forrageiro. A exclusão temporária do pastejo é uma ferramenta que pode contribuir para a recuperação ambiental e da capacidade produtiva das pastagens degradadas. Esta ferramenta, além de proporcionar o crescimento da biomassa aérea das plantas, permitindo que espécies de alto valor forrageiro se reproduzam, pode influenciar características importantes na biomassa subterrânea que envolve sequestro de carbono e melhoria nas características do solo. Neste trabalho buscamos compreender as relações entre o sistema radicular das pastagens naturais e a biomassa aérea, com a hipótese de que o diferimento, além de promover a recuperação de áreas degradadas pelo sobrepastejo via acúmulo de pasto e aumento da cobertura do solo, aumenta também a biomassa de estruturas subterrâneas. Foram aplicados três tratamentos de diferimentos: diferimento de primavera (DP), diferimento de outono (DO) e não diferido (ND) em duas áreas com histórico de intensidade de pastejo contrastantes 4% (4 kg de MS para cada 100 kg PV) e 8-12% (8 kg de MS para cada 100 kg de PV na primavera e 12 kg de MS para cada 100 kg de PV no restante do ano) avaliados por dois anos consecutivos. A biomassa de raízes (Braíz) foi maior no primeiro ano de avaliações no 4% e no 8-12% nos períodos pós DP e no 4% nas avaliações pós DO. A biomassa de rizomas (Briz) foi maior nos diferimentos (DP e DO) quando comparados isoladamente com o não diferido (ND) no 4%, no segundo ano pós DP para o 8-12% e foi maior para o DP no efeito cumulativo dos dois anos. A (Bsubt) também foi maior no primeiro ano de avaliação somente no 4%. A relação da biomassa aérea/subterrânea (R:A/S) foi maior nos diferimento de primavera (DP) e outono (DO) no ambiente com OF 4% nas comparações com o não diferido (ND) nos dois anos de avaliações e o DP apresentou uma melhor resposta cumulativa. O diferimento aplicado em período favorável ao crescimento vegetal proporciona aumento da biomassa aérea e, em ambientes com longo histórico de sobrepastejo, pode aumentar a biomassa de rizomas contribuindo para a maior cobertura vegetal de espécies que apresentam esse tipo de estrutura subterrânea. / The overgrazing is the main cause of degradation of rangelands, resulting in decreased production potential and consequently carrying capacity of these fields in addition to the replacement of natural vegetation by species of lower feed value. The temporary grazing exclusion is a tool that can contribute to environmental recovery and the productive capacity of degraded pastures. This tool, in addition to providing the growth of the biomass plant, allowing species of high forage value to breed, can influence important features in the underground biomass involving carbon sequestration and improved soil characteristics. This study aims to understand the relationship between the root system of natural pastures and biomass, with the hypothesis that the deferral, and promote the recovery of degraded areas by overgrazing pasture via accumulation and increased soil cover, also increases biomass underground structures. Deferrals three treatments were applied: spring deferral (DP), autumn deferral (DO) and not deferred (ND) in two areas with contrasting grazing intensity of historical 4% (4 kg DM per 100 kg BW) and 8-12% (8 kg DM per 100 kg of body weight in the spring and 12 kg DM per 100 kg of body weight in the rest of the year) evaluated for two consecutive years. The root biomass (Braíz) was higher in the first year of evaluations at 4%, and 8-12% in post DP periods and 4% in after THE assessments. The biomass of rhizomes (Briz) was higher in deferrals (DP and DO) compared alone with no deferred (ND) at 4% and was higher in the DP in the cumulative effect of two years. The (Bsubt) was also higher in the first year of assessment only 4%. The ratio of aboveground / underground biomass (R: A/S) was higher in spring deferral (DP) and autumn (DO) in the environment with OF 4% in comparison with the non-deferred (ND) in the two years of reviews and the DP showed better cumulative response. The deferral applied in good times to plant growth provides increased biomass and, in environments with long history of overgrazing, can increase the biomass of rhizomes contributing to higher vegetation species that exhibit this type of underground structure.

Distúrbios são eventos que modificam os processos e a biodiversidade presentes em um ecossistema. Estas mudanças dão origem a um processo de sucessão ecológica, onde o tempo de retorno a o estado anterior ao distúrbio e chamado de resiliência. Organismos bioindicadores são ferramentas amplamente utilizadas na compreensão destas relações entre os distúrbios e os ecossistemas. Campos são ecossistemas altamente diversos, que podem possuir importante relação com o distúrbio de fogo, sendo este possivel responsável por modelar sua distribuição e propriedades ecológicas. Os artrópodes são componentes importantes da biodiversidade, e possuem respostas rápidas aos distúrbios, características que os tornam ferramentas importantes no monitoramento desta. Dentre estes a ordem Hemiptera é recorrentemente utilizada como bioindicadora de distúrbios, devido ao fato de sua diversidade estar diretamente ligada à diversidade da vegetação onde estes se encontram. Neste estudo explorei as respostas da comunidade de artrópodes ao distúrbio causado pelo fogo, sendo este o tema do primeiro capítulo desta dissertação, e no segundo capítulo, aspectos da diversidade taxonômica e funcional da ordem Hemiptera (Heteroptera e Auchenorryncha) foram utilizados como ferramentas de compreensão dos efeitos do fogo sobre o ecossistema campestre. O experimento de fogo foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul. Instalei sete blocos de unidades experimentais, constituídos por duas parcelas de 10 x 10 m, sendo uma delas queimada em dezembro/2009. Realizei amostragens em quatro períodos: antes da queima e um, seis e 12 meses após a queima. Utilizei armadilhas pitfall no solo (cinco por parcela), e rede de varredura na vegetação (quatro transectos em cada parcela). Os artrópodes coletados foram classificados em ordens e contabilizados. Para a ordem Hemiptera classifiquei os adultos em famílias e os jovens em subordem, e para todos os indivíduos medi atributos morfológicos funcionais. No primeiro capítulo conclui-se que a comunidade de artrópodes responde às mudanças ambientais causados pelo fogo, com respostas distintas entre ordens, e entre os níveis da vegetação e sobre o solo. No solo, a resiliência dos artrópodes foi mais lenta do que em artrópodes da vegetação, provavelmente devido à reconstituição da camada de serrapilheira acontecer posteriormente à regeneração da vegetação, através da deposição de matéria orgânica morta. No segundo capítulo concluo que os efeitos do fogo sobre a vegetação campestre afetaram a comunidade de Hemiptera aumentando a abundância e diversidade deste grupo, padrão este que segue a diversificação da vegetação. Quanto aos atributos, o principal atributo selecionado foi aparelho sugador maior nas áreas queimadas. O período de desenvolvimento em que os organismos se encontram, adulto ou imaturo, parece ter sido mais fortemente selecionado pelas alterações do fogo. / Disturbances are events that modify processes and biodiversity present in an ecosystem. These changes lead to an ecological succession process, where the time to return to pre-disturbance state is called resilience. Bioindicators are tools widely used to understand these relationships between disturbances and ecosystems. Grasslands are highly diverse ecosystems and fire disturbance is an important factor there, responsible for shaping their distribution and ecological properties. Arthropods are key biodiversity components, and have fast responses to disturbances. These characteristics make them important tools for biodiversity monitoring. Among arthropods, the order Hemiptera is recurrently used as a bioindicators of disturbance, because their diversity is directly linked to vegetation diversity. This study explored the effects of fire on the arthropod community, which is the theme of the first chapter of this dissertation, and in the second chapter, aspects of taxonomic and functional diversity of the order Hemiptera (Heteroptera and Auchenorryncha) were used to understand the fire effects on the grasslands. Fire experiment was conducted at Estação Agronômica Experimental da UFRGS in Eldorado do Sul. I installed seven blocks of experimental units (two plots of 10 x 10 m) and one plot of each were burned in December 2009. Samplings occurred in four periods: before fire and one, six and 12 months after fire. I used pitfall traps in the soil (five per plot), and in vegetation we use sweep net (four transects in each plot). Arthropods collected were identified into orders. I classified the order Hemiptera adults in families and the young in suborders, and for each individual i measured functional morphological attributes. From the first chapter we conclude that the arthropod assemblage responds to environmental changes caused by fire, with distinct responses among arthropod orders and between the vegetation and ground levels. On the ground, arthropod community resilience is slower than for vegetation arthropods, probably due to a delay in the comeback of the litter soil layer which is subsequent to the regeneration of the vegetation, through deposition of dead organic matter. In the second chapter I conclude that the effects caused by fire affected the Hemiptera community, increasing abundance and diversity of this group. For functional attributes, the sucking apparatus was selected most in burned areas. The developmental period of the organisms, either adult or immature, seems to have been more strongly selected by fire-induced changes.