Agriculture when only focused on production leads to an unsustainable use of inputs with negative consequences to the environment and human health. One consequence of the excessive use of fertilizers is the pollution of surface and underground water resources in agricultural eco-systems and their boundaries. The Brazilian Cerrado has been suffering the transformations of the intensive agriculture during the last decades. Due to the poor fertility of soils, in general very sandy and of low pH, the use of agricultural inputs is intensified and the nutrient downward transport by leaching becomes a serious problem in different regions. Information about the current use practices of fertilizer use in the Cerrado environment must be gathered for a healthy transition of this biome. Models based on physical and chemical processes are useful tools to simulate water and nutrient dynamics in agricultural systems, including the related losses due to adopted managements. They have the potential to evaluate different scenarios to predict outcomings of such practices. Among the available models for such processes, SWAP (Soil, Water, Atmosphere and Plant model) has been used under several agronomic conditions to describe hydrologic processes, and ANIMO (Nitrogen in Agriculture model) to simulate N cycling in agricultural systems. Our study presents an application of SWAP to adult perennial coffee crops along one productive cycle, with focus on deep drainage losses and irrigation management in a representative Brazilian Cerrado management system. The SWAP/ANIMO combination was used in this study to simulate N absorption by coffee plants and N leaching in the form NO3-N, as a result of an intensive fertilizer management practice. The ANIMO program was calibrated in relation to one N treatment, of 400 kg ha-1 year-1, and was evaluated with independent data of NO3-N in soil solution of another treatment of 800 kg ha-1 year-1. The yearly water balance (WB) obtained from SWAP was similar to that obtained through a sequential climatologic WB of Thornthwaite and Matter. However, the monthly deep drainage values obtained by SWAP as compared to the WB values presented differences with a determination coefficient of 0.77 in a linearization of the results. Irrigation scenarios with intervals of 3(IF3), 5(IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) days between water applications were simulated by SWAP and compared with the irrigation management practiced in the farm where the experiment was carried out. These simulations showed for longer intervals (IF15) drainage losses were smaller, water productivity higher, as well as relative productivity. Measurements of N absorption by plants obtained experimentally were similar to ANIMO simulations. Sensitivity analyses of the model showed that leaching and soil solution concentration of NO3-N are sensitive to soil pH and temperature of the decomposition processes. We conclude that the combination of SWAP with ANIMO was efficient for the description of the N cycle in a Cerrado soil-plant-atmosphere system / A agricultura focada apenas na produção leva ao uso insustentável de recursos resultando em consequências negativas para o meio ambiente e a saúde humana. Uma consequência do uso excessivo de fertilizantes é a contaminação dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais em ecossistemas agrícolas e nos seus arredores. Devido o solo da região do Cerrado ser pobre em nutrientes, predominantemente arenoso e com alta acidez, o uso de insumos agrícolas é intensificado e o transporte químico de nutrientes via lixiviação é um problema para a agricultura intensiva nas diferentes regiões. Informações sobre as atuais práticas de uso de fertilizantes e seus efeitos no ambiente de Cerrado precisam ser coletadas para reduzir os impactos da agricultura nesse ecossistema. Modelos baseados em processos físicos e químicos são ferramentas úteis para simular a dinâmica da água e nutrientes no meio agrícola e as perdas associadas aos manejos adotados, com potencial para avaliar diferentes cenários de previsão dos resultados dessas práticas. Entre os modelos baseados em processos, o SWAP (modelo Solo, Água, Atmosfera e Planta) tem sido utilizado com sucesso em várias condições agronômicas para descrever processos hídricos, e o ANIMO (modelo de nitrogênio na agricultura) para simular o ciclo do nitrogênio em sistemas agrícolas. Nosso estudo apresenta uma aplicação do SWAP para culturas de café perenes maduras ao longo de um ciclo produtivo, com foco nas perdas por drenagem e no manejo da irrigação em um sistema típico do Cerrado Brasileiro. A combinação dos modelos SWAP/ANIMO foi utilizada nesse estudo para simular a absorção de N pelas plantas de café e a lixiviação do nitrogênio na forma de nitrato (NO3-N) resultante de uma prática de manejo de fertilizantes intensiva. O ANIMO foi calibrado para o cenário correspondente à aplicação de 400 kg ha-1 ano-1 de fertilizante mineral, e foi avaliado com dados independentes de NO3-N na solução do solo medidos em parcelas de outro tratamento que receberam 800 kg ha-1 ano-1. O balanço hídrico anual obtido pelo SWAP foi semelhante ao obtido pelo balanço sequencial climatológico, de Thornthwaite e Matter. No entanto, os valores mensais de drenagem profunda obtidos pelo SWAP e comparados com os resultados do balanço climatológico apresentaram diferenças, com um coeficiente de determinação de 0,77 na linearização dos resultados. Cenários de irrigação com intervalos de 3 (IF3), 5 (IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) dias entre aplicações de água foram simulados utilizando o SWAP e comparados com a prática de manejo da fazenda onde o estudo experimental foi realizado. As simulações dos cenários com o SWAP mostraram que as irrigações com intervalos mais longos (IF15) apresentam menores quantidades de perdas por drenagem, maior produtividade da água e produtividade relativa da cultura. As medidas de absorção de N pelas plantas obtidas experimentalmente foram similares às estimativas do modelo ANIMO. As analises de sensibilidade do modelo mostraram que as previsões da lixiviação e concentração de NO3-N na solução do solo são sensíveis às variáveis pH do solo e temperatura de referência dos processos de decomposição. Conclui-se que a combinação dos modelos unidimensionais baseados em processos SWAP/ANIMO foi eficaz na descrição do ciclo do N avaliado no sistema solo-planta do Cerrado

Submitted by Náthali Maria Machado de Lima (nathalimachadolima@gmail.com) on 2018-09-06T17:50:08Z No. of bitstreams: 1 Nathali Maria Machado de Lima - Copia (2)-pages-1-3,5-101-merged.pdf: 3526956 bytes, checksum: 5f5c8cc704c14910caa7d290299d4c24 (MD5) / Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2018-09-06T18:17:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lima_nmm_me_sjrp.pdf: 3526956 bytes, checksum: 5f5c8cc704c14910caa7d290299d4c24 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T18:17:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lima_nmm_me_sjrp.pdf: 3526956 bytes, checksum: 5f5c8cc704c14910caa7d290299d4c24 (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Crostas biológicas consistem de uma comunidade composta por cianobactérias, algas verdes, microfungos, bactérias, líquens e musgos. Estas ocorrem em uma variedade de solos e regiões climáticas ao redor do globo, exercendo funções importantes como a de conferir estabilidade e proteger o solo contra forças erosivas, acumular e aumentar o tempo de residência da água no solo, além de, favorecer a germinação e permitir a fixação de nitrogênio e carbono. Em crostas biológicas de regiões quentes e temperadas há o predomínio de líquens e cianobactérias, sendo que as cianobactérias são consideradas os primeiros organismos a estruturarem a crosta, sendo seguidas por outros grupos de organismos. A partir da investigação de cianobactérias em crostas biológicas, muitos novos gêneros e espécies têm sido descritos, o que também enfatiza a grande necessidade da investigação sobre tais comunidades. Devido às condições propícias do ambiente, em termos de exposição do solo e fitofisionomia, o bioma Cerrado (Savana) foi escolhido para ser o local de estudo de assembleias de cianobactérias de crostas. Além disso, devido a estudos prévios que relatam o potencial de produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas por cianobactérias heterocitadas e a presença comum deste tipo de organismos em crostas biológicas, também foram feitas análises para avaliar a produção de tais substâncias. Desse modo, os estudos objetivaram contribuir com conhecimento da biodiversidade de cianobactérias de crostas biológicas de solo e avaliar a capacidade de produção enzimática das cianobactérias encontradas em crostas biológicas de solo. Para isto, amostras de crostas foram coletadas nos Parques Nacionais da Serra da Canastra (MG) e da Serra do Cipó (MG), no Parque Estadual Furnas do Bom Jesus (SP) e na região de Caldas Novas (GO). As cianobactérias encontradas nas amostras foram estudadas morfologicamente a partir do material da natureza e também isoladas em cultivos artificiais, visando além do estudo morfológico, as análises moleculares e enzimáticas. No total, foram estudados 28 morfotipos, provenientes de 31 populações, dos quais 12 foram identificados em nível específico (destes, três ainda exigem confirmação de identidade = cf) e 16 foram identificados apenas em nível genérico. Dezenove populações foram analisadas também em nível molecular por meio do sequenciamento parcial do gene 16S rRNA, e completo da Região Espaçadora Interna Transcrita 16S-23S (ITS). Seis populações foram também investigadas quanto a produção de enzimas. Entre os gêneros encontrados, muitos são comuns em assembleias de cianobactérias de crostas biológicas em outras regiões do mundo, entretanto, algumas identificações em nível de espécie não foram possíveis por diferenças importantes com os táxons já descritos em literatura. As análises moleculares enfatizaram e contribuíram com a problemática polifilia de gêneros como Leptolyngbya, Nostoc e Calothrix, reafirmaram a existência de um novo gênero próximo a Wilmottia e Microcoleus e apresentaram um novo grupo composto até o momento por uma espécie representada por duas populações. Este grupo revelou sequências moleculares que se aproximam de Brasilonema, entretanto os indivíduos apresentam ramificações verdadeiras e, portanto, investigações mais aprofundadas são necessárias para definição da identidade das populações. Dessa forma, as análises morfológicas e moleculares demonstraram a grande diversidade não acessada em localidades e habitats pobremente investigados e enfatizaram a contribuição deste trabalho ao enfocar pela primeira vez a flora de cianobactérias de solo de Cerrado. As análises de atividade enzimática revelaram que não houve produção de tais proteínas, tendo como possíveis explicações a ausência de habilidade para produção deste tipo de enzimas por parte das cepas, ou a ineficiência do método utilizado. De qualquer forma os resultados enfatizaram a necessidade de estudo nesta área, principalmente pela dificuldade no encontro de cepas produtoras e o desconhecimento sobre quais poderiam ser os fatores a estarem influenciando certas cepas a ativarem ou selecionarem diferentemente seus metabolismos. Em linhas gerais, os resultados do presente estudo apresentam, pela primeira vez, a composição das cianobactérias de crostas biológicas do território brasileiro e indicam uma flora diversificada e, em grande parte, desconhecida. Esses resultados fornecem subsídios e abrem caminho para outras pesquisas dentro do campo do conhecimento da biodiversidade presente em crostas biológicas. Complementarmente, estes trabalhos compõem a base para estudos sobre a ecologia de ambientes mais restritivos (como a caatinga ou o próprio Cerrado), permitindo abordagens como sucessão ecológica, produtividade primária, fluxos de nutrientes e dinâmicas de solo. / Biological soil crusts (BSCs) are communities potentially composed of cyanobacteria, green algae, micro fungi, bacteria, lichens and mosses. They occur in a variety of soils and climatic regions around the world, playing important roles as giving soil stability protecting against erosive forces, accumulating and increasing residence time for water in soil, besides promoting germination and performing nitrogen and carbon fixation. Biological soil crusts from hot deserts are frequently composed of cyanobacteria and lichens, and the cyanobacteria are considered the first colonizers in structuring the crust, being followed by other groups of organisms. A lot of new genera and species have been described based on crusts investigations and this fact also emphasizes the necessity of works on those communities. Due to environmental conditions, as soil exposition and phytophysiognomy, the biome Cerrado (Savannah) was chosen to be the place for studies on cyanobacterial assemblages of biological soil crusts. Besides, due to previous studies that indicate the production capability of celulolitic and hemicelulolitic enzymes by heterocytous cyanobacteria and the common presence of this kind of cyanobacteria in biological soil crusts, analyses of such production were also conducted. In this way, the studies aimed to contribute with knowledge about cyanobacterial biodiversity in biocrusts and evaluate the bioprospection capability of cyanobacterial from these biocrusts. Therefore, BSCs were sampled at the National Parks of Serra da Canastra (Minas Gerais State) and Serra do Cipó (Minas Gerais State), at the State Park of Furnas do Bom Jesus (São Paulo State) and in the region of the municipality of Caldas Novas (Goiás State). The cyanobacteria found in the samples had their morphology analyzed from the natural and cultivated conditions. Besides, molecular and enzymatic analysis were carried out. The results summarized 28 morphotypes from 31 populations, which 12 were identified at specie level (three of them need identity confirmation = cf) and 16 were identified only at genus level. Nineteen populations also were studied with molecular methods, through partial sequencing of 16S rRNA gene and complete sequencing of the Internal Transcribed Space Region (16S-23S ITS). In addition, six populations also were explored as possible enzymatic producers. Among the found genera, many are cyanobacteria frequently found in BSCs distributed around the world, however, some identifications at specific level were not possible due to considerable divergences in comparison with described taxa. The molecular analysis reaffirmed and emphasized the polyphyletic nature of Leptolyngbya, Nostoc and Calothrix, reinforced the existence of a new genus close related with Wilmottia and Microcoleus and presented a new group composed, until now, of one species represented by two populations. This group showed molecular sequences related with Brasilonema, however, the specimens are true branched, what requires more detailed studies to confirm the identification of the populations. In this way, the morphological and molecular analyses showed the wide diversity whose has not been accessed in poorly investigated places and habitats and reinforced the contribution of this work in focusing the cyanobacterial flora of crusts of Brazilian savannah area for the first time. The enzymatic activity analysis revealed that the strains studied did not produce celulolitic or hemicelulolitic compounds, having as possible explanations the absence of the production ability or the inefficiency of the utilized method. Either way, the results emphasized the necessity of studies in this area, mainly because of the difficulty in find producer strains and the lack of knowledge about which could be the factors influencing the strains in activate or select differently their metabolism. In general, our results presented for the first time the cyanobacterial composition for BSCs from Brazil and indicated a diverse, and sometimes, unknown flora. These results provided foundation and opened doors to investigations inside the biodiversity knowledge with biological soil crusts. Complementary, these works compound the basis for investigations in the ecology of extreme environments (as Caatinga and Cerrado), permiting studies about successional ecology, primary productivity, flow of nutrients and soil dynamics. / 2014/06245-8

Agriculture when only focused on production leads to an unsustainable use of inputs with negative consequences to the environment and human health. One consequence of the excessive use of fertilizers is the pollution of surface and underground water resources in agricultural eco-systems and their boundaries. The Brazilian Cerrado has been suffering the transformations of the intensive agriculture during the last decades. Due to the poor fertility of soils, in general very sandy and of low pH, the use of agricultural inputs is intensified and the nutrient downward transport by leaching becomes a serious problem in different regions. Information about the current use practices of fertilizer use in the Cerrado environment must be gathered for a healthy transition of this biome. Models based on physical and chemical processes are useful tools to simulate water and nutrient dynamics in agricultural systems, including the related losses due to adopted managements. They have the potential to evaluate different scenarios to predict outcomings of such practices. Among the available models for such processes, SWAP (Soil, Water, Atmosphere and Plant model) has been used under several agronomic conditions to describe hydrologic processes, and ANIMO (Nitrogen in Agriculture model) to simulate N cycling in agricultural systems. Our study presents an application of SWAP to adult perennial coffee crops along one productive cycle, with focus on deep drainage losses and irrigation management in a representative Brazilian Cerrado management system. The SWAP/ANIMO combination was used in this study to simulate N absorption by coffee plants and N leaching in the form NO3-N, as a result of an intensive fertilizer management practice. The ANIMO program was calibrated in relation to one N treatment, of 400 kg ha-1 year-1, and was evaluated with independent data of NO3-N in soil solution of another treatment of 800 kg ha-1 year-1. The yearly water balance (WB) obtained from SWAP was similar to that obtained through a sequential climatologic WB of Thornthwaite and Matter. However, the monthly deep drainage values obtained by SWAP as compared to the WB values presented differences with a determination coefficient of 0.77 in a linearization of the results. Irrigation scenarios with intervals of 3(IF3), 5(IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) days between water applications were simulated by SWAP and compared with the irrigation management practiced in the farm where the experiment was carried out. These simulations showed for longer intervals (IF15) drainage losses were smaller, water productivity higher, as well as relative productivity. Measurements of N absorption by plants obtained experimentally were similar to ANIMO simulations. Sensitivity analyses of the model showed that leaching and soil solution concentration of NO3-N are sensitive to soil pH and temperature of the decomposition processes. We conclude that the combination of SWAP with ANIMO was efficient for the description of the N cycle in a Cerrado soil-plant-atmosphere system / A agricultura focada apenas na produção leva ao uso insustentável de recursos resultando em consequências negativas para o meio ambiente e a saúde humana. Uma consequência do uso excessivo de fertilizantes é a contaminação dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais em ecossistemas agrícolas e nos seus arredores. Devido o solo da região do Cerrado ser pobre em nutrientes, predominantemente arenoso e com alta acidez, o uso de insumos agrícolas é intensificado e o transporte químico de nutrientes via lixiviação é um problema para a agricultura intensiva nas diferentes regiões. Informações sobre as atuais práticas de uso de fertilizantes e seus efeitos no ambiente de Cerrado precisam ser coletadas para reduzir os impactos da agricultura nesse ecossistema. Modelos baseados em processos físicos e químicos são ferramentas úteis para simular a dinâmica da água e nutrientes no meio agrícola e as perdas associadas aos manejos adotados, com potencial para avaliar diferentes cenários de previsão dos resultados dessas práticas. Entre os modelos baseados em processos, o SWAP (modelo Solo, Água, Atmosfera e Planta) tem sido utilizado com sucesso em várias condições agronômicas para descrever processos hídricos, e o ANIMO (modelo de nitrogênio na agricultura) para simular o ciclo do nitrogênio em sistemas agrícolas. Nosso estudo apresenta uma aplicação do SWAP para culturas de café perenes maduras ao longo de um ciclo produtivo, com foco nas perdas por drenagem e no manejo da irrigação em um sistema típico do Cerrado Brasileiro. A combinação dos modelos SWAP/ANIMO foi utilizada nesse estudo para simular a absorção de N pelas plantas de café e a lixiviação do nitrogênio na forma de nitrato (NO3-N) resultante de uma prática de manejo de fertilizantes intensiva. O ANIMO foi calibrado para o cenário correspondente à aplicação de 400 kg ha-1 ano-1 de fertilizante mineral, e foi avaliado com dados independentes de NO3-N na solução do solo medidos em parcelas de outro tratamento que receberam 800 kg ha-1 ano-1. O balanço hídrico anual obtido pelo SWAP foi semelhante ao obtido pelo balanço sequencial climatológico, de Thornthwaite e Matter. No entanto, os valores mensais de drenagem profunda obtidos pelo SWAP e comparados com os resultados do balanço climatológico apresentaram diferenças, com um coeficiente de determinação de 0,77 na linearização dos resultados. Cenários de irrigação com intervalos de 3 (IF3), 5 (IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) dias entre aplicações de água foram simulados utilizando o SWAP e comparados com a prática de manejo da fazenda onde o estudo experimental foi realizado. As simulações dos cenários com o SWAP mostraram que as irrigações com intervalos mais longos (IF15) apresentam menores quantidades de perdas por drenagem, maior produtividade da água e produtividade relativa da cultura. As medidas de absorção de N pelas plantas obtidas experimentalmente foram similares às estimativas do modelo ANIMO. As analises de sensibilidade do modelo mostraram que as previsões da lixiviação e concentração de NO3-N na solução do solo são sensíveis às variáveis pH do solo e temperatura de referência dos processos de decomposição. Conclui-se que a combinação dos modelos unidimensionais baseados em processos SWAP/ANIMO foi eficaz na descrição do ciclo do N avaliado no sistema solo-planta do Cerrado

O nordeste paulista é composto por um mosaico de ambientes fortemente antropizado, com predominância de plantios de cana-de-açúcar, além de florestas plantadas de eucalipto e fragmentos de Cerrado. Embora o veado-catingueiro (Mazama gouazoubira) seja uma espécie amplamente distribuída em diferentes biomas do Brasil, pouco é conhecido sobre a sua capacidade de adaptação em paisagens alteradas. Neste contexto, modelos de ocupação da paisagem e dados de armadilhas fotográficas foram utilizados para verificar quais fatores ambientais são importantes na escolha do uso e seleção de hábitat pelo veado-catingueiro. Foram amostradas quatro áreas em três cenas de paisagens, entre os meses de Abril e Setembro de 2013 e 2014, totalizando um esforço amostral de 6240 armadilhas/dia. Os resultados apontam que o veado-catingueiro está amplamente distribuído nos remanescentes de Cerrado do nordeste do estado de São Paulo, além de ocupar com a mesma intensidade tanto o interior como o entorno de unidades de conservação. Foi observado um efeito positivo dos plantios de silvicultura na ocupação da paisagem pela espécie. A distribuição temporal dos registros ao longo do ciclo de 24 horas também foi semelhante dentro e fora de unidades de conservação. Estes resultados sugerem que o veado-catingueiro é uma espécie ecologicamente plástica e que está se beneficiando da heterogeneidade ambiental presente no nordeste paulista. Estes hábitos generalistas lhe atribuem vantagens em comparação a outras espécies mais especialistas nesse cenário. / The northeast of São Paulo state is a region where Cerrado remants are immersed in a landscape with high human influence mediated by vast sugarcane and Eucalyptus plantations. Mammals survival in this landscape has been little explored. Brown brocket deer (Mazama gouazoubira, Fischer 1814) is a species with widespread distribution in different biomes of Brazil, however little is known about its capacity of adaptation in landscapes with intensive agriculture. We conducted a study based on occupancy modelling from camera trapping data in order to evaluate which environmental factors are important to habitat selection by brown brocket deer. The study was carried out in three agricultural landscapes at four study areas between April and September (2013 and 2014) with a total effort of 6240 traps-day. Our results show that brown brocket deer are well adapted to Cerrado/agricultural matrix in the state of Sao Paulo, showing high ecological flexibility. This deer used non-protected areas as much as protected areas. Silviculture represented the only landscape covariate with high relative importance for brown brocket deer. Also, brown brocket deer shows rhythm of activity similar in and out protected areas. Our results suggest that brown brocket deer is extremely plastic species that is benefiting from environmental heterogeneity present in São Paulo\'s northeast. The generalist habit of this deer gives it advantage when compared to other more specialist species in this scenario.

Os índices de seleção são combinações lineares de valores fenotípicos, resultando numa medida que concentra em único valor, os atributos positivos e negativos de cada genótipo para vários caracteres. Por necessitarem das estimativas das variâncias e covariâncias genotípicas e fenotípicas dos caracteres, esses índices são mais indicados para programas de seleção recorrente. Contudo, existem também outros tipos de índices não lineares, conhecidos como não paramétricos que, por não precisarem das estimativas dos parâmetros genéticos, podem ser utilizados na seleção de cultivares em fase final dos programas de melhoramento. Para essa situação, uma alternativa bastante promissora é o emprego do índice de seleção de cultivares proposto por Garcia (1998) que é uma medida de distância genética entre cada genótipo a um ideótipo. Esta técnica permite a aplicação de teste de comparação de médias e a identificação de genótipos com desempenhos abaixo dos critérios mínimos definidos pelo melhorista. Este trabalho teve como objetivos avaliar a viabilidade do índice proposto por Garcia (1998) na identificação de genótipos superiores de algodão, estimar os parâmetros de estabilidade do índice e verificar quanto da variação fenotípica do índice é de natureza genotípica. Foram utilizados quinze genótipos de algodoeiro do Ensaio Estadual de Algodoeiro Herbáceo (2000/01) avaliados em 27 locais sob o delineamento de blocos ao caso com quatro repetições. Os caracteres avaliados foram produtividade de algodão em caroço (kg/ha), altura de planta (cm), peso de um capulho (g), porcentagem de fibra (%), resistência da fibra (gf/tex), comprimento da fibra (mm), finura da fibra (IM), ramulose (notas) e bacteriose (notas) Os resultados obtidos evidenciaram que o índice proposto por Garcia (1998) identificou com eficiência as cultivares superiores com destaque para BRS AROEIRA, CNPA 97- 4565 e DELTA OPAL. As cultivares mais estáveis foram: CNPA CO 99-01, BRS IPÊ e BRS JATOBÁ, para o índice de seleção e BRS AROEIRA, BRS IPÊ e CNPA 99-01, para a produtividade. Os índices de seleção apresentaram médio e alto coeficiente de determinação genotípica, indicando que é possível antever o sucesso com a seleção utilizando as estimativas do índice proposto por Garcia (1998). Neste aspecto, recomenda-se complementar o emprego do índice de seleção com informações sobre a estabilidade e adaptabilidade das cultivares selecionadas sob condições favoráveis e desfavoráveis. / Selection indices are linear combinations of phenotypic values, which combine in one unique value the positive and negative attributes of each genotype for the characters evaluated. Because these indices need estimates of genetic and phenotypic variances and covariances, their use is best suited in recurrent selection programs. However, other types of non-linear indices also exist, and are known as non-parametric indices; these can be used in selection of cultivars at the final stage of breeding programs, since genetic parameter estimates are not a requirement. In this situation, the selection index developed by Garcia (1998) is a promising alternative. This index is an estimate of the genetic distance from each genotype to an "ideotype". This technique allows the comparison of means and the identification of genotypes with performances that meet the minimum requirements chosen by the breeder. The present work had the following objectives: to evaluate the viability of the Garcia index for the identification of superior genotypes, to estimate the stability parameters of the index and verify how much of the phenotypic variation is genotypic. Fifteen genotypes of the Upland cotton Variety Trials (Ensaio Estadual de Algodoeiro Herbáceo) - 2000/01 were evaluated in 27 locations in randomized complete block design with four replications. Characters assessed were: seed cotton yield (kg/ha), plant height (cm), boll mass (g), lint percentage (%), fiber strength (gf/tex), fiber length (mm), lint micronaire (IM), ramulosis (scores) and bacterial blight (scores). The data showed that the Garcia index identified superior cultivars successfully, as BRS AROEIRA, CNPA 97-4565 and DELTA OPAL. The most stable cultivars were: CNPA CO 99-01, BRS IPÊ and BRS JATOBÁ for selection index and BRS AROEIRA, BRS IPÊ e CNPA 99-01 for yield. The selection indices showed medium and high coefficient of genotypic determination indicating that is possible to expect selection success when the Garcia index is used. We suggest to complementing the use of the selection index with informations about stability and adaptability of the selected cultivars at favorable and unfavorable environments.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-01-06T18:59:59Z No. of bitstreams: 2 Tese - Fernanda Gomes Ferreira - 2016.pdf: 3057846 bytes, checksum: 5cdd832b55313b3b126d066db50d3548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-01-09T09:48:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Fernanda Gomes Ferreira - 2016.pdf: 3057846 bytes, checksum: 5cdd832b55313b3b126d066db50d3548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-09T09:48:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Fernanda Gomes Ferreira - 2016.pdf: 3057846 bytes, checksum: 5cdd832b55313b3b126d066db50d3548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-14 / This study had as objective to evaluate diametric growth aspects and the dynamics in a Semideciduous seasonal forest, twelve years after the conduction of a silvicultural management. The main objects were: to analyze the arboureous community density during the period that ranges from 2003 to 2015, after silvicultural interventions (Chapter 1); to develop Markov models and test its predictive capacity for different silvicultural managements (Chapter 2). The experiment was carried out in 2003, in Fazenda Vagafogo, Pirenópolis, Goiás. Experimental area was divided in four blocks, and, inside each one, three plots were allocated (25 30 m – 750 m 2), with the following treatments: Treatment 1 – control (T1), without interventions; Treatment 2 – all woody species were removed at a distance of one meter, considering the wanted trees (T2); Treatment 3 – T2 was repeated, joining to large lianas removal all over the plot (T3). Inside the plots, in 2003, 2007 and 2015, all the individuals (DBH > 3 cm) were measured. The community dynamics, considering the period ranging from 2003 to 2015, was described according to mortality taxes, recruitment, basal area gain and loss, net change rate to the number of individuals and basal area. Collected data were also used to develop Markov models that describe the seasonal forest dynamics of the diameter distribution after silvicultural treatments application (GT1, GT2, and GT3). Treatments did not negatively affect long term the community dynamics, because, in all treatments, recruitment was higher than mortality. Growth taxes and annual periodic increment (API) between 2003- 2007 and 2007-2015 analysis allow us to conclude that silvicultural treatments lost its effect, because taxes drop considerably in the second period compared to the first one. Models GT1, GT2 and GT3 were tested for an 8 year period (two consecutive projections), and all of them were able to efficiently simulate the diametric structure. This way, Markov chain is an efficient tool to project seasonal deciduous forests dynamics upon silvicultural interventions, which strengths its importance as a tool for forest management. / O presente estudo teve como objetivo geral avaliar aspectos da dinâmica e do crescimento em diâmetro de uma floresta estacional semidecidual, doze anos após a aplicação de tratamentos silviculturais. Os objetivos específicos foram: analisar a dinâmica da comunidade arbórea durante o período de 2003 a 2015, após intervenções silviculturais; desenvolver modelos markovianos e testar sua capacidade preditiva para diferentes tratamentos silviculturais. O experimento foi implantado em 2003, na Fazenda Vagafogo, em Pirenópolis, Goiás. A área experimental foi dividida em quatro blocos, e, dentro de cada bloco foram alocadas três parcelas de 25 30 m (750 m 2) com os seguintes tratamentos: Tratamento 1 – testemunha (T1), sem intervenções; Tratamento 2 – retirada de todas as espécies lenhosas em um raio de um metro em relação às árvores desejáveis (T2); Tratamento 3 – repetiu-se o T2, incorporando a retirada de cipós de grande porte em toda a parcela (T3). Dentro das parcelas, nos anos de 2003, 2007 e 2015, foram tomadas medidas de todos os indivíduos com DAP > 3 cm. A dinâmica da comunidade, considerando o período de 2003 a 2015, foi descrita por meio das taxas de mortalidade, recrutamento, ganho e perda em área basal, taxa de mudança liquida para número de indivíduos e área basal. Os dados coletados também foram utilizados para o desenvolvimento de modelos markovianos que descrevem a dinâmica da distribuição diamétrica da floresta estacional após a aplicação dos tratamentos silviculturais (GT1, GT2 e GT3). Os tratamentos aplicados não afetaram negativamente a dinâmica da comunidade no longo prazo, pois, em todos os tratamentos, o recrutamento foi maior do que a mortalidade. A análise das taxas de crescimento e incremento periódico anual (IPA) entre os períodos 2003-2007 e 2007-2015, nos permite concluir que os tratamentos silviculturais perderam o efeito, pois as taxas caíram consideravelmente no segundo período com relação ao primeiro. Os modelos GT1; GT2 e GT3 foram testados para um período de oito anos (duas projeções consecutivas), e todos eles foram capazes de simular a estrutura diamétrica de forma satisfatória. Assim, a cadeia de Markov é uma ferramenta eficiente para projetar a dinâmica de florestas estacionais semideciduais sob intervenções silviculturais, o que reforça sua importância como ferramenta para o manejo florestal.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.

O interesse em valorizar os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural aumentou em um esforço para mitigar os efeitos da mudança do uso da terra. Nesta linha de pensamento, desenvolvemos um índice para valorar as comunidades de árvores - do ponto de vista antropocêntrico - da savana brasileira (Cerrado). O índice e a cartografia produzida servirão como ferramenta para a priorização da conservação, bem como para revelar como a colonização e a expansão da agricultura tem ocorrido. Para desenvolver o índice, foram produzidas novas camadas ambientais com resolução de 90m; A distribuição das 93 espécies mais comuns foi modelada; e a cartografia da distribuição de cada uso humano das árvores (alimentos, aromáticos, fibras, cosméticos, cortiça, etc., totalizando 20 usos) e um índice de valor total fo desenvolvido. O novo índice de valor, nomenado a Soma de Usos (SoU, Sum of Uses), representa o número esperado de usos para a montagem de espécies potenciais que poderia estar ocorrendo no lugar em condições ideais. O impacto da agricultura foi avaliado pela contabilização da área que foi convertida em lavouras. Nossos resultados indicam fortemente que a colonização humana e a expansão de terras cultivadas eliminaram as árvores de áreas que antes eram melhores prestadores de serviços ambientais. Por outro lado, observamos também que as áreas protegidas no Cerrado estão localizadas onde esperamos encontrar valor marginal para as espécies ótimas. Esses resultados nos levam a pensar que a estratégia de conservação pode estar longe de ser ideal para o maior remanescente arável do mundo. / The interest in valuing the ecosystem services provided by the natural vegetation has increased in an effort to mitigate the effects of land use change. In this line of thinking, we developed an index to value the tree communities -from an anthropocentric point of view- of the Brazilian savannah (Cerrado). The index and the cartography produced will serve as a tool for prioritization of conservation, has well as to unveil how colonization and agriculture expansion has taken place. In order to develop the index: new environmental layers at 90m resolution were produced; the most common 93 species’ distribution was modelled; and cartography for each use humans derive from the trees (food, aromatic, fiber, cosmetic, cork, etc., totaling 20 uses) and a total value index were developed. The new index of value, namely the Sum of Uses (SoU), represent the expected number of uses for the potential species assemblage that could be taking place under optimal conditions. The impact of agriculture was assessed by accounting for the area that has been converted to croplands. Our results strongly indicate that human settlement and cropland expansion have cleared the trees of areas that once were better than average ecosystem service providers. On the other hand, we also observe that protected areas in the Cerrado are located where we expect to find marginal value for the optimal communities. These results lead us to think that the conservation strategy might be far from optimal for the largest remaining arable patch in the world.

Os índices de seleção são combinações lineares de valores fenotípicos, resultando numa medida que concentra em único valor, os atributos positivos e negativos de cada genótipo para vários caracteres. Por necessitarem das estimativas das variâncias e covariâncias genotípicas e fenotípicas dos caracteres, esses índices são mais indicados para programas de seleção recorrente. Contudo, existem também outros tipos de índices não lineares, conhecidos como não paramétricos que, por não precisarem das estimativas dos parâmetros genéticos, podem ser utilizados na seleção de cultivares em fase final dos programas de melhoramento. Para essa situação, uma alternativa bastante promissora é o emprego do índice de seleção de cultivares proposto por Garcia (1998) que é uma medida de distância genética entre cada genótipo a um ideótipo. Esta técnica permite a aplicação de teste de comparação de médias e a identificação de genótipos com desempenhos abaixo dos critérios mínimos definidos pelo melhorista. Este trabalho teve como objetivos avaliar a viabilidade do índice proposto por Garcia (1998) na identificação de genótipos superiores de algodão, estimar os parâmetros de estabilidade do índice e verificar quanto da variação fenotípica do índice é de natureza genotípica. Foram utilizados quinze genótipos de algodoeiro do Ensaio Estadual de Algodoeiro Herbáceo (2000/01) avaliados em 27 locais sob o delineamento de blocos ao caso com quatro repetições. Os caracteres avaliados foram produtividade de algodão em caroço (kg/ha), altura de planta (cm), peso de um capulho (g), porcentagem de fibra (%), resistência da fibra (gf/tex), comprimento da fibra (mm), finura da fibra (IM), ramulose (notas) e bacteriose (notas) Os resultados obtidos evidenciaram que o índice proposto por Garcia (1998) identificou com eficiência as cultivares superiores com destaque para BRS AROEIRA, CNPA 97- 4565 e DELTA OPAL. As cultivares mais estáveis foram: CNPA CO 99-01, BRS IPÊ e BRS JATOBÁ, para o índice de seleção e BRS AROEIRA, BRS IPÊ e CNPA 99-01, para a produtividade. Os índices de seleção apresentaram médio e alto coeficiente de determinação genotípica, indicando que é possível antever o sucesso com a seleção utilizando as estimativas do índice proposto por Garcia (1998). Neste aspecto, recomenda-se complementar o emprego do índice de seleção com informações sobre a estabilidade e adaptabilidade das cultivares selecionadas sob condições favoráveis e desfavoráveis. / Selection indices are linear combinations of phenotypic values, which combine in one unique value the positive and negative attributes of each genotype for the characters evaluated. Because these indices need estimates of genetic and phenotypic variances and covariances, their use is best suited in recurrent selection programs. However, other types of non-linear indices also exist, and are known as non-parametric indices; these can be used in selection of cultivars at the final stage of breeding programs, since genetic parameter estimates are not a requirement. In this situation, the selection index developed by Garcia (1998) is a promising alternative. This index is an estimate of the genetic distance from each genotype to an “ideotype”. This technique allows the comparison of means and the identification of genotypes with performances that meet the minimum requirements chosen by the breeder. The present work had the following objectives: to evaluate the viability of the Garcia index for the identification of superior genotypes, to estimate the stability parameters of the index and verify how much of the phenotypic variation is genotypic. Fifteen genotypes of the Upland cotton Variety Trials (Ensaio Estadual de Algodoeiro Herbáceo) – 2000/01 were evaluated in 27 locations in randomized complete block design with four replications. Characters assessed were: seed cotton yield (kg/ha), plant height (cm), boll mass (g), lint percentage (%), fiber strength (gf/tex), fiber length (mm), lint micronaire (IM), ramulosis (scores) and bacterial blight (scores). The data showed that the Garcia index identified superior cultivars successfully, as BRS AROEIRA, CNPA 97-4565 and DELTA OPAL. The most stable cultivars were: CNPA CO 99-01, BRS IPÊ and BRS JATOBÁ for selection index and BRS AROEIRA, BRS IPÊ e CNPA 99-01 for yield. The selection indices showed medium and high coefficient of genotypic determination indicating that is possible to expect selection success when the Garcia index is used. We suggest to complementing the use of the selection index with informations about stability and adaptability of the selected cultivars at favorable and unfavorable environments.