A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

Considerando que estudos sobre fenologia vegetal são importantes para a compreensão do funcionamento e verificação da ocorrência de padrões no ciclo vegetativo das plantas, resultando em melhorias nas atividades de conservação e manejo, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a dinâmica fenológica de diferentes tipologias campestres no estado do Rio Grande do Sul (RS), a partir da relação entre a variabilidade de elementos climáticos intra e interanual e eventos em larga escala e a distribuição espaço-temporal das tipologias predominantes. A área de estudo abrangeu 10 tipologias predominantes de campo no estado do RS. A base de dados orbitais utilizada foi obtida de diferentes produtos relacionados ao estudo da vegetação do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), constando os índices de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) e GPP (Gross Primary Productivity). Também, foram utilizados dados meteorológicos provenientes da base TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) e ERA Interim, para o período de fevereiro de 2000 a dezembro de 2014. O uso de séries temporais de dados NDVI e EVI/MODIS permitiram obter informações sobre a fenologia da vegetação campestre e a definição de padrões diretamente relacionados a variações meteorológicas. A sazonalidade da vegetação campestre apresenta cliclo anual bem marcado, com início e fim da estação de crescimento determinada pelas condições térmicas (temperatura do ar), porém alterado pela disponibilidade hídrica. A relação entre temperatura do ar e vigor vegetal apresentou maior correlação e tem influência direta sobre o início e fim da estação de crescimento (primavera e verão) A precipitação pluvial, no entanto, influencia as condições de crescimento/desenvolvimento das tipologias campestres, especialmente no verão, associado aos períodos de estiagem que tendem a ocorrer com maior frequência. Ambos os índices (EVI e NDVI) apresentam maior variabilidade durante a primavera e o verão, com diminuição da variabilidade durante o outono e inverno. A aplicação da Transformada de Ondaleta mostrou onde e quando ocorreram alterações no padrão fenológico da vegetação campestre e a Transformada Coerência apontou a intensidade (correlação) entre os índices de vegetação e a variabilidade das condições meteorológicas. O agrupamento das tipologias, com uso da técnica de Cluster, revelou seus comportamentos sazonais, sendo que a partir do índice EVI há a possibilidade de identificar diferenças entre as tipologias durante o outono e inverno, enquanto o NDVI apresentou diferença somente no inverno. As métricas fenológicas obtidas do Timesat para as imagens EVI permitiram obter dados importantes sobre o ciclo fenológico da vegetação campestre do RS, com a caracterização do padrão fenológico das tipologias predominantes. O uso de modelos para a estimativa da produtividade da vegetação campestre a partir do EVI revelou dentre as tipologias testadas que a CSR (campos de solos rasos) apresentou maior capacidade de explicar a variabilidade da produtividade dos campos por ser mais suscetível às variações meteorológicas. Os resultados obtidos permitiram confirmar a diversidade entre as tipologias campestres predominantes no RS, expressas por índices de vegetação, tanto no aspecto temporal como espacial. O uso dos índices de vegetação demonstrou potencial no monitoramento do padrão fenológico da vegetação campestre frente a variabilidade climática do RS. / Considering that studies on vegetal phenology are important to understand the mechanisms and pattern recognition on the vegetative cycle of plants, resulting in improvements in conservation and management activities, the aim of this research was to characterize the phenological dynamics of different grassland typologies in Rio Grande do Sul State (RS), based on the relationship between the variability of intra-annual and inter-annual climatic elements, large-scale events and the spatio-temporal distribution of predominant typologies . The study area included 10 predominant grassland typologies in RS state. The orbital database used was obtained from different products related to vegetation studies of MODIS sensor (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), presenting the vegetation indices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) and GPP (Gross Primary Productivity). Also, meteorological data from TRMM base (Tropical Rainfall Measuring Mission) and ERA Interim were used for the period of February 2000 to December 2014. The use of time series data from NDVI and EVI/MODIS led to information on grassland vegetal phenology and the definition of patterns directly related to meteorological variations. The seasonality of grassland vegetation presents a well marked annual cycle, with the beginning and the end of growing season determined by thermal conditions (air temperature) but altered by water availability. The relationship between air temperature and vegetal vigor presented a strong correlation and influences directly on the beginning and on the end of the growth season (spring and summer). The rainfall, however, influences growth/development conditions of grassland typologies, especially in summer, associated to drought periods that tend to occur more frequently Both indices (EVI and NDVI) presented a greater variability during spring and summer, with a lesser variability during fall and winter. The application of Ondaleta Transform showed where and when alterations occurred in the phenological pattern of grassland vegetation and the Coherence Transform pointed the intensity (correlation) between vegetation indices and the variability of meteorological conditions. The grouping of typologies, using the Cluster technique, revealed their seasonal behaviors, and from the EVI index there is the possibility of identifying differences between typologies during fall and winter, whereas NDVI showed differences only in winter. The phenological metrics obtained from Timesat to EVI images allowed to obtain important data on the phenological cycle of grassland vegetation of RS state, with a characterization of the phenological pattern. The use of models for estimation of productivity of grassland vegetation based on EVI revealed among the typologies tested that the CSR (shallow soils grasslands) presented greater ability to explain the variability of grasslands productivity because it is more susceptible to meteorological variations. The obtained results allowed for the confirmation of diversity among the grassland typologies predominant in RS state, expressed by vegetation indices, both in temporal and spatial aspects. The use of vegetation indices demonstrated potential on the monitoring of phenological pattern of grassland vegetation considering the climatic variability of RS state.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-12Bitstream added on 2014-06-13T20:57:06Z : No. of bitstreams: 1 rossetti_lafg_me_rcla.pdf: 12801994 bytes, checksum: 1c6e585cbc7205ecabf5d7d7b02b26c1 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi mapear e avaliar as alterações da distribuição da cobertura vegetal intra-urbana e a expansão da cidade de Rio Claro (SP), com o suporte das técnicas de Sensoriamento Remoto e de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), para os cenários de 1962, 1972, 1988, 1995 e 2006. Como apoio cartográfico de base, foram utilizadas a planta cadastral (1:10.000) e cartas topográficas (1:50.000 e 1:10.000) transpostas para meio digital. Os procedimentos metodológicos adotados para caracterização e mapeamento da cobertura vegetal intra-urbana foram realizados através de processamento das imagens aerofotogramétricas, referentes aos cenários selecionados. Foram aplicados procedimentos de ortorretificação, realce, mosaicagem e classificação digital supervisionada. Através de um Sistema de Informações Geográficas foi estruturado e implementado um banco de dados georreferenciado, permitindo gerar mapas temáticos e desenvolver a análise temporal da distribuição da cobertura vegetal e da expansão urbana da cidade de Rio Claro. A área intra-urbana de Rio Claro apresentou significativa redução de cobertura vegetal no período de 1962 a 2006, decorrente do adensamento de ocupação por edificações em setores da área urbanizada. O processo de expansão urbana de Rio Claro ocorreu com maior intensidade no período de 1972 a 1988, devido à implantação de loteamentos na zona periférica da cidade, principalmente nos setores norte e oeste. / The main goal of this research was to map and evaluate the urban vegetation land cover and urban growth for Rio Claro city (southeastern São Paulo, Brazil). Five scenarios (1962, 1972, 1988, 1995 e 2006) were considered for extracting attributes from the aerial photographs data. Computer aided images analyses and topographic maps (scale 1:10.000 and 1:50.000) were employed to construct a geographic information system georeferenced database. Geographic Information System overlay techniques indicate that urban vegetation land cover had decreases in order to 59,75% in 1962 scenario for 37,20% in 2006, mainly in the central area of the city. The temporal analyses indicate the decrease of urban vegetation cover for 1962-2006 period. For the other land, the Rio Claro urban growth process (of Rio Claro city) were more significant at the 1972-1988 period, mainly for the northen and western sections.

Submitted by JOSÉ CARLOS DE SOUZA null (jcsouza1974@gmail.com) on 2017-09-02T20:13:33Z No. of bitstreams: 1 Tese_final_PDF.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-06T14:02:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_jc_dr_soro.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T14:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_jc_dr_soro.pdf: 5571055 bytes, checksum: 5bf13179b0dee373575a49ac318f9a43 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 / A espacialização de dados ambientais através de técnicas de geoprocessamento e o monitoramento do comportamento espectral da vegetação por meio de imagens orbitais são instrumentos importantes nos estudos ambientais de análise da paisagem, em especial os aplicados a bacias hidrográficas. O objetivo da presente pesquisa foi desenvolver uma metodologia de avaliação ambiental aplicada à bacia hidrográfica, através da estimativa de parâmetros biofísicos, gerados por imagens Landsat 8 e determinação de parâmetros físico-químicos dos solos. O estudo foi aplicado na Bacia Hidrográfica do Rio Una, localizada em Ibiúna, no Estado de São Paulo, Brasil. Foram estimados o índice de vegetação por diferença normalizada – NDVI; o índice de vegetação ajustado do solo – SAVI; o índice de água por diferença normalizada – NDWI e o índice de ressecamento da vegetação por temperatura – TVDI. O estudo foi desenvolvido utilizando imagens do satélite Landsat 8 datadas de janeiro (período úmido) e agosto (período seco) do ano de 2015. O processamento digital das imagens foi realizado no software ArcGis 10.3. Foram geradas matrizes de correlação com base na combinação pixel a pixel para os índices NDVI, SAVI e NDWI utilizando o software Matlab para a análise espacial e temporal da cobertura vegetal. Além disso, foram coletados amostras de solo para determinação dos teores de matéria orgânica e carbono orgânico total – COT e levantamento in situ, dos teores de umidade e pH da área de estudo. Os resultados levantados foram interpolados pelo método do inverso do quadrado da distância - IQD. Os índices estimados apresentaram padrão espacial com forte relação com a sazonalidade climática, com ênfase ao regime de chuvas. Os resultados obtidos mostraram uma redução dos índices NDVI e SAVI, em 87,5% e 92% respectivamente, do período úmido para o seco. No NDWI foi identificado perda em conteúdo de água na vegetação em 73,03% dos pixels. As reduções nos valores dos pixels, nos três índices analisados, evidenciam a influência direta das condições climáticas no vigor e no teor de umidade da vegetação. O TVDI também apresentou influencia da sazonalidade climática. No mês de janeiro predominaram valores entre 0.2 e 0.4, indicando umidade normal, e em agosto predominaram valores entre 0.4 e 0.8, indicando condições ligeiramente seca ou estresse hídrico moderado. O TVDI se mostrou adequado para avaliar o déficit hídrico em diferentes coberturas do solo, com potencial para monitorar as perdas de umidade do solo e da vegetação. A umidade do solo, com medição in loco, registrou valores maiores nos meses com maior total de chuva, em todas as amostras, com exceção de algumas áreas agrícolas que ocorriam irrigação por aspersão, no período seco. Os solos apresentaram fraca acidez em todas as amostras, registrando pequena variação do pH entre os períodos, indicando condições de menor acidez no período de estiagem. Os teores de COT e matéria orgânica dos solos, indicaram as áreas de pastagens com teores mais elevados e as culturas temporárias com teores mais reduzidos, em relação aos demais tipos de cobertura do solo da bacia. A prática de cultivo e o processo de intemperismo explicam a redução nos teores de TOC e MO nos solos de culturas temporárias. Já as pastagens com suas estruturas radiculares, explicam a potencialização no armazenamento do carbono. As imagens Landsat 8 se mostraram eficientes na estimativa de parâmetros biofísicos da vegetação e as técnicas de geoprocessamento contribuíram substancialmente nas análises espaciais, se apresentando como ferramentas indispensáveis em estudos ambientais aplicados a bacias hidrográficas. / The spatialization of environmental data through geoprocessing techniques and the monitoring of vegetation spectral behavior through orbital images are important tools in environmental studies of landscape analysis, in special those applied to watershad. The objective of the present research was to develop an environmental assessment methodology applied to the watershad, through the estimation of biophysical parameters, generated by Landsat 8 images and determination of chemical-physical parameters of the soils. The study was applied in the Una Watershad, located in Ibiúna, in the State of São Paulo, Brazil. Were estimated the Normalized Difference Vegetation Index - NDVI; The Soil Adjusted Vegetation Index - SAVI; Normalized Difference Water Index - NDWI and the Temperature Vegetation Dryness Index - TVDI. The study was developed using Landsat 8 satellite images dated January (wet period) and August (dry period) of the year 2015. The digital process of images was performed in ArcGis 10.3 software. Correlation matrices were generated based on the pixel by pixel combination for the NDVI, SAVI and NDWI indexes using the Matlab software for the spatial and temporal analysis of the vegetation cover. In addition, soil samples were collected to determine the organic matter and total organic carbon (TOC) and survey in loco of soil moisture content and pH of the study area. The results obtained were interpolated by the Inverse Distance Weighting - IDW. The estimated indices presented a spatial pattern with strong relation with climatic seasonality, with emphasis on the rainfall regime. The results showed a reduction of the NDVI and SAVI indices, in 87.5% and 92%, respectively, from the wet to the dry period. In the NDWI, loss of water content in the vegetation was detected in 73.03% of the pixels. The reductions in the values of the pixels, in the three indices analyzed, show the direct influence of the climatic conditions on the vigor and the moisture content of the vegetation. TVDI also had an influence of climatic seasonality. In January values between 0.2 and 0.4 predominated, indicating normal humidity, and in August, values between 0.4 and 0.8 were predominant, indicating conditions slightly dry or moderate water stress. The TVDI proved to be suitable to evaluate the water deficit in different soil coverages, with potential to monitor soil and vegetation moisture losses. Soil moisture, with in loco measurement, recorded higher values in the months with the highest total rainfall, in all samples, except for some agricultural areas that were irrigated by sprinkling in the dry period. Soils presented low acidity in all samples, registering a small pH variation between the periods, indicating conditions of lower acidity in the dry season. The TOC and organic matter contents of the soils indicated the pasture areas with higher contents and the temporary crops with lower levels, in relation to the other types of soil cover in the watershed. The cultivation practice and the weathering process explain the reduction in TOC and OM contents in soils of temporary crops. On the other hand, pastures with their root structures explain the potential of carbon storage. Landsat 8 images were efficient in estimating biophysical parameters of the vegetation and geoprocessing techniques contributed substantially to spatial analysis, presenting themselves as indispensable tools in environmental studies applied to watersheds.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T23:18:28Z No. of bitstreams: 1 FelipePereiraMarinho_DISSERT.pdf: 1528882 bytes, checksum: caa29d9cd9f7121bbd546be954a593b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-18T00:23:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipePereiraMarinho_DISSERT.pdf: 1528882 bytes, checksum: caa29d9cd9f7121bbd546be954a593b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T00:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipePereiraMarinho_DISSERT.pdf: 1528882 bytes, checksum: caa29d9cd9f7121bbd546be954a593b4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Nessa disserta??o foram abordados em dois cap?tulos o efeito de atividades antr?picas sobre a estrutura da vegeta??o e intera??o entre esp?cies vegetais em uma floresta tropical seca. No primeiro cap?tulo foram usadas informa??es de sat?lite para identificar 55 parcelas florestais da Caatinga com e sem passado corte-raso da vegeta??o no passado. Tamb?m foi quantificado o uso atual da terra, ou seja, pastejo por animais dom?sticos e extra??o seletiva de madeira. Estrutura de vegeta??o de Caatinga, medida como cobertura vegetal, altura da vegeta??o, ?rea basal e densidade de plantas lenhosas, bem como o recrutamento e riqueza de esp?cies, foram negativamente afetados tanto pelo uso da terra no passado quanto pelo uso atual. Corte-raso n?o s? teve fortes efeitos sobre a maioria das medidas de vegeta??o, mas tamb?m aumentou a press?o de pastejo o que potencializou a rela??o negativa entre o uso do solo e estrutura da vegeta??o. O corte seletivo teve poucos efeitos mensur?veis, mas aumentou o recrutamento em parcelas que sofreram corte-raso anteriormente. Nossos resultados sugerem que para permitir a sucess?o em ?reas degradadas, pastejo deve ser evitado, a fim de evitar uma maior degrada??o e desertifica??o. No segundo cap?tulo foi verificado efeitos do pastejo sobre intera??es entre plantas. Pecu?ria extensiva praticada nas florestas pode modificar a abund?ncia de algumas esp?cies na comunidade pelo pastejo, alterando assim, a intensidade e a dire??o das intera??es entre plantas. Nesse estudo, foram verificados efeitos de pastejo sobre a intera??o entre Zizyphus joazeiro adulto e indiv?duos jovens de Poincianella pyramidalis e Zizyphus joazeiro. Pastejo afetou principalmente de sobreviv?ncia dos juvenis, aumentou a compacta??o do solo perto do Zizyphus joazeiro adulto e modificou a altura da cobertura herb?cea. Ambientes semi?ridos como a Caatinga com press?o do gado, podem ter alta mortalidade de plantas nas fases iniciais da vida. A resist?ncia ao pisoteio e pastoreio pode definir a composi??o de esp?cies em longo prazo. Novos estudos podem testar como o pastejo modifica as intera??es entre plantas com novas combina??es de esp?cies e diferentes caracter?sticas funcionais. / Land use is the main driver of vegetation changes worldwide and its long-lasting effect is critical in arid and semi-arid systems. Brazilian Caatinga is one of the species-richest semiarid biomes of the world and is threatened by strong land use pressure and poor protection. Land use in Caatinga mainly comprises grazing by cattle, donkeys, goats or horses, and wood extraction for construction work and charcoal production. In this study, we investigate the effects of past and present land use on plant community richness and structure. We used LANDSAT and GEOEYE satellite information to identify Caatinga forest areas with and without past vegetation clearing. We also quantified current land use, measured as the degree of grazing and wood extraction. We then assessed current vegetation structure, in particular vegetation cover, height, basal area for shrubs and trees, and seedling recruitment. The association between past vegetation clearing and strong present grazing showed a compelling negative effect on vegetation structure, increasing the proportion of bare ground. We suggest that land use planning projects in semi-arid systems should avoid grazing in areas that suffered past clear-cut. This simple land use technique should help to prevent processes of land impoverishment and desertification in semi-arid systems.

Considerando que estudos sobre fenologia vegetal são importantes para a compreensão do funcionamento e verificação da ocorrência de padrões no ciclo vegetativo das plantas, resultando em melhorias nas atividades de conservação e manejo, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a dinâmica fenológica de diferentes tipologias campestres no estado do Rio Grande do Sul (RS), a partir da relação entre a variabilidade de elementos climáticos intra e interanual e eventos em larga escala e a distribuição espaço-temporal das tipologias predominantes. A área de estudo abrangeu 10 tipologias predominantes de campo no estado do RS. A base de dados orbitais utilizada foi obtida de diferentes produtos relacionados ao estudo da vegetação do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), constando os índices de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) e GPP (Gross Primary Productivity). Também, foram utilizados dados meteorológicos provenientes da base TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) e ERA Interim, para o período de fevereiro de 2000 a dezembro de 2014. O uso de séries temporais de dados NDVI e EVI/MODIS permitiram obter informações sobre a fenologia da vegetação campestre e a definição de padrões diretamente relacionados a variações meteorológicas. A sazonalidade da vegetação campestre apresenta cliclo anual bem marcado, com início e fim da estação de crescimento determinada pelas condições térmicas (temperatura do ar), porém alterado pela disponibilidade hídrica. A relação entre temperatura do ar e vigor vegetal apresentou maior correlação e tem influência direta sobre o início e fim da estação de crescimento (primavera e verão) A precipitação pluvial, no entanto, influencia as condições de crescimento/desenvolvimento das tipologias campestres, especialmente no verão, associado aos períodos de estiagem que tendem a ocorrer com maior frequência. Ambos os índices (EVI e NDVI) apresentam maior variabilidade durante a primavera e o verão, com diminuição da variabilidade durante o outono e inverno. A aplicação da Transformada de Ondaleta mostrou onde e quando ocorreram alterações no padrão fenológico da vegetação campestre e a Transformada Coerência apontou a intensidade (correlação) entre os índices de vegetação e a variabilidade das condições meteorológicas. O agrupamento das tipologias, com uso da técnica de Cluster, revelou seus comportamentos sazonais, sendo que a partir do índice EVI há a possibilidade de identificar diferenças entre as tipologias durante o outono e inverno, enquanto o NDVI apresentou diferença somente no inverno. As métricas fenológicas obtidas do Timesat para as imagens EVI permitiram obter dados importantes sobre o ciclo fenológico da vegetação campestre do RS, com a caracterização do padrão fenológico das tipologias predominantes. O uso de modelos para a estimativa da produtividade da vegetação campestre a partir do EVI revelou dentre as tipologias testadas que a CSR (campos de solos rasos) apresentou maior capacidade de explicar a variabilidade da produtividade dos campos por ser mais suscetível às variações meteorológicas. Os resultados obtidos permitiram confirmar a diversidade entre as tipologias campestres predominantes no RS, expressas por índices de vegetação, tanto no aspecto temporal como espacial. O uso dos índices de vegetação demonstrou potencial no monitoramento do padrão fenológico da vegetação campestre frente a variabilidade climática do RS. / Considering that studies on vegetal phenology are important to understand the mechanisms and pattern recognition on the vegetative cycle of plants, resulting in improvements in conservation and management activities, the aim of this research was to characterize the phenological dynamics of different grassland typologies in Rio Grande do Sul State (RS), based on the relationship between the variability of intra-annual and inter-annual climatic elements, large-scale events and the spatio-temporal distribution of predominant typologies . The study area included 10 predominant grassland typologies in RS state. The orbital database used was obtained from different products related to vegetation studies of MODIS sensor (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), presenting the vegetation indices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) and GPP (Gross Primary Productivity). Also, meteorological data from TRMM base (Tropical Rainfall Measuring Mission) and ERA Interim were used for the period of February 2000 to December 2014. The use of time series data from NDVI and EVI/MODIS led to information on grassland vegetal phenology and the definition of patterns directly related to meteorological variations. The seasonality of grassland vegetation presents a well marked annual cycle, with the beginning and the end of growing season determined by thermal conditions (air temperature) but altered by water availability. The relationship between air temperature and vegetal vigor presented a strong correlation and influences directly on the beginning and on the end of the growth season (spring and summer). The rainfall, however, influences growth/development conditions of grassland typologies, especially in summer, associated to drought periods that tend to occur more frequently Both indices (EVI and NDVI) presented a greater variability during spring and summer, with a lesser variability during fall and winter. The application of Ondaleta Transform showed where and when alterations occurred in the phenological pattern of grassland vegetation and the Coherence Transform pointed the intensity (correlation) between vegetation indices and the variability of meteorological conditions. The grouping of typologies, using the Cluster technique, revealed their seasonal behaviors, and from the EVI index there is the possibility of identifying differences between typologies during fall and winter, whereas NDVI showed differences only in winter. The phenological metrics obtained from Timesat to EVI images allowed to obtain important data on the phenological cycle of grassland vegetation of RS state, with a characterization of the phenological pattern. The use of models for estimation of productivity of grassland vegetation based on EVI revealed among the typologies tested that the CSR (shallow soils grasslands) presented greater ability to explain the variability of grasslands productivity because it is more susceptible to meteorological variations. The obtained results allowed for the confirmation of diversity among the grassland typologies predominant in RS state, expressed by vegetation indices, both in temporal and spatial aspects. The use of vegetation indices demonstrated potential on the monitoring of phenological pattern of grassland vegetation considering the climatic variability of RS state.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-15T13:12:06Z No. of bitstreams: 1 Joana Darc Lucia da Conceicao de Alcantara.pdf: 1067757 bytes, checksum: ea49cabda1d22eeebea6e33a32268915 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T13:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joana Darc Lucia da Conceicao de Alcantara.pdf: 1067757 bytes, checksum: ea49cabda1d22eeebea6e33a32268915 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This study aimed to analyze which environmental factors are more significant for the structuring of the macrophytes community, in a system of reservoirs located in urban areas. For this the hypotheses were that: In reservoirs cascade structure of aquatic plants is affected by seasonality, competition with phytoplankton, measured by chlorophyll a and nutrients. The composition of various biological types in the community of aquatic weeds is subject to varying degrees of trophic. The study was developed in an area of remaining forest, from October 2014 to July 2015, in quarterly collections in four urban reservoirs inserted in the State Park of Dois Irmãos, Pernambuco - Brazil. In each reservoir were demarcated two installments, one in the mouth and another in the mouth, with a width of 5 meters and length equal to the ecosystem (between 108 and 350 m). For visual analysis of coverage were employed methods Braun Blanquet and Volume Plants Infestation (PVI). In the center of each transect water samples were collected for analysis of chlorophyll a, ammonia, nitrite, nitrate and total phosphorus, and water transparency measurements with the Secchi disk depth and with the adapted measuring tape. The hypotheses were tested by Bray-Curtis similarity analysis, PERMANOVA and Canonical Correspondence Analysis (CCA). All tests were run in the program R. were inventoried 56 species, where 90% of the taxa were present in the reservoir Dois Irmãos (49) Dentro, Meio and Prata had 34, 19:17 ratio, respectively. Ecosystems showed a different composition, as seen in the analysis of similarity; Our results rejected part of the initial hypothesis, that the structure of the aquatic plants is affected by the seasonality and the phytoplankton and hence the structure of macroflora more strongly influenced by the nutrients. The second hypothesis was confirmed by the existence of different biological types according to trophic. Therefore, our results reinforce the reservoir cascade theory, the nutrient factor was one of the main factors that influenced the pattern of vegetation cover with submerged in oligotrophic environments (upstream) and floating in eutrophic downstream environments. / O presente estudo teve por objetivo analisar quais os fatores ambientais são mais significativos para estruturação da comunidade de macrófitas aquáticas, em um sistema de reservatórios localizado em área urbana. Para isto foram levantadas as hipóteses que: Em reservatórios em cascata a estrutura das plantas aquáticas é afetada pela sazonalidade, competição com fitoplâncton, medida pela clorofila a, e os nutrientes. A composição de diversos tipos biológicos na comunidade de macrófitas aquáticas está condicionada a diferentes graus de trofia. O estudo foi desenvolvido, em uma área de remanescente florestal, entre outubro de 2014 a julho de 2015, em coletas trimestrais, em quatro reservatórios urbanos inseridos no Parque Estadual de Dois Irmãos, Pernambuco - Brasil. Em cada reservatório foram demarcadas duas parcelas, uma na embocadura e outro na desembocadura, com largura de 5 metros e comprimento igual ao do ecossistema (entre 108 e 350 m). Para a análise visual da cobertura foram empregados os métodos de BraunBlanquet e Volume de Infestação de Plantas (PVI). No centro de cada transecto foram coletadas amostras de água, para análise de clorofila a, amônia, nitrito, nitrato e fósforo total, além de medições da transparência da água com o disco de Secchi, e profundidade com a trena adaptada. As hipóteses foram testadas através de Análise de similaridade de Bray-Curtis, PERMANOVA e Análise de Correspondência Canônica (CCA) . Todos os testes foram rodados no Programa R. Foram inventariadas 56 espécies, onde 90% dos taxa estiveram presentes no reservatório Dois Irmãos (49), Dentro, Meio e Prata apresentaram 34, 19 e 17 taxa, respectivamente. Os ecossistemas apresentaram uma composição distinta, conforme visto na análise de similaridade; Nossos resultados rejeitaram parcialmente uma das hipóteses iniciais, que a estrutura das plantas aquáticas é afetada pela sazonalidade e pelo fitoplâncton sendo, portanto, a estrutura da macroflora mais fortemente influenciada pelos nutrientes. A segunda hipótese foi confirmada, pela existência de tipos biológicos distintos de acordo com a trofia. Portanto, nossos resultados reforçam a teoria de reservatórios em cascata, o fator nutriente foi um dos principais fatores que influenciaram o padrão de cobertura vegetal com submersas em ambientes oligotróficos (montante) e flutuantes em ambientes eutrofizados à jusante.

Considerando que estudos sobre fenologia vegetal são importantes para a compreensão do funcionamento e verificação da ocorrência de padrões no ciclo vegetativo das plantas, resultando em melhorias nas atividades de conservação e manejo, o objetivo desta pesquisa foi caracterizar a dinâmica fenológica de diferentes tipologias campestres no estado do Rio Grande do Sul (RS), a partir da relação entre a variabilidade de elementos climáticos intra e interanual e eventos em larga escala e a distribuição espaço-temporal das tipologias predominantes. A área de estudo abrangeu 10 tipologias predominantes de campo no estado do RS. A base de dados orbitais utilizada foi obtida de diferentes produtos relacionados ao estudo da vegetação do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), constando os índices de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) e GPP (Gross Primary Productivity). Também, foram utilizados dados meteorológicos provenientes da base TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) e ERA Interim, para o período de fevereiro de 2000 a dezembro de 2014. O uso de séries temporais de dados NDVI e EVI/MODIS permitiram obter informações sobre a fenologia da vegetação campestre e a definição de padrões diretamente relacionados a variações meteorológicas. A sazonalidade da vegetação campestre apresenta cliclo anual bem marcado, com início e fim da estação de crescimento determinada pelas condições térmicas (temperatura do ar), porém alterado pela disponibilidade hídrica. A relação entre temperatura do ar e vigor vegetal apresentou maior correlação e tem influência direta sobre o início e fim da estação de crescimento (primavera e verão) A precipitação pluvial, no entanto, influencia as condições de crescimento/desenvolvimento das tipologias campestres, especialmente no verão, associado aos períodos de estiagem que tendem a ocorrer com maior frequência. Ambos os índices (EVI e NDVI) apresentam maior variabilidade durante a primavera e o verão, com diminuição da variabilidade durante o outono e inverno. A aplicação da Transformada de Ondaleta mostrou onde e quando ocorreram alterações no padrão fenológico da vegetação campestre e a Transformada Coerência apontou a intensidade (correlação) entre os índices de vegetação e a variabilidade das condições meteorológicas. O agrupamento das tipologias, com uso da técnica de Cluster, revelou seus comportamentos sazonais, sendo que a partir do índice EVI há a possibilidade de identificar diferenças entre as tipologias durante o outono e inverno, enquanto o NDVI apresentou diferença somente no inverno. As métricas fenológicas obtidas do Timesat para as imagens EVI permitiram obter dados importantes sobre o ciclo fenológico da vegetação campestre do RS, com a caracterização do padrão fenológico das tipologias predominantes. O uso de modelos para a estimativa da produtividade da vegetação campestre a partir do EVI revelou dentre as tipologias testadas que a CSR (campos de solos rasos) apresentou maior capacidade de explicar a variabilidade da produtividade dos campos por ser mais suscetível às variações meteorológicas. Os resultados obtidos permitiram confirmar a diversidade entre as tipologias campestres predominantes no RS, expressas por índices de vegetação, tanto no aspecto temporal como espacial. O uso dos índices de vegetação demonstrou potencial no monitoramento do padrão fenológico da vegetação campestre frente a variabilidade climática do RS. / Considering that studies on vegetal phenology are important to understand the mechanisms and pattern recognition on the vegetative cycle of plants, resulting in improvements in conservation and management activities, the aim of this research was to characterize the phenological dynamics of different grassland typologies in Rio Grande do Sul State (RS), based on the relationship between the variability of intra-annual and inter-annual climatic elements, large-scale events and the spatio-temporal distribution of predominant typologies . The study area included 10 predominant grassland typologies in RS state. The orbital database used was obtained from different products related to vegetation studies of MODIS sensor (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), presenting the vegetation indices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index) and GPP (Gross Primary Productivity). Also, meteorological data from TRMM base (Tropical Rainfall Measuring Mission) and ERA Interim were used for the period of February 2000 to December 2014. The use of time series data from NDVI and EVI/MODIS led to information on grassland vegetal phenology and the definition of patterns directly related to meteorological variations. The seasonality of grassland vegetation presents a well marked annual cycle, with the beginning and the end of growing season determined by thermal conditions (air temperature) but altered by water availability. The relationship between air temperature and vegetal vigor presented a strong correlation and influences directly on the beginning and on the end of the growth season (spring and summer). The rainfall, however, influences growth/development conditions of grassland typologies, especially in summer, associated to drought periods that tend to occur more frequently Both indices (EVI and NDVI) presented a greater variability during spring and summer, with a lesser variability during fall and winter. The application of Ondaleta Transform showed where and when alterations occurred in the phenological pattern of grassland vegetation and the Coherence Transform pointed the intensity (correlation) between vegetation indices and the variability of meteorological conditions. The grouping of typologies, using the Cluster technique, revealed their seasonal behaviors, and from the EVI index there is the possibility of identifying differences between typologies during fall and winter, whereas NDVI showed differences only in winter. The phenological metrics obtained from Timesat to EVI images allowed to obtain important data on the phenological cycle of grassland vegetation of RS state, with a characterization of the phenological pattern. The use of models for estimation of productivity of grassland vegetation based on EVI revealed among the typologies tested that the CSR (shallow soils grasslands) presented greater ability to explain the variability of grasslands productivity because it is more susceptible to meteorological variations. The obtained results allowed for the confirmation of diversity among the grassland typologies predominant in RS state, expressed by vegetation indices, both in temporal and spatial aspects. The use of vegetation indices demonstrated potential on the monitoring of phenological pattern of grassland vegetation considering the climatic variability of RS state.