Orientadores: Luiza Sumiko Kinoshita, Fernando Roberto Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Urbanetz_Catia_D.pdf: 5450468 bytes, checksum: 808c9a2f01bb127e923015f3c5db764d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo principal desse trabalho foi investigar a influência do microrelevo, de nutrientes e de fatores granulométricos do solo na determinação da estrutura espacial da Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Foram instalados três blocos de 40 parcelas em uma encosta, em solo argiloso e em cotas altitudinais distintas. Também foram instalados três blocos de 20 parcelas em uma planície, a 1,5 km da encosta, em intervalos de 1,5 km entre cada bloco na direção do mar e em solo arenoso. Foram marcados e medidos todos os indivíduos arbóreos com PAP ? 15 cm. A área total amostrada foi de 1,8 ha. Foram feitas análises de agrupamento e ordenação a partir de matrizes de abundância de espécies para verificar a presença de padrões, grupos ou gradientes. Foi aplicado o Mantel simples para testar a correlação entre uma matriz de dissimilaridades das parcelas (índice de Bray-Curtis e abundância de espécies) e uma matriz de dados abióticos (distância Euclidiana simples e nutrientes no solo, altitude e declividade). Foi aplicado o teste de Mantel parcial para verificar se existia correlação entre estas matrizes mesmo quando levadas em conta as distâncias geográficas. Foi feita a Análise Canônica de Correspondências (CCA) a partir das matrizes de abundância de espécies e dos dados abióticos para verificar a existência de relações entre as mesmas. Foram marcados e medidos 3415 indivíduos, pertencentes a 201 espécies e 55 famílias. Foi encontrada uma diferenciação clara entre a composição e distribuição de abundância de espécies da floresta da encosta e a da floresta da planície. Entretanto, ocorreram espécies comuns à ambas as formações. Provavelmente, as espécies comuns possuem uma plasticidade ecológica ampla e são capazes de tolerar as condições mais extremas de escassez de nutrientes e alagamento da planície. Os resultados da CCA e dos testes de Mantel simples e parcial sugerem que parte da diferenciação entre a floresta da encosta e a da planície provavelmente está relacionada com o teor de areia, Magnésio e pH do solo, declividade e altitude. Apesar disso, a maior parte da inércia encontrada não pôde ser explicada pelas variáveis abióticas mensuradas. A composição de espécies da planície não se mostrou uniforme, uma vez que o techo mais próximo do mar se diferenciou claramente dos demais. Os resultados da CCA indicaram que isso pode estar relacionado com um gradiente de areia no solo. A composição florística e a estrutura da floresta de encosta se mostrou mais uniforme do que a da planície. Não ocorreram correlações significativas entre a abundância de espécies na encosta e as variáveis abióticas na encosta quando foi levada em conta as distâncias geográficas. Possivelmente, eventos estocásticos tais como dispersão ou interferência antrópica ou outras variáveis bióticas e abióticas não mensuradas podem ter determinado a variação na estrutura espacial encontrada na encosta. O determinismo ecológico parece exercer um papel mais importante na escala da paisagem do que na escala local no presente estudo. Estudos complementares enfocando outros aspectos tais como dispersão, competição ou outras variáveis abióticas não mensuradas podem ser úteis para auxiliar no esclarecimento das principais causas dos padrões espaciais encontrados que não ficaram claras no modelo. / Abstract: The aim of this study was to investigate the influence of soil nutrients and microrelief on the variation in the spatial structure of the Atlantic Dense Ombrophilous Forest vegetation. Three blocks of 40 plots were established in a steep slope forest, a clay soil, at three altitudinal levels. Three other blocks of 20 plots were established in a lowland forest, in a poor sandy soil. Area "D" is 1,5 km from the steep slope, and areas "E" and "F" at further 1,5 km intervals in the direction of the coast. All the trees individual with PBH ? 15 cm were collected. The total area sampled was 1.8 ha. Classification and ordination analysis were applied to an abundance matrix in order to analyse the similarities among samples, patch structure or gradients. Floristic dissimilarities among plots (Bray-Curtis index computed with species abundance in each plot) were correlated with environmental distances among plots (Euclidian distance index computed with nutrients soil data, altitude and declivity in each plot) and geographic distances among plots (Euclidian distance index) through Mantel and partial Mantel tests. Canonical Correspondence Analysis (CCA) was applied to species abundance and abiotic data to detect species-environment relations. It was found 3415 individuals of 201 species and 55 families. A clear separation among plots of the steep slope forest and the lowland forest was found, although, there were species common to both vegetation types. The CCA and partial Mantel test results suggested that part of this spatial structure differentiation seems to be related to sand percentage, Magnesium and pH of the soil, declivity and altitude. Nevertheless, a large part of the inertia could not be explained by the abiotic data. The species common to both areas probably have a broad ecological plasticity and can tolerate the extreme condictions of poor nutrients avaiability and flooding of the lowland. The lowland forest flora was not uniform and two communities were recognised in that area. The CCA results indicate that these could be related with the texture gradient in the lowland soil. The floristic composition and the structure of the steep slope forest was more regular than the lowland forest. There were no correlation among species abundance and abiotic factors when geographic space was taken into account. Possibly stochastic events such as dispersion and human impacts or other unmeasured factors could determine the spatial structure found, together with to unexplained inertia. Ecological determinism seems to play a more important role at the landscape scale than at the local scale in this study. Studies focusing other aspects such as dispersion, competition or other unmeasured abiotic data could be helpful in clarifying the main causes of the unexplained patterns found in this study. / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Bilogia Vegetal

Entre outubro de 2009 e dezembro de 2012, foi realizado estudo no Laboratório de Hidrologia Florestal Walter Emmerich (L.H.F.W.E.), para avaliar o potencial hidrológico dos nevoeiros e a precipitação oculta em ambiente de Floresta Ombrófila Densa Montana, na Serra do Mar, em Cunha, a leste do Estado de São Paulo. Os objetivos específicos da pesquisa foram: 1) avaliar o desempenho de coletores de água de nevoeiro; 2) verificar o potencial de coleta de água de nevoeiro no laboratório; 3) analisar o potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia experimental D; 4) averiguar a distribuição espacial e temporal de ocorrência dos nevoeiros na microbacia D e 5) estimar a contribuição da precipitação oculta na floresta da microbacia D. Para alcançar os três primeiros objetivos foram usados coletores passivos tipo harpa, nas formas cilíndrica e plana. Para estudar a distribuição de nevoeiros, foram feitas observações diárias de três referências visuais situadas a distâncias conhecidas no interior da microbacia D. O método da medição da precipitação efetiva foi empregado para estimar a precipitação oculta na floresta. Sobre a distribuição espacial e temporal da ocorrência de nevoeiros na microbacia D, os resultados mostraram que os episódios de nevoeiro foram mais comuns à tarde, como decorrência da brisa marítima proveniente do Oceano Atlântico. Para 61,3% do tempo, em média, foi observada a presença de nevoeiro em algum setor da microbacia, com a ocorrência dos nevoeiros diminuindo de montante para jusante da área. No que concerne ao desempenho dos equipamentos, a média de coleta diferiu de coletor para coletor, exceto entre o coletor cilíndrico descoberto e o coletor plano, que interceptaram mais água que os coletores cilíndricos cobertos. O coletor plano foi o único a interceptar água em todos os episódios amostrados. Sobre o potencial de coleta de água de nevoeiros no laboratório, concluiu-se que é reduzido e resulta da combinação de três fatores: a grande ocorrência de nevoeiros de radiação, a curta duração dos ix episódios dos nevoeiros orográficos e a baixa intensidade dos ventos na região. No que concerne ao potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia D, árvores localizadas próximas aos coletores funcionaram como obstáculo à livre circulação dos nevoeiros orográficos, induzindo os coletores a interceptar exíguos volumes de água. Considerando apenas os eventos de nevoeiro sem chuva, a precipitação oculta foi de 2,3 mm, correspondendo a 0,12% da precipitação pluviométrica anual. Para os eventos de chuva com a presença de nevoeiro, a precipitação oculta gerou um total de 5,1 mm de água adicional ao piso da floresta, correspondendo a 0,27% da precipitação pluviométrica. Concluiu-se que a precipitação oculta na floresta não é um processo importante para a entrada de água na microbacia D. / Between October 2009 and December 2012 a study was conducted at the Walter Emmerich Hydrologic Laboratory (LHFWE) to assess the hydrological potential of fog and occult precipitation in the Montane Dense Ombrophilous Forest environment located in the Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha, east of the State of São Paulo, Brazil. The specific multiple objectives of the research were: 1) evaluate the performance of passive fog collectors, 2) evaluate the potential for collecting fog water in the laboratory, 3) evaluate the potential of collecting fog water in three sectors of experimental catchment \"D\", 4) determine the spatial and temporal distributions of fog occurrence in catchment \"D\", 5) estimate the contribution of occult precipitation in the rainforest in catchment \"D\". To achieve the first three objectives, cylindrical and flat harp collectors were used. To study the spatial and temporal distributions of fog occurrence, we made daily observations of three visual references located at known distances within the catchment. Net precipitation was measured and used to estimate the occult precipitation in the rainforest. Regarding the spatial and temporal distributions of fog occurrence, the results showed that episodes of fog were more common in the afternoon as a result of the sea breeze from the Atlantic Ocean. For 61.3% of the time on average, we observed the presence of fog in some sector of the catchment, with its occurrence decreasing in areas located from upstream to downstream. Concerning the comparison of the performance of the collectors, the average volume of water collected differed from collector to collector, except between cylindrical collector uncovered and flat collector, which captured more water than the cylindrical collectors covered to prevent rainwater input. The flat collector was the only gauge to intercept water in all episodes. The high incidence of fog radiation, the short duration of orographic fog, and the low intensity of winds combined to reduce the potential for harvesting fog water in the laboratory. Regarding the potential for collecting fog water in three sectors of the catchment \"D\", xi trees located next to collectors operated as an obstacle to the free movement of orographic fog inducing gauges to intercept exiguous volumes of water. Considering only fog, but no rain, occult precipitation was 2.3 mm, corresponding to 0.12% of annual rainfall. For rainfall events with the presence of fog, occult precipitation generated a total of 5.1 mm of additional water to the floor of the forest, equivalent to 0.27% of the rainfall. It was therefore concluded that occult precipitation in rainforest did not significantly contribute to water entering catchment \"D\".

Entre outubro de 2009 e dezembro de 2012, foi realizado estudo no Laboratório de Hidrologia Florestal Walter Emmerich (L.H.F.W.E.), para avaliar o potencial hidrológico dos nevoeiros e a precipitação oculta em ambiente de Floresta Ombrófila Densa Montana, na Serra do Mar, em Cunha, a leste do Estado de São Paulo. Os objetivos específicos da pesquisa foram: 1) avaliar o desempenho de coletores de água de nevoeiro; 2) verificar o potencial de coleta de água de nevoeiro no laboratório; 3) analisar o potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia experimental D; 4) averiguar a distribuição espacial e temporal de ocorrência dos nevoeiros na microbacia D e 5) estimar a contribuição da precipitação oculta na floresta da microbacia D. Para alcançar os três primeiros objetivos foram usados coletores passivos tipo harpa, nas formas cilíndrica e plana. Para estudar a distribuição de nevoeiros, foram feitas observações diárias de três referências visuais situadas a distâncias conhecidas no interior da microbacia D. O método da medição da precipitação efetiva foi empregado para estimar a precipitação oculta na floresta. Sobre a distribuição espacial e temporal da ocorrência de nevoeiros na microbacia D, os resultados mostraram que os episódios de nevoeiro foram mais comuns à tarde, como decorrência da brisa marítima proveniente do Oceano Atlântico. Para 61,3% do tempo, em média, foi observada a presença de nevoeiro em algum setor da microbacia, com a ocorrência dos nevoeiros diminuindo de montante para jusante da área. No que concerne ao desempenho dos equipamentos, a média de coleta diferiu de coletor para coletor, exceto entre o coletor cilíndrico descoberto e o coletor plano, que interceptaram mais água que os coletores cilíndricos cobertos. O coletor plano foi o único a interceptar água em todos os episódios amostrados. Sobre o potencial de coleta de água de nevoeiros no laboratório, concluiu-se que é reduzido e resulta da combinação de três fatores: a grande ocorrência de nevoeiros de radiação, a curta duração dos ix episódios dos nevoeiros orográficos e a baixa intensidade dos ventos na região. No que concerne ao potencial de coleta de água de nevoeiro em três setores da microbacia D, árvores localizadas próximas aos coletores funcionaram como obstáculo à livre circulação dos nevoeiros orográficos, induzindo os coletores a interceptar exíguos volumes de água. Considerando apenas os eventos de nevoeiro sem chuva, a precipitação oculta foi de 2,3 mm, correspondendo a 0,12% da precipitação pluviométrica anual. Para os eventos de chuva com a presença de nevoeiro, a precipitação oculta gerou um total de 5,1 mm de água adicional ao piso da floresta, correspondendo a 0,27% da precipitação pluviométrica. Concluiu-se que a precipitação oculta na floresta não é um processo importante para a entrada de água na microbacia D. / Between October 2009 and December 2012 a study was conducted at the Walter Emmerich Hydrologic Laboratory (LHFWE) to assess the hydrological potential of fog and occult precipitation in the Montane Dense Ombrophilous Forest environment located in the Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha, east of the State of São Paulo, Brazil. The specific multiple objectives of the research were: 1) evaluate the performance of passive fog collectors, 2) evaluate the potential for collecting fog water in the laboratory, 3) evaluate the potential of collecting fog water in three sectors of experimental catchment \"D\", 4) determine the spatial and temporal distributions of fog occurrence in catchment \"D\", 5) estimate the contribution of occult precipitation in the rainforest in catchment \"D\". To achieve the first three objectives, cylindrical and flat harp collectors were used. To study the spatial and temporal distributions of fog occurrence, we made daily observations of three visual references located at known distances within the catchment. Net precipitation was measured and used to estimate the occult precipitation in the rainforest. Regarding the spatial and temporal distributions of fog occurrence, the results showed that episodes of fog were more common in the afternoon as a result of the sea breeze from the Atlantic Ocean. For 61.3% of the time on average, we observed the presence of fog in some sector of the catchment, with its occurrence decreasing in areas located from upstream to downstream. Concerning the comparison of the performance of the collectors, the average volume of water collected differed from collector to collector, except between cylindrical collector uncovered and flat collector, which captured more water than the cylindrical collectors covered to prevent rainwater input. The flat collector was the only gauge to intercept water in all episodes. The high incidence of fog radiation, the short duration of orographic fog, and the low intensity of winds combined to reduce the potential for harvesting fog water in the laboratory. Regarding the potential for collecting fog water in three sectors of the catchment \"D\", xi trees located next to collectors operated as an obstacle to the free movement of orographic fog inducing gauges to intercept exiguous volumes of water. Considering only fog, but no rain, occult precipitation was 2.3 mm, corresponding to 0.12% of annual rainfall. For rainfall events with the presence of fog, occult precipitation generated a total of 5.1 mm of additional water to the floor of the forest, equivalent to 0.27% of the rainfall. It was therefore concluded that occult precipitation in rainforest did not significantly contribute to water entering catchment \"D\".

Orientador: Marlies Sazima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amorim_FelipeWanderley_D.pdf: 21680900 bytes, checksum: d3888d6cbcafe24a20fcecee1b94e4fb (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Polinização por esfingídeos é provavelmente um dos sistemas menos estudados em comunidades tropicais, especialmente na Mata Atlântica, que constitui um dos biomas mais diversos e ameaçados do planeta. Foram estudadas a flora esfingófila e a fauna de Sphingidae em uma área de Floresta Ombrófila Densa Montana (FODM) e analisados os processos ecológicos subjacentes às interações entre esfingídeos e plantas. Ao todo 24 espécies compuseram a flora esfingófila da área estudada, dentre as quais, quatro espécies possuem adaptações estritas à polinização por esfingídeos. A fauna de esfingídeos foi composta por 50 espécies com grande predomínio de mariposas com probóscides curtas. Plantas e esfingídeos apresentaram ajustamento morfológico significativo na distribuição dos comprimentos de tubos florais e de probóscides, porém ao contrário do padrão geral de outras áreas na região Neotropical, não houve ajustamento fenológico estrito entre esfingídeos e plantas na Mata Atlântica. A presença sazonal de mariposas com longas probóscides na área está relacionada principalmente a emigração de espécies oriundas de ecossistemas adjacentes à FODM. Limitação de polinizadores foi comum nas espécies vegetais mais especializadas o que limitou a produção de frutos. Os processos de seleção mediada por polinizadores nestas espécies, também foram afetados. Porém, processos locais de seleção mediada por polinizadores, provavelmente devem agir na estruturação de ajustamentos morfológicos entre esfingídeos e plantas, mesmo sendo variáveis no tempo e no espaço, conforme sugerem os resultados. Apesar da ausência de ajustamento fenológico estrito entre esfingídeos e plantas na Mata Atlântica, o padrão geral registrado em outros biomas sugere ocorrência de esfingídeos de longas probóscides coincidente com a floração de espécies esfingófilas com longos tubos florais. Como este grupo de plantas oferece maior quantidade de néctar em um "nicho privado" aos esfingídeos de longas probóscides, esse ajustamento fenológico poderia ser visto como estratégia para minimizar a competição por recursos florais entre mariposas com probóscides longas e curtas nas comunidades de Sphingidae / Abstract: Hawkmoth pollination is probably one of the least studied pollination systems in tropical communities, particularly in the Atlantic Rainforest, one of the most diverse and threatened biomes in the world. In this work we studied the sphingophilous plants and the Sphingidae fauna in an area of Highland AtlanticRainforest (HARF) and analyzed the ecological processes underlying the interactions between plants and hawkmoths. Altogether, 24 species composed the sphingophilous flora recorded to the study site, among which four species had strict adaptations related to hawkmoth pollination. The hawkmoth fauna was composed of 50 species with great predominance of short-tongued moths. Hawkmoths and plants showed a significant morphological match in the distribution of floral tubes and proboscises lengths, but unlike the general pattern obtained for other areas in the Neotropical region, we did not record a strict phenological match between hawkmoths and plants in the Atlantic Rainforest. The seasonal occurrence of long-tongued moths in the study site is related mainly to the income of migrating species from adjacent ecosystems to the HARF. Pollinator-limitation was common in the most specialized sphingophilous plants limiting fruit-set. Pollinator-mediated selection processes in highly specialized species were also impaired. However, local processes of pollinator-mediated selection may operate structuring the morphological match between hawkmoths and plants in spite of being variable in time and space, as suggested by the results. Despite the absence of a strict phenological match between hawkmoths and plants in the Atlantic Rainforest, the general pattern recorded to other analyzed biomes suggests a concurrence of long-tongued hawkmoths and long-tubed flowers through the phenological time. Since this group of plants offers greater amounts of nectar in a "private niche" where only long-tongued hawkmoths can have access, such phenological match could be viewed as a strategy to reduce competition for floral resources between long- and short-tongued moths in the Sphingidae community / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

O projeto BIOTA “Diversidade, dinâmica e conservação de florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes" vem sendo conduzido para o conhecimento dos processos geradores, mantenedores e reguladores da biodiversidade nas principais formações vegetacionais do Estado. Uma parcela permanente de 10 ha foi instalada na unidade de conservação correspondente à Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) para a caracterização completa do ecossistema. A investigação de elementos químicos nesse ecossistema altamente ameaçado foi desenvolvida nesta Tese de Doutoramento. Diversos processos são responsáveis pela manutenção de ecossistemas naturais. À ciclagem mineral corresponde o caminhamento dos elementos químicos, que fluem entre os compartimentos bióticos (folha e serrapilheira) e abióticos (atmosfera e solo). A complexidade desse mecanismo regulatório está relacionada com a deficiência, a toxicidade, a fitodisponibilidade e as interações dos elementos químicos, além das condições ambientais de crescimento como luminosidade, temperatura e umidade. Devido à sua adaptabilidade, as plantas absorvem elementos químicos, acumulando-os nos seus tecidos. A acumulação é ativa, ou seja, independentemente do meio, as plantas mantêm as concentrações de determinados elementos. Essa característica corrobora o uso desses organismos para a quantificação da qualidade do ambiente a partir dos estudos de biomonitoração de poluição atmosférica. A análise por ativação neutrônica instrumental – INAA foi a técnica analítica empregada para a biomonitoração devido ao seu nível metrológico elevado e sua capacidade de determinação simultânea de diversos elementos. Para a comparabilidade dos resultados gerados, a qualidade do procedimento analítico, a representatividade das amostras e o efeito da contaminação com particulados de terra aderida à superfície das folhas foram também estudados. Os compartimentos solo, serrapilheira e folha tiveram sua composição química avaliada por INAA. De modo geral, foram detectadas concentrações totais de elementos químicos mais elevadas nos solos de vales (baixa altitude) do que nas regiões de alta altitude (solos mais desenvolvidos). Essa variabilidade não foi determinante das concentrações encontradas nas folhas, indicando a composição química elementar intrínseca das plantas. As concentrações nas folhas também não se alteraram significativamente (nível de 95% de confiança) de acordo com os resultados provenientes de quatro épocas de coleta diferenciadas. Foram identificadas espécies acumuladoras dos nutrientes Ca, Co, K, Na, Se e Zn, dos elementos traços Br, Ba, Cs, Hg, Rb, Sc, Sr e dos lantanídeos Ce, La e Sm. A utilização das espécies arbóreas para a biomonitoração da parcela permanente proporcionou o conhecimento das concentrações naturais dos elementos químicos. O trecho de Mata Atlântica avaliado foi considerado de baixo nível de poluição, pois a maior parte das espécies estudadas apresentou concentrações dos elementos químicos dentro da faixa esperada, com exceção das espécies naturalmente acumuladoras. Elementos traços como As, Cd, Cr e Ni ficaram abaixo dos limites de detecção. O trabalho concentrou esforços para o estabelecimento de padrões de referência para estudos de impacto ambiental considerando a composição química da parcela permanente da Mata Atlântica. O reservatório de elementos químicos no ecossistema foi estimado, evidenciando-se a importância desse conhecimento para a conservação da biodiversidade. / The BIOTA Project “Diversity, dynamic and conservation of forests from the São Paulo State: 40 ha of permanent parcels" has been conducted to provide the knowledge on the generation, sustainability and regulation processes of the biodiversity of the State. A long-term plot (permanent parcel) was installed in the conservation unit corresponding to the Dense Ombrophilous Forest (Atlantic Forest) for the environmental characterization of the ecosystem. The investigation of chemical elements in this highly threatened forest was performed in this Doctorate Thesis. Several processes are responsible for the sustainability of the natural ecosystems. Mineral cycling defines the pathway of chemical elements from non-biotic compartments (soil and atmosphere) to biotic compartments (leaf and litter). The complexity of this regulatory mechanism is related to the deficiency, toxicity, phytoavailability and the interactions of the chemical elements, in addition to environmental growth conditions like luminosity, temperature and humidity. Due to its adaptability, plants are able to uptake and accumulate chemical elements in their tissues. This accumulation is an active process in which the plants tend to maintain the concentrations of some chemical elements independently of the environmental conditions. Such characteristic corroborates the use of these organisms for quantifying the environmental quality by biomonitoring studies of atmospheric pollution. Instrumental neutron activation analysis – INAA was the analytical technique employed for biomonitoring due to its high metrological level and its capability for simultaneous determination of several chemical elements. For the comparability of the results, the quality of analytical procedure, the representativeness of samples and the effect of contamination with earth particles adhered to the leaf surface were also studied. The chemical composition of the soil, litter and leaf compartments was evaluated by INAA. The concentrations of some elements were higher for the soils of the valleys and considerably lower for the soils at higher altitudes. Such variability was not observed for the concentrations found in leaves, indicating the intrinsic chemical composition in plants. The concentrations in leaf did not change significantly (at the 95% confidence level) as demonstrated by the results from four different periods of sampling. Some tree species were able to accumulate the nutrients Ca, Co, K, Na, Se and Zn, the trace elements Br, Ba, Cs, Rb, Sc and Sr and the lanthanides Ce, Eu, La, Sm, Tb and Yb. The use of plants species for biomonitoring the long-term plot provided knowledge on the background concentrations of chemical elements. The Atlantic Forest can be considered to have a low status of pollution since most plants have shown concentrations within the expected range with exception of the accumulator species. Concentrations of some trace elements like As, Cd, Cr and Ni were below the detection limits. This work concentrated efforts to establish reference standards for studies on environmental impact considering the chemical composition in the long-term plot of the Atlantic Forest. The reservoir of chemical elements in the ecosystem was estimated, evidencing the importance of such knowledge for the biodiversity conservation.

O projeto BIOTA “Diversidade, dinâmica e conservação de florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes” vem sendo conduzido para o conhecimento dos processos geradores, mantenedores e reguladores da biodiversidade nas principais formações vegetacionais do Estado. Uma parcela permanente de 10 ha foi instalada na unidade de conservação correspondente à Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) para a caracterização completa do ecossistema. A investigação de elementos químicos nesse ecossistema altamente ameaçado foi desenvolvida nesta Tese de Doutoramento. Diversos processos são responsáveis pela manutenção de ecossistemas naturais. À ciclagem mineral corresponde o caminhamento dos elementos químicos, que fluem entre os compartimentos bióticos (folha e serrapilheira) e abióticos (atmosfera e solo). A complexidade desse mecanismo regulatório está relacionada com a deficiência, a toxicidade, a fitodisponibilidade e as interações dos elementos químicos, além das condições ambientais de crescimento como luminosidade, temperatura e umidade. Devido à sua adaptabilidade, as plantas absorvem elementos químicos, acumulando-os nos seus tecidos. A acumulação é ativa, ou seja, independentemente do meio, as plantas mantêm as concentrações de determinados elementos. Essa característica corrobora o uso desses organismos para a quantificação da qualidade do ambiente a partir dos estudos de biomonitoração de poluição atmosférica. A análise por ativação neutrônica instrumental – INAA foi a técnica analítica empregada para a biomonitoração devido ao seu nível metrológico elevado e sua capacidade de determinação simultânea de diversos elementos. Para a comparabilidade dos resultados gerados, a qualidade do procedimento analítico, a representatividade das amostras e o efeito da contaminação com particulados de terra aderida à superfície das folhas foram também estudados. Os compartimentos solo, serrapilheira e folha tiveram sua composição química avaliada por INAA. De modo geral, foram detectadas concentrações totais de elementos químicos mais elevadas nos solos de vales (baixa altitude) do que nas regiões de alta altitude (solos mais desenvolvidos). Essa variabilidade não foi determinante das concentrações encontradas nas folhas, indicando a composição química elementar intrínseca das plantas. As concentrações nas folhas também não se alteraram significativamente (nível de 95% de confiança) de acordo com os resultados provenientes de quatro épocas de coleta diferenciadas. Foram identificadas espécies acumuladoras dos nutrientes Ca, Co, K, Na, Se e Zn, dos elementos traços Br, Ba, Cs, Hg, Rb, Sc, Sr e dos lantanídeos Ce, La e Sm. A utilização das espécies arbóreas para a biomonitoração da parcela permanente proporcionou o conhecimento das concentrações naturais dos elementos químicos. O trecho de Mata Atlântica avaliado foi considerado de baixo nível de poluição, pois a maior parte das espécies estudadas apresentou concentrações dos elementos químicos dentro da faixa esperada, com exceção das espécies naturalmente acumuladoras. Elementos traços como As, Cd, Cr e Ni ficaram abaixo dos limites de detecção. O trabalho concentrou esforços para o estabelecimento de padrões de referência para estudos de impacto ambiental considerando a composição química da parcela permanente da Mata Atlântica. O reservatório de elementos químicos no ecossistema foi estimado, evidenciando-se a importância desse conhecimento para a conservação da biodiversidade. / The BIOTA Project “Diversity, dynamic and conservation of forests from the São Paulo State: 40 ha of permanent parcels” has been conducted to provide the knowledge on the generation, sustainability and regulation processes of the biodiversity of the State. A long-term plot (permanent parcel) was installed in the conservation unit corresponding to the Dense Ombrophilous Forest (Atlantic Forest) for the environmental characterization of the ecosystem. The investigation of chemical elements in this highly threatened forest was performed in this Doctorate Thesis. Several processes are responsible for the sustainability of the natural ecosystems. Mineral cycling defines the pathway of chemical elements from non-biotic compartments (soil and atmosphere) to biotic compartments (leaf and litter). The complexity of this regulatory mechanism is related to the deficiency, toxicity, phytoavailability and the interactions of the chemical elements, in addition to environmental growth conditions like luminosity, temperature and humidity. Due to its adaptability, plants are able to uptake and accumulate chemical elements in their tissues. This accumulation is an active process in which the plants tend to maintain the concentrations of some chemical elements independently of the environmental conditions. Such characteristic corroborates the use of these organisms for quantifying the environmental quality by biomonitoring studies of atmospheric pollution. Instrumental neutron activation analysis – INAA was the analytical technique employed for biomonitoring due to its high metrological level and its capability for simultaneous determination of several chemical elements. For the comparability of the results, the quality of analytical procedure, the representativeness of samples and the effect of contamination with earth particles adhered to the leaf surface were also studied. The chemical composition of the soil, litter and leaf compartments was evaluated by INAA. The concentrations of some elements were higher for the soils of the valleys and considerably lower for the soils at higher altitudes. Such variability was not observed for the concentrations found in leaves, indicating the intrinsic chemical composition in plants. The concentrations in leaf did not change significantly (at the 95% confidence level) as demonstrated by the results from four different periods of sampling. Some tree species were able to accumulate the nutrients Ca, Co, K, Na, Se and Zn, the trace elements Br, Ba, Cs, Rb, Sc and Sr and the lanthanides Ce, Eu, La, Sm, Tb and Yb. The use of plants species for biomonitoring the long-term plot provided knowledge on the background concentrations of chemical elements. The Atlantic Forest can be considered to have a low status of pollution since most plants have shown concentrations within the expected range with exception of the accumulator species. Concentrations of some trace elements like As, Cd, Cr and Ni were below the detection limits. This work concentrated efforts to establish reference standards for studies on environmental impact considering the chemical composition in the long-term plot of the Atlantic Forest. The reservoir of chemical elements in the ecosystem was estimated, evidencing the importance of such knowledge for the biodiversity conservation.

Orientador: George John Shepherd / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T14:58:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arzolla_FredericoAlexandreRocciaDalPozzo_D.pdf: 2589315 bytes, checksum: 5f3a8f1162b2528b10143d38bedd987e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Florestas secundárias são constituídas por mosaicos de trechos em diferentes estágios sucessionais. As florestas estão sujeitas a ações antrópicas, diretas ou indiretas, que podem causar sua alteração, degradação ou supressão. Na Serra da Cantareira, houve o corte da floresta para a instalação de torres do novo traçado da Linha de Transmissão Guarulhos-Anhanguera, em julho de 2006, tendo como conseqüência a formação de clareiras de origem antrópica. O tamanho das clareiras variou de 106 m2 a 286 m2, num total de 0,2 ha. No primeiro capítulo, foi realizado o levantamento florístico da vegetação arbórea às margens dos traçados antigo e novo da linha de transmissão e nas picadas de acesso às torres, num total aproximado de 11 km de extensão. Foram identificadas 178 espécies, 54 famílias e 127 gêneros, sendo nove espécies consideradas ameaçadas de extinção. As famílias com maior riqueza de espécies foram Fabaceae (19 espécies), Myrtaceae (18), Lauraceae (16) e Rubiaceae (15). A similaridade florística encontrada com outros remanescentes florestais da Região Metropolitana de São Paulo e arredores variou entre 12% a 38%. No segundo capítulo, foi realizado o levantamento florístico do componente arbustivo-arbóreo nas clareiras antrópicas. Entre janeiro e fevereiro de 2010, foram encontradas 101 espécies, 32 famílias e 59 gêneros. As famílias com maior riqueza de espécies foram Solanaceae (16 espécies), Asteraceae (14), Piperaceae (10), Melastomataceae (8) e Euphorbiaceae (7). No terceiro capítulo, foi caracterizada a estrutura do componente arbustivoarbóreo dessas clareiras antrópicas. O levantamento foi realizado entre janeiro e maio de 2010. O critério de inclusão dos indivíduos foi a altura superior a 1,30 m. Foram amostrados 1.732 indivíduos, pertencentes a 140 espécies e 44 famílias. Destes, 1.336 indivíduos (77,2%) e 83 espécies, originaram-se por sementes, com densidade de 6.680 ind./ha e dominância de 6 m2/ha; e 396 indivíduos (22,8%) e 78 espécies, por brotação, com densidade de 1.980 ind./ha e dominância de 1,2 m2/ha. Para os indivíduos originados por sementes, Croton macrobothrys, Piptocarpha macropoda, Trema micrantha, Solanum mauritianum e Sessea brasiliensis apresentaram os maiores VI, e para aqueles originados por brotação, Cupania oblongifolia, Coffea arabica, Sessea brasiliensis, Croton floribundus e Guarea macrophylla. No componente sementes, as famílias com maior número de indivíduos foram Euphorbiaceae, Asteraceae e Solanaceae, com 73,2%, e no componente brotação, Sapindaceae, Rubiaceae, Meliaceae, Fabaceae e Salicaceae, com 56,6%. O valor de similaridade florística entre os dois componentes foi baixo, próximo de 5%, indicando a existência de dois conjuntos florísticos diferentes. A estrutura das clareiras de origem antrópica apresentou diferenças em relação a clareiras naturais, com a predominância de espécies pioneiras em vez de outros grupos sucessionais. O tamanho das clareiras, o corte da vegetação pré-existente e a idade da regeneração provavelmente influenciaram a composição de espécies encontrada. No capítulo 4, foram verificadas as variações florísticas e estruturais de florestas em diferentes fases sucessionais em trecho do Parque Estadual da Cantareira, onde que há um conjunto de trabalhos realizados, permitindo uma primeira aproximação para a identificação de estágios sucessionais para as florestas do Parque Estadual da Cantareira e seu entorno, contribuindo para aplicação da Resolução CONAMA no 01/1994 nessa região / Abstract: Forests are composed of mosaics of patches in different succesional states. Forests are subject to direct or indirect anthropogenic actions, which cause change, degradation or removal. A series of man-made clearings was made in the Serra da Cantareira State Park, to allow the installation of the towers of the Guarulhos-Anhanguera electrical transmission line , in July 2006. The size of the clearings varied from 106 m2 to 286 m2, with a total area of 0.2 ha. These clearings were used to study the initial phases of succession in this forest type. The first chapter describes a floristic survey of the arboreal component of the region in the immediate vicinity of the new and old electrical transmission lines, with an extension above 11 km. A total of 178 species belonging to 54 families and 127 genera were identified in the floristic survey, with nine species considered threatened. The richest families were Fabaceae (19 species), Myrtaceae (18), Lauraceae (16) and Rubiaceae (15). The floristic similarity encountered with other forest remnants in the São Paulo Metropolitan Region and surrounding ares ranged from 12% to 38%. The second chapter describes the floristic composition of arboreal-shrubby vegetation in the man-made clearings created to install the transmission-line towers. Between January and May, 2010, 101 species, 32 famílies e 59 gênera were sampled. The richest families were Solanaceae (16 espécies), Asteraceae (14), Piperaceae (10), Melastomataceae (8) e Euphorbiaceae (7). In the third chapter, it was characterized the structure of arboreal-shrubby component in these clearings, between January and May 2010. All individuals taller than 1.30 m were sampled. Of the total individuals, 1336 (77.2%) originated from seeds, giving a total density of 6680 indivs/ha and absolute dominance of 6 m2/ha. The component arising from seed, had Croton macrobothrys, Piptocarpha macropoda, Trema micrantha, Solanum mauritianum and Sessea brasiliensis with the highest Importance Index Values while the budding component had Cupania oblongifolia, Coffea arabica, Sessea brasiliensis, Croton floribundus e Guarea macrophylla. The seed component had Euphorbiaceae, Asteraceae and Solanaceae as the most numerous families (73,2% of the individuals) while in the budding component, another set of families - Sapindaceae, Rubiaceae, Meliaceae, Fabaceae and Salicaeae contained 56.6% of the individuals. The similarity between the two components was low (5%), indicating the presence of two distinct floristic groups. The man-made clearings showed some differences from natural clearings, with a predominance of pioneer species instead of other forms. Chapter 4, discusses the floristic and structural changes during the sucessional process in a region of Cantareira State Park. It is now possible to suggest a typical composition for the different phases of succession in the Cantareira State Park forests, based on the studies carried out up to the present, making it possible to apply CONAMA resolution 01/1994 with greater precision in this region and surrounding areas. Although this must still be regarded as preliminary, it should serve as a basis for more refined assessment of the successional process in these forests / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-25T15:13:36Z No. of bitstreams: 2 Mel de Castro Camelo.pdf: 4176032 bytes, checksum: cf15b1197b22a54fd3d5cef1ec8a788a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T15:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Mel de Castro Camelo.pdf: 4176032 bytes, checksum: cf15b1197b22a54fd3d5cef1ec8a788a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The species of Araceae are characterized by the presence of inflorescence in spadix, associated to a bract, the spathe. They occur in forest, country and rocky outcrops, presenting many endemic species. Some are highly adapted to specific habitats and few survive under altered conditions. The Caparaó National Park (ParNa Caparaó) has preserved areas and is recognized for the high endemism for species of Brazilian flora and high floristic richness. It is located in Serra do Caparaó, on the border of the states MG and ES, in southeastern Brazil. Located in one of the highest altitudes of the country, and about 70% of this conservation unit is in Espírito Santo. The region is occupied by semideciduous seasonal forest and dense ombrophylous forest at Montana and Upper Montana altitudes, as well as altitude fields. This work aims to inventory species of the Araceae family of the Caparaó National Park. The results are presented in two chapters, in article form, (Two new species of Anthurium Schott (Araceae) from Caparaó National Park, southeastern Brazil), where the first presents two new species of Anthurium sect. Urospadix Engl., which were found during the development of flora of Araceae from ParNa. And the second chapter (Araceae from Caparaó National Park, MG-ES, Brazil) deals with the inventory of Araceae, with 21 species belonging to four genera. In this are presented a key of identification of the species, descriptions, comments on phenology, geographic distribution, habitat and illustrations. / As espécies de Araceae são caracterizadas pela presença de inflorescência em espádice, associada a uma bráctea, a espata. Ocorrem em ambientes florestais, campestres e afloramentos rochosos, apresentando muitas espécies endêmicas. Algumas são altamente adaptadas para hábitats específicos e poucas sobrevivem em condições alteradas. O Parque Nacional do Caparaó (ParNa Caparaó) apresenta áreas preservadas e é reconhecido pelo alto endemismo para espécies da flora brasileira e alta riqueza florística. Está localizado na Serra do Caparaó, na divisa dos estados MG e ES, no sudeste do Brasil. Situado em uma das maiores altitudes do país, e cerca de 70% desta unidade de conservação encontra−se no Espírito Santo. A região é ocupada por Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Ombrófila Densa, em altitudes Montana e Alto−Montana, além de campos de altitude. Esse trabalho tem como objetivo inventariar espécies da família Araceae do Parque Nacional do Caparaó. Os resultados são apresentados em dois capítulos, em forma de artigo, (Duas espécies novas de Anthurium Schott (Araceae) para o Parque Nacional do Caparaó, sudeste do Brasil), onde o primeiro apresenta duas espécies novas de Anthurium sect. Urospadix Engl., que foram encontradas durante o desenvolvimento da flora de Araceae do ParNa. E o segundo capítulo (Araceae do Parque Nacional do Caparaó, MG−ES, Brasil) trata-se do inventário de Araceae, com 21 espécies pertencentes a quatro gêneros. Neste são apresentadas uma chave de identificação das espécies, descrições, comentários sobre fenologia, distribuição geográfica, habitat e ilustrações.

Orientadores: Carlos Alfredo Joly, Flavio Antonio Maës dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinha_Daniella_D.pdf: 19806435 bytes, checksum: af3818b4640c3acda5f09a0580ff9346 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Estudos prévios demonstraram baixa sazonalidade na frutificação em florestas tropicais não-sazonais, o que poderia influenciar o padrão temporal e espacial da chuva de sementes e do banco de sementes. Entretanto, esses processos não são conhecidos. O objetivo desse estudo foi determinar como ocorre a regeneração natural via sementes em uma floresta tropical Montana no Parque Estadual da Serra do Mar. Foram testadas as hipóteses: (1) a sazonalidade na chuva de sementes é fraca ou ausente e esse padrão não se diferencia dentro dos modos de dispersão; (2) o banco de sementes é florísticamente relacionado com a chuva de sementes e espacialmente acoplado; (3) o banco de sementes apresenta baixa sazonalidade e esse padrão não difere dentro dos modos de dispersão. Em 2 hectares de floresta, nós registramos o total de 29959-62904 diásporos na chuva de sementes (104-106 spp.), 1029-2999 diásporos no banco de sementes da serapilheira (36-38 spp.) e 6288-7824 plântulas no banco de sementes do solo (74-82 spp.) ao longo de dois anos. Asteraceae, Urticaceae e Melastomataceae foram abundantes na chuva de sementes (63-81%), no banco de sementes da serapilheira (70-73%) e no banco de sementes do solo (77-84%). A maior riqueza de espécies foi de arbóreas na chuva de sementes (59-61%) e banco de sementes da serapilheira (72-68%), e de herbáceas no banco de sementes do solo (ca. 55%). Houve maior proporção de sementes arbóreas em todas as vias de regeneração, assim como maior riqueza de espécies zoocóricas (mais de 50%). Entretanto, a anemocoria contribuiu com a maior proporção do total de sementes no banco de sementes do solo (ca. 75%) e da chuva de sementes de uma das áreas (64%). Houve sazonalidade na chuva de sementes com um único pico na abundância (Out-Nov). Esse padrão foi reforçado pela sazonalidade na abundância e riqueza de espécies da chuva de sementes anemocórica e zoocórica, ambas ocorrendo no período de maior precipitação. A chuva de sementes influenciou a composição de espécies das sementes contidas na serapilheira e no solo. Entretanto, o acoplamento espacial entre as vias de regeneração ocorreu somente em uma das áreas. O banco de sementes não apresentou variações na composição florística e houve fraca variação temporal na densidade e riqueza de espécies, repercutindo igualmente dentro dos modos de dispersão. Esse estudo demonstrou que a chuva de sementes pode ser sazonal em condições de baixa sazonalidade ambiental, independente do modo de dispersão das sementes. A relação entre composição da chuva de sementes e das sementes contidas na serapilheira e no solo revela que essas vias são interligadas e dependentes entre si, resultando em padrões espaciais agrupados. Como resultado, a baixa variação temporal do banco de sementes não pode ser atribuída à baixa sazonalidade na chuva de sementes. O fato de não haver acúmulo de sementes no solo após o período de dispersão sugere o baixo tempo de permanência das sementes. Por outro lado, a falta de acoplamento espacial em uma das áreas sugere processos de pós-dispersão atuando na reestruturação espacial do banco de sementes / Abstract: Previous studies have demonstrated low seasonality in the fruiting phenology in aseasonal tropical forests, which could influence the spatial and temporal pattern of seed rain and seed bank. However, these processes are poorly known. The aim of this study was to determine seed natural regeneration in an Atlantic tropical Montane forest located in southeast of Brazil, Serra do Mar State Park. The hipotheses were tested: (1) seasonality of seed rain is weak or absent and this pattern is no different within the dispersal modes; (2) the floristic composition of seed bank is closely related with seed rain and there is a spatial association between them; (3) the seed bank has a low seasonality and this pattern is the same within the dispersal modes. In two hectares of forest we recorded total of 29959-62904 seeds in the seed rain (104-106 spp.), 1029-2999 seeds in the litter seed bank (36-38 spp.) and 6288-7824 seedlings in the soil seed bank (78-82 spp.) over two years. Asteraceae, Urticaceae and Melastomataceae were abundant in the seed rain (63-81%), litter seed bank (70-73%) and soil seed bank (77-84%). Trees accounted to higher species richness in the seed rain (59-61%) and litter seed bank (72-68%). Herbaceous were most important to the species richness of soil seed bank (ca. 55%). There were more of tree seeds in all regeneration modes, as well as greater zoochorous species richness (more than 50%). However, anemochory had the largest proportion of total seeds in the soil seed bank (ca. 75%) as well as one of the areas where the seed rain was sampled (64%). There was seasonality of seed rain with a single peak in abundance (Oct-Nov). This pattern was reinforced by seasonality in the anemochorous and zoochorous abundance and species richness of seed rain, both occurring in the period of greatest rainfall. Seed rain influenced the species composition of the seeds in the litter and soil. However, the spatial coupling between the regeneration modes occurred in only one area. The soil seed bank showed no changes in the floristic composition and there was a weak temporal variation in density and species richness reflecting also within in the dispersal syndromes. This study demonstrated that seasonality in seed rain can occur even in tropical forests where environmental seasonality is low, regardless of the manner in which the seeds are dispersed. The relationship between seed rain and seed bank composition (litter and soil) reveals that these pathways are interconnected and dependent on each other, resulting in clustered spatial patterns. As a result, the low temporal variation of soil seed bank can not be attributed to the low seasonality of seed rain. Since there is no seed accumulation in the soil after a period of seed dispersal, short residence time of the seed in the soil is suggested. On the other hand, the lack of spatial association between seed rain and seed bank in one of the areas suggests post-dispersal processes acting in the spatial restructuring of the seed bank / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal