Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-08-14T16:28:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1205386 bytes, checksum: be5edb791c18d8a1f1e0e5e3522a98bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T16:28:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1205386 bytes, checksum: be5edb791c18d8a1f1e0e5e3522a98bf (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aumento de dióxido de carbono (CO 2) na atmosfera durante as últimas décadas tem despertado crescente interesse na função desse gás no crescimento e desenvolvimento das plantas. Apesar da conhecida associação entre concentração de CO 2 elevada e o crescimento das plantas, seus efeitos na regulação do metabolismo primário coordenado pelas giberelinas (GA) são, ainda, pouco conhecidos. Neste trabalho, procuramos compreender o papel da concentração de CO 2 elevada em plantas de tomate com reduzido nível de GA em diferentes estádios de crescimento. Para isso planta mutante gib-1 e plantas tratadas com o inibidor da biossíntese de GAs, paclobutrazol (PAC) foram submetidas à concentração de CO 2 ambiente (400 μmol CO 2 mol^-1 ar) e elevada (750 μmol CO 2 mol^-1 ar) aos 21 e 35 dias após a germinação. A inibição do crescimento pelo reduzido nível de GA foi revertida quando as plantas foram submetidas à concentração de CO 2 elevada aos 21 dias após a germinação. O estímulo da A e o aumento nos níveis de carboidratos contribuem para o estímulo do crescimento sob concentração de CO 2 elevada mesmo sob deficiência de GAs. A capacidade da concentração de CO 2 elevada em restaurar o crescimento das plantas é um reflexo da flexibilidade metabólica dessas plantas diante de uma situação que estimule o crescimento. Contudo, este estímulo pode estar restrito a uma fase do crescimento/desenvolvimento das plantas, visto que, quando submetidas á concentração de CO 2 elevada aos 35 DAG, plantas controle e com reduzido nível de GAs não alteraram seu crescimento. / The increase of carbon dioxide (CO 2) in the atmosphere during the last decades has aroused interest in the function of this gas in the growth and development of plants. Despite the known association between high CO 2 concentration and plant growth, its effects on the regulation of primary metabolism coordinated by gibberellins (GA) are still poorly understood. In this work, we aimed to understand the role of high concentration of CO 2 in tomato plants with reduced GA content at different stages of growth. For this purpose, gib-1 mutant and plants treated with paclobutrazol (PAC), GA biosynthesis inhibitor, were submitted either to ambient (400 μmol CO2 mol^-1 ar) and to elevated (750 μmol CO2 mol^-1 ar) CO 2 at 21 and 35 days after germination (DAG). Inhibition of growth by the low GA content was reverted by elevated CO 2 concentration at 21 DAG. The stimulation of A and the increase in carbohydrate levels contribute to the growth in elevated CO 2 concentration, even under low GA regime. The ability of the elevated CO 2 concentration to restore the plant growth is a reflection of the metabolic flexibility in face of a situation that stimulates growth. However, the growth stimulation is restricted to a stage of plant growth / development, since plants with low GA content submitted to elevated concentration of CO 2 at 35 DAG did not alter their growth.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347952.pdf: 1652700 bytes, checksum: d5b3b39b9467c0e72fabb30d1d34e398 (MD5) Previous issue date: 2017 / As concentrações de CO2 aumentaram de 280 ppm na era pré-industrial para 451 ppm em 2017, estima-se que sua concentração tem aumentado cerca de 1% ao ano, o que também vai elevar a temperatura de 3 a 6ºC até 2100. O aumento na concentração de CO2 é o principal responsável pelo efeito estufa, que eleva a temperatura média global causando as mudanças climáticas, alterando o regime de chuvas, a intensidade dos ventos e os níveis dos mares dentre outros danos. Os impactos desse acréscimo de dióxido de carbono para a atmosfera tem sido a causa de preocupações e dúvidas, já que os seus efeitos causam mudanças importantes tanto nas fisionomias de ambientes terrestres quanto dos aquáticos bem como de toda a flora e fauna associados. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo submeter a espécie vegetal Seemannia sylvatica à atmosfera futura, com elevada concentração de CO2 e de temperatura, a fim de verificar o comportamento morfoanatômico foliar diante de condições extremas. Para isso mudas da espécie foram submetidas à quatro tratamentos: T1: temperatura e CO2 ambientes, T2: temperatura elevada e CO2 ambiente, T3: temperatura ambiente e CO2 elevado e T4: temperatura e CO2 elevados. Cada tratamento foi composto de 10 réplicas e teve duração de 30 dias. Os resultados indicam que a estrutura anatômica da folha de S. sylvatica é comum para espécies de Gesneriaceae, principalmente na presença de tricomas tectores e glandulares. Os resultados ainda revelam que a folha de S. sylvatica é sensível ao aumento da temperatura e ao aumento da concentração de CO2 mostrando variação na estrutura anatômica como: aumento da área foliar e na densidade de tricomas glandulares da face abaxial; redução da densidade estomática e aumento da espessura da folha, devido ao aumento da espessura das células epidérmicas de ambas as faces, do parênquima paliçádico e do parênquima esponjoso. / Abstract: The concentration of CO2 has increased from 280 ppm in the preindustrial age, to 451 ppm in 2017, taking into account that this concentration has increased about 1% a year, what will also be increasing the temperature from 3 to 6 oC till 2100. The raise in the CO2 concentration is the main reason of the greenhouse effect, which raises the average temperature, changing the weather, modifying the raining period, the wind intensity, the sea level and other consequential damages. The impacts of this increase of carbon dioxide on the atmosphere have been the cause of concerns and doubts since its effects are causing major changes in both, the physiognomies of terrestrial environments and marine, as well as all the flora and fauna associated with it. In view of what was shown, the purpose of this essay was to submit the plant species Seemannia sylvatica on a future atmosphere, with high concentrations of CO2 and temperature, in order to verify the the morphological and anatomical characteristics of leaves facing extreme conditions. For this, seedlings of the species were submitted to four treatments: T1: environmental temperature and CO2; T2: high temperature and environmental CO2; T3: environmental temperature and high CO2; T4: high temperature and CO2. Each treatment was composed of 10 replicas and lasted for 30 days. The results indicate that the anatomical structure of the S. sylvatica leaf is common for species of Gesneriaceae, mainly in the presence of tectorial and glandular trichomes. The results reveal that the leaf of S. sylvatica is sensitive to temperature rise and the increase in CO2 concentration showing variation in anatomical structure: increased leaf area and density of glandular trichomes on the abaxial face; reduction in stomatal density and increased thickness of the leaf, due to the increased thickness of the epidermis and palisade and spongy parenchyma.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-05-19T13:47:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1800381 bytes, checksum: 348713e32fe650d04684641d1f30d461 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T13:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1800381 bytes, checksum: 348713e32fe650d04684641d1f30d461 (MD5) Previous issue date: 2016-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Antártica Marítima apresenta alta sensibilidade às mudanças climáticas, especialmente pelas alterações na temperatura do ar, que modificam a dinâmica do carbono e atributos do solo nos ecossistemas terrestres. Sendo assim, variáveis relacionadas ao solo (ou seja, carbono orgânico, temperatura do solo e umidade do solo), e o padrão de distribuição da vegetação, podem ser indicadores das mudanças climáticas. O objetivo deste trabalho foi investigar a relação espacial e temporal entre as trocas de carbono, o status de nutrientes do solo e seu desenvolvimento nos principais ecossistemas terrestres da Antártica Marítima. O estudo foi realizado na Península Keller e Coppermine, Ilha Rei George e Robert, respectivamente. Grids regulares foram instalados para avaliar a variabilidade espacial de atributos gerais do solo e troca de carbono em campos de liquens, musgos, liquens/musgos e locais de solo exposto, ao longo das áreas livres de gelo. Usando técnicas de geoestatística, a dependência espacial foi acessada através da modelagem do semivariograma e dimensão fractal. Amostras de solo foram coletadas em diferentes camadas para determinar alguns atributos gerais do solo. A respiração total do ecossistema, troca líquida do ecossistema e produção primária bruta foram determinadas medindo fluxos de CO 2 in situ, com um sistema automático de fechamento da câmara de medição (LI-COR Biosciences, Lincoln, NE, EUA), baseado em medições de curto e longo prazo. Os resultados indicam uma alta capacidade dos tapetes de musgos (principalmente por Sanionia uncinata), para atuar como dreno de carbono, em locais onde a umidade do solo é elevada. Por outro lado, onde o guano é depositado, a temperatura do solo é elevada, levando a um aumento da mineralização da matéria orgânica, respiração do ecossistema, atuando como fonte de carbono para a atmosfera. A dependência espacial variou entre os locais, sendo que a deposição do guano e a cobertura vegetal governam a extensão da estrutura espacial. Os valores de dimensão fractal mostraram que há uma forte relação espacial entre o carbono orgânico e o alumínio. Os solos são caracterizados principalmente pelas altas quantidades de bases e incipiente formação de argila. Em zonas com influência ornitogênica fraca, o solo é ácido e os valores de alumínio trocável são elevados, associados a uma acidez potencial elevada. A proximidade do permafrost está reduzindo a temperatura do solo, e consequentemente o número de dias de degelo. No entanto, sob o aquecimento atual, este local tende a agir progressivamente como uma fonte de CO 2 para a atmosfera. Por outro lado, mais turfeiras podem ser formadas devido derretimento de neve/gelo, armazenamento grandes quantidades de carbono. O balanço entre o ganho e perda de CO 2 precisa ser mais pesquisado na Antártica Marítima, a fim de elucidar a dinâmica atual considerando outras áreas livres de gelo. / Maritime Antarctica presents high sensitivity to climate change, especially by the alterations in air temperature, which modifies carbon dynamics and soil attributes in terrestrial ecosystems. Thus, variables related to soil (i.e. organic carbon, soil temperature and soil moisture), and vegetation distribution patterns, can represent climate change indicators. The objective of this work was to investigate the spatial and temporal relationship among carbon exchange, soil nutrient status and development in the main terrestrial ecosystems of Maritime Antarctica. The study was carried out at Keller and Coppermine Peninsula, in King George Island and Robert Island, respectively. Regular grids were installed to evaluate the spatial variability of general soil attributes and carbon exchange in lichens, mosses, lichens/mosses and bare soil sites along the ice- free areas. By using geostatistical techniques, spatial dependence was accessed through semivariogram and fractal dimension modeling. Soil was sampled at different soil layers to determine general soil attributes. Ecosystem respiration, net ecosystem exchange and gross primary production were determined by measuring CO 2 fluxes in situ with a closed automatic chamber system (LI-COR Biosciences, Lincoln, NE, USA), based on short and long-term measurements. Results indicate a high capacity of mosses carpets (especially by Sanionia uncinata) to act as a sink of carbon, where soil moisture is elevated. On the other hand, where guano is deposited, soil temperature is enhanced, leading to increase soil organic matter mineralization, ecosystem respiration, acting as a source of carbon to the atmosphere. Spatial dependence strongly varied among sites, where guano deposition and vegetation coverage are reported to drive the extension of spatial structure. Fractal dimension values showed great spatial relationship between organic carbon and aluminum. Soils are mainly characterized by the high amounts of bases and weak clay formation. In zones with weak ornithogenic influence, soil is acid and values of exchangeable aluminum are high, associated with elevated potential acidity. The proximity of permafrost is leading to lower soil temperatures, reducing the number of thaw days. However, under current climate warming, this site will progressively act as a source of CO 2 to the atmosphere. On the other hand, peatlands could be formed due snow/ice melting, storing large amounts of carbon. The balance of uptake and release of CO 2 needs to be further researched in Maritime Antarctica, to elucidate the current dynamic for other different ice-free areas.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-03-07T08:40:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2003812 bytes, checksum: 4f494b3817fdb20335ef960331babcc6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-07T08:40:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2003812 bytes, checksum: 4f494b3817fdb20335ef960331babcc6 (MD5) Previous issue date: 2015-10-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diante do cenário de alterações climáticas e da demanda crescente por ações de redução e mitigação das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) é necessário propor medidas que colaborem com políticas de atenuação das emissões de GEE, em especial na área rural – principal fonte emissora de gases de efeito estufa no Brasil. Deste modo, o objetivo geral deste estudo foi levantar dados primários e secundários de carbono florestal e desenvolver e implementar um sistema de cálculo de balanço de carbono em propriedades rurais. A tese foi dividida em quatro capítulos: Capítulo 1 - Estoque e incremento de carbono em Floresta Estacional Semidecidual na Bacia do Rio Doce, MG; Capítulo 2 – Balanço de gases de efeito estufa em monocultivo de eucalipto em Lamim, MG, Capítulo 3 – Balanço de gases de efeito estufa em sistemas silvipastoris em Porto Firme, MG, e Capítulo 4 – Sistema Carbono Zero: Cálculo de balanço de GEE em propriedades rurais. No Capítulo 1 estimou- se o estoque e incremento de carbono presente na biomassa viva acima e abaixo do solo em uma propriedade rural localizada na Bacia do Rio Doce em Minas Gerais. O carbono presente acima do solo foi o compartimento que apresentou maior estimativa, representando 81,93% do valor total. A estimativa de estoque e do IMA de carbono encontrado neste estudo foi igual a 39,90 Mg.ha -1 e 3,17 Mg.ha -1 .ano -1 , respectivamente. Plathymenia foliolosa (vinhático) e Paratecoma peroba (peroba) apresentaram maior média de carbono estocado (712,39 KgC.indivíduo -1 e 709,45 KgC.indivíduo -1 , respectivamente). Senna multijuga (canafístula) é a espécie que possui maior IMA de carbono, 7,79 KgC.ind. -1 .ano -1 . No Capítulo 2 estimou-se o balanço de remoções e emissões de GEE em monocultivo de eucalipto localizado na zona rural de Lamim, MG. Analisou-se quatro áreas com espaçamentos diferentes (2 x 1 m, 2 x 2 m, 3 x 2 m e 3 x 3 m) de E.urophylla x E.grandis aos 18 e 32 meses. O estoque de carbono foi maior nos plantios mais adensados, variando de 2,53 a 10,51 Mg.ha -1 , aos 18 meses e 12,72 e 24,78 Mg.ha -1 , aos 32 meses. Os valores de Incremento Médio Anual (IMA) de carbono diminuíram de acordo com o aumento da área útil por planta, variando entre 1,68 e 4,71 MgC.ha -1 .ano -1 para espaçamento 3 x 3 m, aos 18 e 32 meses, respectivamente, e 7,0 e 9,18 MgC.ha -1 .ano -1 para o espaçamento 2 x 1 m, aos 18 e 32 meses de idade, nesta ordem. O monocultivo de eucalipto apresentou balanço de GEE positivo para as quatro áreas, em média, 19,43 MgCO 2e aos 18 meses e 67,80 MgCO 2e aos 32 meses. No Capítulo 3 estimou-se o balanço de remoções e emissões de GEE em sistemas silvipastoris localizados em Porto Firme, MG. Analisou-se quatro sistemas silvipastoris com E.urophylla x E.grandis sob diferentes espaçamentos, clones e idades localizados na propriedade rural A (S-1A, S-2A, S-3A e S- 4A) e dois sistemas silvipastoris implantados na propriedade B (S-1B e S-2B). Todos os sistemas silvipastoris avaliados possuem balanço de carbono positivo. O sistema S-3A, por apresentar maior estoque de carbono, obteve também balanço de carbono superior aos demais. Além disso, em todos os sistemas avaliados, o gado é a principal fonte emissora de GEE. No Capítulo 4, final, objetivou-se desenvolver, implementar e validar um sistema de cálculo de balanço de GEE denominado Sistema Carbono Zero. O sistema mostrou-se eficiente e útil como ferramenta de apoio à implantação de projetos e ações de mitigação das alterações climáticas junto aos produtores rurais. Além disso, o componente arbóreo contribuiu de forma favorável para o balanço de GEE em propriedades rurais e, consequentemente, para a mitigação das alterações climáticas. Palavras-chave: Mudanças Climáticas, Agricultura de Baixo Carbono, Remoção de CO 2 , Emissão de CO 2. / Based on climate changes scenario and demand rise by Greenhouse Gases (GHG) reduction and mitigation activities is important to propose methods to collaborate with GHG reduction policies, especially in rural areas – main Brazilian GHG source. Thus, this study aimed to evaluate the GHG balance of farms, develop and implement a GHG balance system. The thesis contains four chapters: Chapter 1 - Stock and carbon increase in seasonal semideciduous tropical forest in Bacia do Rio Doce, MG ; Chapter 2 - Greenhouse gas balance by eucalyptus monoculture in Lamim, MG; Chapter 3 - Greenhouse gas balance by silvopastoral systems in Porto Firme, MG; and Chapter 4 - Carbono Zero System: GHG balance of farms. In Chapter 1 we estimate stock and carbon increment in aboveground and belowground biomass in farm located in Bacia do Rio Doce, Minas Gerais. The aboveground biomass pool showed highest estimative, 81.93% of total. The estimative of carbon stock and annual average increment were equal to 39.90 Mg . ha -1 and 3.17 Mg . ha -1 yr -1 , in this order. Plathymenia foliolosa (vinhático) and Paratecoma peroba (peroba) showed higher average of carbon stock (712.39 KgC.tree -1 and 709.45 KgC.tree -1 , respectively). Senna multijuga (canafístula) has superior Annual Average Increment (AAI) of carbon, 7.79 KgC.tree -1 .yr -1 . In Chapter 2 we estimate the removals and GHG emission balance in Eucalyptus monoculture located in Lamim, MG. We evaluated four areas of E.urophylla x E.grandis at 18 and 32 months under different tree densities (2 x 1 m, 2 x 2 m, 3 x 2 m e 3 x 3 m) and GHG emissions from planting management. The carbon stock was higher for elevated tree density areas ranged from 2.53 to 10.51 Mg.ha -1 at 18 months and between 12.72 and 24.78 Mg.ha -1 at 32 months. The AAI values decreased according to elevation of area by tree, 1.68 – 4.71 MgC.ha -1 .yr -1 for 3 x 3 m at 18 and 32 months, respectively, and 7.0 and 9.18 MgC.ha -1 .yr -1 for 2 x 1 m, at 18 and 32 months, in this order. The Eucalyptus monoculture presented positive GHG balance for all rural areas, on average, 19.43 MgCO 2 at 18 months and 67.80 MgCO 2e at 32. In Chapter 3 we estimated the removals and GHG emissions in silvopastoral systems located in Porto Firme, MG. We analyzed four silvopastoral systems of E.urophylla x E.grandis under different tree density, clones and age for farm A (S-1A, S-2A, S-3A and S-4A) and two silvopastoral systems in rural property B (S-1B and S-2B). All silvopastoral systems showed positive carbon balance. The S-3A system has higher carbon stock and carbon balance superior them. Moreover, cattle is the main GHG source. The final Chapter, Chapter 4, aimed to develop, implement and validate a GHG balance system, named Carbono Zero System. The system proved efficient and useful as support appliance to develop projects and activities of climate changes mitigation with farmers. Furthermore, the trees contributed positively to the GHG balance on farms and, consequently, to climate change mitigation. Key-words: Climate change, Low-carbon agriculture, CO 2 removal, CO 2 emission.