abstract: In recent decades, marine ecologists have conducted extensive field work and experiments to understand the interactions between bacteria and bacteriophage (phage) in marine environments. This dissertation provides a detailed rigorous framework for gaining deeper insight into these interactions. Specific features of the dissertation include the design of a new deterministic Lotka-Volterra model with n + 1 bacteria, n/n + 1 phage, with explicit nutrient, where the jth phage strain infects the first j bacterial strains, a perfectly nested infection network (NIN). This system is subject to trade-off conditions on the life-history traits of both bacteria and phage given in an earlier study Jover et al. (2013). Sufficient conditions are provided to show that a bacteria-phage community of arbitrary size with NIN can arise through the succession of permanent subcommunities, by the successive addition of one new population. Using uniform persistence theory, this entire community is shown to be permanent (uniformly persistent), meaning that all populations ultimately survive. It is shown that a modified version of the original NIN Lotka-Volterra model with implicit nutrient considered by Jover et al. (2013) is permanent. A new one-to-one infection network (OIN) is also considered where each bacterium is infected by only one phage, and that phage infects only that bacterium. This model does not use the trade-offs on phage infection range, and bacterium resistance to phage. The OIN model is shown to be permanent, and using Lyapunov function theory, coupled with LaSalle’s Invariance Principle, the unique coexistence equilibrium associated with the NIN is globally asymptotically stable provided that the inter- and intra-specific bacterial competition coefficients are equal across all bacteria. Finally, the OIN model is extended to a “Kill the Winner” (KtW) Lotka-Volterra model of marine communities consisting of bacteria, phage, and zooplankton. The zooplankton acts as a super bacteriophage, which infects all bacteria. This model is shown to be permanent. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Applied Mathematics 2016

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:26:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CORREA_Laine_2011.pdf: 1944443 bytes, checksum: 0899fb876fda57b1a5027ac9b264d2e9 (MD5) Previous issue date: 2011-03-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Was carried out the phytosociological survey of understory of remaining semideciduous forest located at Federal of São Carlos University campus Sorocaba, São Paulo State, Brazil. The goal of this study was to analyze the structural and floristic composition of the understory. Were identified 129 species from 41 botanical families, of these four threatened species and four exotic species. The species were identified in ecological groups as pioneer species (P) and non-pioneer species or latter species (NP), and as canopy species (D) and understory species (S). The families with highest importance value (VI) were Myrtaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Sapindaceae e Meliaceae, and the species were Actinostemon concepcionis (Chodat & Hassl.) Hochr, Mollinedia clavigera Tul., Eugenia pluriflora DC, Cupania vernalis Cambess., Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand, Trichilia elegans A. Juss., Piper amalago L., Enterolobium contorstisiliquum (Vell.) Morong, Endlicheria paniculata (Spreng.) J.F. Macbr, Matayba elaegnoides Radlk. From the total species collected (129), 77 are canopy species, 29 understory species, and 19 were not identified. As for the ecological groups, 41 species were identified as P, 65 species as NP and 19 were not identified. Among the 77 species of canopy, 38 were collected in previous study on the composition of the canopy. The results attest that in the future, the composition of the canopy will be partially changed, with the possibility of bigger richness, and with more NP species proportion. The results permits to say that these small remaining of semideciduous forest are in intermediate sucessional stage and are important to biodiversity regional conservation. / Foi realizado o levantamento fitossociológico do estrato regenerativo de trechos de remanescentes de floresta estacional semidecidual, localizados na Universidade Federal de São Carlos - campus Sorocaba, Estado de São Paulo, Brasil. O objetivo deste estudo foi analisar a estrutura e composição florística do estrato regenerativo. Foram identificadas 129 espécies de 41 famílias botânicas, sendo quatro espécies ameaçadas e quatro espécies exóticas. As espécies foram identificadas em grupos ecológicos como espécies pioneiras (P) e espécies não-pioneiras ou espécies tardias (NP), e como espécie de dossel (D) e espécies de sub-bosque (S). As famílias com maior valor de importância (VI) foram Myrtaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Sapindaceae e Meliaceae, e as espécies foram Actinostemon concepcionis (Chodat & Hassl.). Hochr, Mollinedia clavigera Tul., Eugenia pluriflora DC., Cupania vernalis Cambess., Protium heptaphyllum (Aubl.) Marchand, Trichilia elegans A. Juss., Piper amalago L., Enterolobium contorstisiliquum (Vell.) Morong, Endlicheria paniculata (Spreng.) J.F. Macbr, Matayba elaegnoides Radlk. Do total de espécies coletadas (129), 77 são espécies de dossel, 29 são espécies de sub-bosque e 19 não foram identificados até espécie. Foram identificadas 41 espécies como P (pioneiras), 65 espécies como NP (não pioneiras) e 19 não foram identificadas. Entre as 77 espécies de dossel, 38 foram amostradas em estudos anteriores sobre a composição do dossel. Os resultados atestam que, no futuro, a composição dossel será parcialmente alterada, com a possibilidade de maior riqueza e com maior proporção de espécies NP. O resultado permite afirmar que estes pequenos remanescentes de floresta estacional semidecidual estão em estágio sucessional intermediário e são importantes para a conservação da biodiversidade regional.

A Lagoa Mangueira é uma extensa lagoa rasa subtropical localizada no sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É um ambiente que varia de oligo à mesotrófico, com extensa área litoral colonizada por macrófitas aquáticas, fornecendo grande área de substrato para o desenvolvimento da comunidade aderida. A parte sul da lagoa é caracterizada pela alta transparência e alto pH, e a parte norte é mais rasa com alta concentração de ácidos húmicos devido a interação com banhado. Devido sua forma e posição geográfica a lagoa sofre constante ação dos ventos de direção NE, com mudanças para o quadrante SE-SO durante as frentes frias. O vento neste ambiente é um fator regulador da hidrodinâmica, afetando espacial e temporalmente as comunidades aquáticas (fitoplâncton, zooplâncton, e peixes), podendo ser considerado um distúrbio constante no ambiente. Entretanto, ainda há uma lacuna quanto à contribuição das algas epifíticas para a teia trófica, bem como a resposta dessa comunidade à hidrodinâmica. O Capítulo 1 apresenta um estudo que testou se as diatomáceas epifíticas respondem a heterogeneidade espacial da lagoa durante dois verões em três pontos distantes (Norte, Centro e Sul). Verificou-se que as diatomáceas exibem um gradiente longitudinal NS e a área central assume características semelhantes aos pontos Norte e Sul dependendo da dinâmica do vento. No Capítulo 2, foi avaliada a sucessão das algas epifíticas no Sul da lagoa, durante 60 dias no verão de 2012, para investigar os fatores reguladores do desenvolvimento da comunidade in situ, considerando o zooplâncton como potencial predador. O estudo evidenciou que a fase avançada da sucessão foi dominada por diatomáceas fortemente aderidas e adaptadas às altas médias da velocidade do vento (±15 m s-1). O epifíton mostrou-se uma grande fonte de produtividade primária para a teia trófica e fortes correlações provaram que a comunidade sustentou o controle bottom-up da comunidade zooplanctônica. O Capítulo 3 descreve o estudo que testou a resposta do epifíton à dinâmica do vento (velocidade e direção) durante frentes frias (inverno de 2013) em três situações diferentes: comunidade natural, sucessão em um banco de macrófitas e um mesocosmo (protegido da ação do vento). O epifíton revelou-se resiliente, uma vez que o vento favoreceu a colonização e estabilização, recuperando-se rapidamente após o distúrbio. O mesocosmo diminuiu a ação do vento atrasando a deposição das células metafíticas para início da colonização e a sucessão só começou após um grande distúrbio (vento 10 m s-1) que nivelou a água do mesocosmo e a água circundante. Dominância de diatomáceas foi registrada em todos os experimentos. As diversidades das comunidades de todos os experimentos responderam à dinâmica do vento, sendo mais baixas quando a velocidade do vento excedeu a média encontrada para o período (5 m s -1). / Mangueira Lake is a large shallow subtropical lake located in the Southern Rio Grande do Sul State, Brazil. The lake ranges from oligo to -mesotrophic conditions and presents a large littoral zone covered by macrophytes, providing large area for attached community development. The southern area of the lake is characterized by high transparency and high pH and the northern area is shallower with high concentration of humic acids because of its interaction with the wetland. Due to its shape and geographic position, the lake undergoes constant wind action from NE direction and from SE‒SW during cold-fronts. The wind regulates the hydrodynamics in this environment affecting spatial and temporally the aquatic communities (phytoplankton, zooplankton and fishes), and can be considered a constant disturbance. However, epiphytic algae contribution for food-web, as well as their responses to hydrodynamics, are still a lack. Chapter 1 presents a study in which we tested if epiphytic diatoms respond to the lake spatial heterogeneity during two summers in three distant sites (North, Center and South). As a result we noted that diatoms exhibited a longitudinal gradient from NS whereas the center area assumes characteristics similar to both North and South areas depending on wind dynamics. In Chapter 2, we investigated epiphyton succession during 60 days in southern part of the lake in the summer of 2012, aiming to describe the driving factors of the community development in situ, considering zooplankton as a potential grazer. The study highlighted that the advanced phase of succession was dominated by tightly attached diatoms adapted to high wind mean velocity (±15 m s-1). We also showed that epiphyton was great source of primary production for the food-web and strong correlations proved that the community is handling zooplankton bottom-up control. Chapter 3 describes a study that tested the response of the epiphyton to the wind dynamics (velocity and direction) during cold-fronts (2013 Winter) in three different situations: natural community, succession in a macrophyte bank and in an enclosure (protected from the wind). As a result, epiphyton revealed to be resilient once wind favored colonization and stabilization, rapidly recovering after disturbance. The enclosure acted buffering wind forces delaying succession derived by settlement of metaphytic cells and the succession only started after a huge disturbance (wind 10 m s-1) which leveled the enclosure water and the lake water. Dominance of diatoms was registered in all experiments. The communities‟ diversities responded to wind dynamics, whereas all experiments showed lower diversities when wind velocity exceeded the system‟s means (5 m s-1).

Neste trabalho investigamos como são as interações discursivas que podem levar à promoção da enculturação científica durante uma atividade de trabalho de campo, relacionado à Ecologia, em uma área reflorestada. Várias perspectivas do campo da linguagem e ensino de Ciências nortearam este trabalho, dentre elas as pesquisas que consideram que a prática da argumentação em aula seja essencial para aprender Ciências, já que argumentar é inerente ao próprio discurso científico. Concebendo a Ciência como cultura, outras pesquisas discutem a importância de se envolver os alunos em atividades nas quais eles aprendam linguagens, regras, valores, conceitos da Ciência e como ela é construída ao longo do tempo, de forma a se posicionarem criticamente diante de situações que envolvam tomadas de decisões respaldadas em conhecimento científico. Contudo, raras atividades desenvolvidas em espaços não formais de ensino são amparadas pelos pressupostos apontados anteriormente, como por exemplo, os trabalhos de campo em ambientes naturais. Versando sobre os aspectos mencionados, foi elaborada uma atividade subdividida em três episódios: contextualização do trabalho de campo, realização do trabalho de campo e discussão dos dados coletados no trabalho de campo. O primeiro e o terceiro episódios ocorreram no Laboratório de Ensino de Biologia e o desenvolvimento do trabalho de campo ocorreu dentro da Floresta da USP, ambos no campus de Ribeirão Preto. Metodologias provenientes da Ecologia de Comunidades Vegetais foram empregadas, problematizando-se os possíveis estágios de sucessão ecológica do ambiente. Participaram da atividade dois monitores (estudantes do curso de Ciências Biológicas da USP, do mesmo campus) e alunos do sétimo ano do ensino fundamental. Inicialmente, toda a atividade foi videogravada e transcrita. Sua análise se deu com base nos elementos estruturais do Padrão de Argumentação de Toulmin e na verificação dos tipos de situações discursivas presentes. Averiguou-se, então, que turnos de falas durante toda a atividade compuseram um argumento geral construído a partir do problema proposto no trabalho de campo. Poucos argumentos pontuais também foram encontrados. No entanto, as falas dos alunos contribuíram minimamente com a construção de ambos os argumentos, predominando as falas dos monitores. Constatou-se também que aos alunos foi proporcionada uma vivência na qual um argumento, previamente delineado pelos monitores, pouco a pouco foi constituído. Porém, o contexto de produção desse argumento foi uma situação explicativa, a qual pode ser identificada pelos marcadores \"presença de uma única ideia (opinião)\" e \"justificativa de uma única ideia (opinião)\". / In this research we investigate the discursive interactions that may lead to the promotion of scientific literacy during a field work activity related to Ecology in a reforested area. Many perspectives in the field of language and science teaching guided this study, among them the researches that consider that the practice of argumentation in the classroom as essential to learning science, since arguing is inherent to scientific discourse. By designing science as culture, other studies discuss the importance of engaging students in activities in which they learn languages, rules, values, scientific concepts, and for the construction of science over time in order to position themselves critically in situations involving decision making using scientific knowledge as support. However, few activities in non-formal education are supported by the assumptions mentioned earlier, for example the fieldworks in natural environments. Dealing with the aspects mentioned above, was prepared an activity divided into three episodes: contextualization of the fieldwork, completion of fieldwork and discussion of data collected in the field. The first and third episodes occurred in the Biology Teaching Laboratory and the development of the field work took place within the USP Forest, both on the Ribeirão Preto campus. Methodologies from the Ecology of Plant Communities were used, questioning the possible ecological succession stages in the environment. Two monitors (Biology grad students from the same campus) and students of the seventh year of elementary school participated in the activity. Initially, all activity was videotaped and transcribed. Its analysis was based on structural elements of Toulmin Argumentation Pattern and on the verification of the present types of discursive situations. It was found then that shifts speeches throughout the activity composed a general argument constructed from the proposed issue in the fieldwork. Few specific arguments were found. However, the speech of students contributed minimally to the construction of both arguments, predominating the speeches of monitors. It was also found that students were provided an experience in which an argument previously outlined by the monitors, had been gradually established. However, the production context of this argument was an explaining situation, which can be identified by markers\' \"presence of a single idea (opinion)\" and \"justification of a single idea (opinion)\".

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A Caatinga à a vegetaÃÃo predominante no semiÃrido Nordestino, caracterizada por plantas caducifÃlias que perdem suas folhas durante o perÃodo de estiagem. Uma das prÃticas que vem contribuindo para a perda da diversidade à a exploraÃÃo indiscriminada da vegetaÃÃo natural para produÃÃo de lenha, cujos efeitos sÃo devastadores, principalmente, no bioma que à considerado um dos mais frÃgeis. Visando a exploraÃÃo da madeira de forma legalizada e sustentÃvel, a partir de 2012 foram aprovados Planos de Manejo Florestal. Para garantir a sustentabilidade do Plano de Manejo Florestal se faz necessÃrio a realizaÃÃo de pesquisas que avaliem os possÃveis impactos sobre os artrÃpodes de solo, uma vez que esses organismos reagem rapidamente a qualquer alteraÃÃo ocorrida dentro de um ambiente. Diante do exposto o presente trabalho tem por objetivo relatar informaÃÃes sobre os principais grupos de organismos habitantes do solo (ArtrÃpodes de solo ou edÃficos), bem como o efeito do plano de Manejo florestal sobre organismos presentes em uma Ãrea do bioma Caatinga. Foram selecionadas cinco Ãreas que adotam Plano de Manejo Florestal em diferentes estÃgios de sucessÃo (T1- Ãrea sem ser explorada à seis meses; T2- Ãrea sem ser explorada à 2-3 anos; T3- Ãrea sem ser explorada à 5-6 anos; T4- Ãrea sem ser explorada à 10-11 anos e; Te- Testemunha representada pela Ãrea de reserva legal (NÃo explorada), onde foram instaladas quatro armadilhas âPitfallâ em cada Ãrea. A partir dos artrÃpodes coletados foram calculados os Ãndices ecolÃgicos: Shannon-Weaver (Hâ) e o Ãndice de Uniformidade de Pielou (e), a riqueza de espÃcies e utilizada a anÃlise multivariada - AnÃlise de Componentes Principais (ACP). Constatou-se a presenÃa de diversas espÃcies de artrÃpodes que foram agrupados à nÃvel de Ordem, sendo encontrados de sete à 14 grupos. Constatou-se ainda que Acari, Collembola, Formicidae e Diptera foram os grupos mais representativos em quantidade e que o ciclo de 10 anos de exploraÃÃo da Caatinga seguindo o Plano de Manejo Florestal contribuiu para restauraÃÃo do ecossistema / Caatinga is the predominant vegetation in semi-arid ortheast of Brasil, characterized by deciduous plants that lose their leaves during the dry season. One of the practices that have contributed to the loss of diversity is the indiscriminate exploitation of natural vegetation for fuel wood, the effects are devastating, especially in the biome that is considered one of the weakest. Aiming to logging legalized and sustainable manner, from 2012 were approved Forest Management Plans. To ensure the sustainability of the forest management plan is necessary to conduct research to assess the possible impacts on soil arthropods, as these organisms react quickly to any change within an environment. Given the above the present study aims to report information on the major groups of organisms inhabitants of the soil (soil Arthropods or edaphic), as well as the effect of forest management plan on organisms present in an area of Caatinga. They selected five areas that adopt Forest Management Plan in different stages of succession (T1-area without being exploited to six months; T2-area without being exploited to 2-3 years; T3-area without being exploited to 5-6 years; T4-area without being exploited for 10-11 years; Te-Control represented by legal reserve area (not exploited), where 'Pitfall' were set four traps in each area from the arthropod cological indices were calculated: Shannon-Weaver (H') and the Uniformity Index Pielou (e), the species richness and used multivariate analysis. -Principal Component analysis (PCA) found the presence of several species of arthropods that were grouped to Order level, and found seven to 14 groups. It was also found that Acari, Collembola, Formicidae and Diptera were the most representative groups in quantity and the cycle of 10 years of exploration Caatinga following the Forest Management Plan has ecosystem restoration.

A Lagoa Mangueira é uma extensa lagoa rasa subtropical localizada no sul do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. É um ambiente que varia de oligo à mesotrófico, com extensa área litoral colonizada por macrófitas aquáticas, fornecendo grande área de substrato para o desenvolvimento da comunidade aderida. A parte sul da lagoa é caracterizada pela alta transparência e alto pH, e a parte norte é mais rasa com alta concentração de ácidos húmicos devido a interação com banhado. Devido sua forma e posição geográfica a lagoa sofre constante ação dos ventos de direção NE, com mudanças para o quadrante SE-SO durante as frentes frias. O vento neste ambiente é um fator regulador da hidrodinâmica, afetando espacial e temporalmente as comunidades aquáticas (fitoplâncton, zooplâncton, e peixes), podendo ser considerado um distúrbio constante no ambiente. Entretanto, ainda há uma lacuna quanto à contribuição das algas epifíticas para a teia trófica, bem como a resposta dessa comunidade à hidrodinâmica. O Capítulo 1 apresenta um estudo que testou se as diatomáceas epifíticas respondem a heterogeneidade espacial da lagoa durante dois verões em três pontos distantes (Norte, Centro e Sul). Verificou-se que as diatomáceas exibem um gradiente longitudinal NS e a área central assume características semelhantes aos pontos Norte e Sul dependendo da dinâmica do vento. No Capítulo 2, foi avaliada a sucessão das algas epifíticas no Sul da lagoa, durante 60 dias no verão de 2012, para investigar os fatores reguladores do desenvolvimento da comunidade in situ, considerando o zooplâncton como potencial predador. O estudo evidenciou que a fase avançada da sucessão foi dominada por diatomáceas fortemente aderidas e adaptadas às altas médias da velocidade do vento (±15 m s-1). O epifíton mostrou-se uma grande fonte de produtividade primária para a teia trófica e fortes correlações provaram que a comunidade sustentou o controle bottom-up da comunidade zooplanctônica. O Capítulo 3 descreve o estudo que testou a resposta do epifíton à dinâmica do vento (velocidade e direção) durante frentes frias (inverno de 2013) em três situações diferentes: comunidade natural, sucessão em um banco de macrófitas e um mesocosmo (protegido da ação do vento). O epifíton revelou-se resiliente, uma vez que o vento favoreceu a colonização e estabilização, recuperando-se rapidamente após o distúrbio. O mesocosmo diminuiu a ação do vento atrasando a deposição das células metafíticas para início da colonização e a sucessão só começou após um grande distúrbio (vento 10 m s-1) que nivelou a água do mesocosmo e a água circundante. Dominância de diatomáceas foi registrada em todos os experimentos. As diversidades das comunidades de todos os experimentos responderam à dinâmica do vento, sendo mais baixas quando a velocidade do vento excedeu a média encontrada para o período (5 m s -1). / Mangueira Lake is a large shallow subtropical lake located in the Southern Rio Grande do Sul State, Brazil. The lake ranges from oligo to -mesotrophic conditions and presents a large littoral zone covered by macrophytes, providing large area for attached community development. The southern area of the lake is characterized by high transparency and high pH and the northern area is shallower with high concentration of humic acids because of its interaction with the wetland. Due to its shape and geographic position, the lake undergoes constant wind action from NE direction and from SE‒SW during cold-fronts. The wind regulates the hydrodynamics in this environment affecting spatial and temporally the aquatic communities (phytoplankton, zooplankton and fishes), and can be considered a constant disturbance. However, epiphytic algae contribution for food-web, as well as their responses to hydrodynamics, are still a lack. Chapter 1 presents a study in which we tested if epiphytic diatoms respond to the lake spatial heterogeneity during two summers in three distant sites (North, Center and South). As a result we noted that diatoms exhibited a longitudinal gradient from NS whereas the center area assumes characteristics similar to both North and South areas depending on wind dynamics. In Chapter 2, we investigated epiphyton succession during 60 days in southern part of the lake in the summer of 2012, aiming to describe the driving factors of the community development in situ, considering zooplankton as a potential grazer. The study highlighted that the advanced phase of succession was dominated by tightly attached diatoms adapted to high wind mean velocity (±15 m s-1). We also showed that epiphyton was great source of primary production for the food-web and strong correlations proved that the community is handling zooplankton bottom-up control. Chapter 3 describes a study that tested the response of the epiphyton to the wind dynamics (velocity and direction) during cold-fronts (2013 Winter) in three different situations: natural community, succession in a macrophyte bank and in an enclosure (protected from the wind). As a result, epiphyton revealed to be resilient once wind favored colonization and stabilization, rapidly recovering after disturbance. The enclosure acted buffering wind forces delaying succession derived by settlement of metaphytic cells and the succession only started after a huge disturbance (wind 10 m s-1) which leveled the enclosure water and the lake water. Dominance of diatoms was registered in all experiments. The communities‟ diversities responded to wind dynamics, whereas all experiments showed lower diversities when wind velocity exceeded the system‟s means (5 m s-1).

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-26T12:14:05Z No. of bitstreams: 1 Izabela Souza Lopes.pdf: 2146535 bytes, checksum: 9afbfad062de941a0c7fb77e6df5c55a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T12:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izabela Souza Lopes.pdf: 2146535 bytes, checksum: 9afbfad062de941a0c7fb77e6df5c55a (MD5) Previous issue date: 2013-02-06 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The study allows an evaluation of the dynamic structural changes of vegetation necessary for the implementation of forest management. This work consists of review of the literature and chapters two others aimed to identify and quantify the dynamics of natural regeneration of woody shrub species occurring in the understory of stands of the species Eucalyptus saligna and Pinus caribaea in Rebio of Saltinho, PE. Were considered in this study, measurements taken in 2007. For the understory of the stand of E. saligna and P. caribaea, regenerating species were measured from 10 permanent plots 1 x 50 m, and included individuals with a circumference of 30 cm base from the ground (CAB 0,30 m) ≤ 15 cm and height greater than one meter. The subjects were divided into three height classes. For each species were recorded phytosociological parameters, classified the type of dispersal and successional category. The dynamics parameters were calculated for the regenerant as a whole, and separately for each species. The index of Shannon (H ') and evenness (J') for Pielou. The total number of households in the surveys of 2007 and 2012 was 23 and 26 for the understory of population E. saligna, 33 and 30 to P. caribaea respectively. Melastomataceae presented richest in both stands and surveys. In the understory of E. saligna were identified 39 species in 2007 and 40 species in 2012, of which Erythroxylum mucronatum in both surveys had the highest number of individuals, relative density and value of importance (VI). In the understory of P. caribaea were identified 54 species in 2007 and 45 species in 2012, which in 2012 had Protium heptaphyllum greater number of individuals and VI. In all surveys the dispersal syndrome prevalent was the predominant sucessional category and Zoochory was secondary.As for diversity in the understory of E. saligna, Shanon index (H ') increased from 2,87 nats.ind-1 in 2007 to 3,01 nats.ind-1 in 2012, and evenness (J') increased from 0,78 to 0,81 over the same period. For the understory of P. caribaea H 'increased from 3,32 nats.ind-1 in 2007 to 3,07 nats.ind-1 in 2012, and J' from 0,85 to 0,62 in the same period, there was a decrease for both the diversity, and for the distribution. In the understory of E. saligna the regenerants were 62,25% and 37,75% survival mortality. In the understory of P. caribaea the survival of individuals, 2007 was 51,69% and mortality 48,31%. Regarding the number of individuals and basal area, the percentage gains were higher than losses. The results of ecological succession of regeneration of understory studied indicate that there is need for continuous monitoring of the species for defining the behavior of regenerants. For both sub-forests, the stands of Eucalyptus saligna and Pinus caribaea, are not preventing the emergence and establishment of species. / O estudo da dinâmica possibilita avaliar as mudanças estruturais da vegetação, necessárias para a aplicação do manejo florestal. Este trabalho é composto de revisão de literatura e dois capítulos que tiveram objetivo de identificar e quantificar a dinâmica da regeneração natural das espécies arbustivo-arbóreas ocorrentes no sub-bosque dos povoamentos das espécies Eucalyptus saligna e Pinus caribaea na Rebio de Saltinho, PE. Considerou-se neste estudo, medições realizadas em 2007. Para o sub-bosque do povoamento de E. saligna e P. caribaea, foram medidas as espécies regenerantes de 10 parcelas permanentes 1 x 50 m e incluídos os indivíduos com circunferência na base a 30 cm do solo (CAB 0,30m) ≤ 15 cm e altura superior a um metro. Os indivíduos foram distribuídos em três classes de altura. Para cada espécie foram calculados os parâmetros fitossociológicos, classificada a síndrome de dispersão e categoria sucessional e os parâmetros de dinâmica para os regenerantes como um todo, e separadamente para cada espécie. Foram calculados os índices de Shannon (H’) e a equabilidade (J’) por Pielou. O total de famílias nos levantamentos, de 2007 e 2012, foi de 23 e 26 para o sub-bosque do povoameno de E. saligna, e 33 e 30 para o de P. caribaea, respectivamente. Melastomataceae apresentou maior riqueza nos dois povoamentos e nos levantamentos. No sub-bosque de E. saligna foram identificadas 39 espécies em 2007 e 40 espécies em 2012, das quais Erythroxylum mucronatum em ambos levantamentos teve o maior número de indivíduos, densidade relativa e valor de importância (VI). No sub-bosque de P. caribaea foram identificadas 54 espécies em 2007 e 45 espécies em 2012, das quais Protium heptaphyllum em 2012 teve maior número de indivíduos e (VI). Em todos os levantamentos a síndrome de dispersão predominante foi a Zoocórica e a categoria sucessional predominante foi secundária inicial. Quanto à diversidade, no sub-bosque de E. saligna, o índice de Shanon (H’) passou de 2,87 nats.ind.-1 em 2007 para 3,01 nats.ind.-1em 2012; e a equabilidade (J’) passou de 0,78 para 0,81, no mesmo período. Para o sub-bosque dos P. caribaea o H’ passou de 3,32 nats.ind.-1 em 2007 para 3,07 nats.ind.-1em 2012, e a J’ de 0,85 a 0,62 no mesmo período, havendo decréscimo tanto para a diversidade, quanto para a distribuição. No sub-bosque de E. saligna os regenerantes tiveram 62,25% de sobrevivência e 37,75% de mortalidade. No sub-bosque de P. caribaea a sobrevivência dos indivíduos de 2007 foi de 51,69% e mortalidade de 48,31%. Com relação ao número de indivíduos e área basal, os percentuais de ganhos foram superiores aos das perdas. Os resultados da sucessão ecológica da regeneração dos sub-bosques estudados indicam que há necessidade de um continuo monitoramento das espécies presentes para a definição do comportamento dos regenerantes. Para ambos os sub-bosques, os povoamentos de Eucalyptus saligna e Pinus caribaea não estão impedindo o estabelecimento e o surgimento das espécies.

Ecological restoration of a converted wetland was characterized within a recently drained impoundment along the James River in Charles City County, Virginia. Colonizing vegetation was assessed over three growing seasons in both tidal and non-tidal environments. Study objectives were to (1) examine geospatial relations of recruitment patterns among colonizing species over three growing seasons, (2) quantify species composition and potential differences between extant species cover and soil seed banks across restored and natural wetland habitats and (3) assess geospatial patterns to develop a GIS model of bald cypress (Taxodium distichum L.) recruitment. The two most common native colonizing species during 2009, 2010 and 2011 growing seasons were narrow-leaf cattail (Typha angustifolia L.) and rice cutgrass (Leersia oryzoides L.). Vegetative communities dominated by these two species covered 72% of the basin in each growing season. Differences were observed between extant species cover in the field and seed bank species across habitats. Two hundred and eighty T. distichum individuals have been located in wetland habitats at the VCU Rice Center. Using a GIS weighted suitability model we identified potential areas within the restored wetland for natural and facilitated bald cypress recruitment. At the VCU Rice Center ~9.7 ha have potential for natural regeneration and ~48.5 ha have potential for facilitated restoration of T. distichum.

Sistemas de testes biológicos com espécies representativas têm sido utilizados para avaliar os efeitos causados por substâncias tóxicas no meio aquático. Os bioensaios contam com protocolos definidos, porém os organismos estão isolados de seu meio. O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de testes capaz de avaliar os efeitos adversos, não apenas sobre uma única espécie, mas sobre um ecossistema. Para esta finalidade foi construído em laboratório um ecossistema aquático microbiano experimental capaz de gerar uma comunidade microbiológica e reproduzir em escala reduzida os componentes de um ecossistema natural, formando uma estrutura ecológica. Dois grupos morfológicos foram observados em sequência ecológica na medida em que as condições do meio eram alteradas. Curvas de dinâmicas de crescimento indicaram comportamento típico para o grupo de protozoários ciliados e apresentaram crescimento logarítmico em torno do quarto dia de aeração. Inibição no crescimento fora observada quando concentrações de 12,28 mg/l de cobre (3,12 ppm) e 2,5 ml/l de inseticida DDVP 20 são introduzidos nos sistemas. Não foi observada dinâmica típica para o grupo de bactérias filamentosas. Para análise dos resultados foi aplicado teste estatístico de análise de variância. O método não permitiu o estudo de relações ecológicas que se estabelecem, mas fornece informações sobre aspectos teóricos da ecologia referentes ao funcionamento dos ecossistemas e seus atributos como a capacidade de auto-organização e o processo de sucessão ecológica. Para maior precisão do método, sugere-se estudo da composição da comunidade incluindo métodos de biologia molecular, alongamento do período do experimento e aplicação de modelos populacionais. / Biological testing systems with representative species have been used to assess the effects caused by toxic substances in the aquatic environment. Bioassays rely on defined protocols, but organisms are isolated from their environment. The objective of this work is to develop a test system capable of evaluating adverse effects, not only on a single species, but on an ecosystem. For this purpose an experimental microbial aquatic ecosystem was built in the laboratory capable of generating a microbiological community and reproducing the components of a natural ecosystem in a reduced scale, forming an ecological structure. Two morphological groups were observed in ecological sequence as the conditions of the environment were altered. Growth dynamics curves indicated typical behavior for the group of ciliate protozoa and presented logarithmic growth around the fourth day of aeration. Growth inhibition was observed when concentrations of 12.28 mg / l copper (3.12 ppm) and 2.5 ml / l DDVP 20 insecticide are introduced into the systems. No typical dynamics were observed for the group of filamentous bacteria. Statistical analysis of variance was applied to analyze the results. The method did not allow the study of established ecological relations, but provides information on the theoretical aspects of ecology related to the functioning of ecosystems and their attributes such as the capacity of self-organization and ecological succession process. For better precision of the method, we suggest a study of community composition including methods of molecular biology, elongation of the experiment period and application of population models.

Este trabalho teve como objetivo investigar a recuperação da fauna durante a sucessão florestal, através de duas abordagens distintas. No primeiro capítulo, visando a identificação das lacunas e oportunidades para o avanço do tema, realizamos uma revisão de artigos sobre sucessão em comunidades animais em florestas neotropicais analisados criticamente quanto: (1) às regiões e grupos estudados, (2) à qualidade dos trabalhos com relação a adequação do delineamento amostral, (3) aos padrões observados (diversidade, biomassa e estrutura), e (4) à base teórica utilizada. Foram encontrados e analisados 33 trabalhos, os quais focaram em poucos grupos da fauna, principalmente aves, mamíferos e formigas. No geral, a maioria dos trabalhos é descritiva, não explicitando expectativas sobre os padrões e mecanismos responsáveis pela recuperação da fauna, não apresenta delineamento amostral adequado, principalmente no que se refere à justificativa da alocação dos sítios de amostragem com relação a fatores de confusão, e quantifica de maneira categórica, e muitas vezes imprecisa e arbitrária, a sucessão. As lacunas identificadas nesta revisão apontam a limitação do conhecimento atual sobre os padrões e mecanismos associados à sucessão em comunidades animais em florestas neotropicais, o que conseqüentemente implica na falta de informações que embasem a elaboração de planos de manejo e restauração destas florestas. Já o segundo capítulo refere-se à investigação empírica da recuperação da comunidade de pequenos mamíferos entre estádios sucessionais em uma área contínua de Mata Atlântica. Verificamos a congruência das modificações observadas na riqueza, composição e estrutura da comunidade estudada com as expectativas geradas pelos dois principais mecanismos propostos na literatura: (1) substituição de espécies causada por demandas conflitantes (trade-offs), associada ao gradiente de produtividade primária líquida e disponibilidade de recursos durante a sucessão, ou (2) aumento de diversidade causado pela possibilidade de partição de nicho, associado ao aumento da biomassa e da complexidade da vegetação, e da diversidade de recursos durante este processo. Embora a riqueza, estrutura e composição da comunidade não tenham sido influenciadas pela sucessão, houve uma mudança na abundância de parte das espécies da comunidade, com algumas aumentando e outras diminuindo das matas mais jovens para as mais tardias. Nossos resultados indicam que a hipótese de demandas conflitantes é mais plausível para explicar a recuperação da fauna de pequenos mamíferos durante a sucessão florestal / This study aims at investigating fauna recovery during forest succession using two distinct approaches. In the first chapter, in order to identify the gaps and opportunities for advancing our understanding of this subject, we carried out a review of articles on succession in animal communities in neotropical forests, which were critically analyzed in relation to: (1) the study regions and study groups, (2) the quality with respect to the adequacy of the sampling design, (3) the observed patterns (diversity, biomass and structure), and (4) the theoretical basis. We found and analyzed 33 studies, which focused on a few wildlife groups, especially birds, mammals, and ants. In general, most studies are descriptive, with no explicit expectations about the patterns and mechanisms responsible for wildlife recovery, lack adequate sampling design, especially concerning the justification for the allocation of sampling sites with respect to confounding factors, and quantify succession into categories, which are often imprecise and arbitrary. The gaps identified in this review indicate the limitation of our current knowledge on the patterns and mechanisms associated with succession in animal communities in neotropical forests, which consequently implies in the lack of information for developing management and restoration plans for these forests. The second chapter refers to an empirical investigation on the recovery of small mammal communities across successional stages in a continuous area of Atlantic Forest. We verified the congruence of the observed changes in community richness, composition and structure with the expectations generated by the two main mechanisms proposed in the literature: (1) species replacement caused by trade-offs, associated with the gradient in net primary productivity and resource availability during succession, or (2) increase in diversity caused by the possibility of niche partitioning, associated with increased vegetation biomass and complexity, and increased resource diversity during this process. Although community richness, structure and composition were not influenced by succession, there was a change in the abundance of some species, with some increasing and others decreasing from younger to older forests. Our results indicate that the hypothesis on trade-offs is more plausible to explain the recovery of small mammal communities during forest succession