Petróleo Brasileiro S.A. / As espécies de corais invasores, Tubastraea tagusensis e T. coccinea foram acidentalmente introduzidos no Brasil através de plataformas de petróleo. O rápido crescimento e estágio reprodutivo, competição contra espécies nativas, defesas químicas contra predadores e competidores naturais e uso amplo em diferentes substratos utilizados contribuem para o sucesso e expansão de Tubastraea spp. na costa brasileira. O presente estudo teve dois objetivos principais: 1) investigar uma metodologia que resulte em uma maior eficiência e custo-benefício nos processsos de monitoramento dos corais invasores Tubastraea spp. no litoral brasileiro; 2) mapear a distribuição geográfica, caracterizar as populações e estudar o efeito da inserção dos corais na comunidade bêntica de costões rochosos do litoral norte do estado de São Paulo (LNSP). O primeiro avaliou quatro metodologias, comparando o método do censo visual, e outras três metodologias que utilizam fotografia e filmagem. O método do censo visual mostrou ser mais eficiente na obtenção dos resultados quando comparado com os outros métodos, principalmente para identificar pequenos organismos. Contudo, seu tempo em campo e seus custos foram maiores. O segundo utilizou o método visual para estudar o efeito da inserção dos corais invasores na comunidade local do LNSP. Ainda, foi realizado um monitoramento espacial semi-quantitativo em larga escala para caracterizar a distribuição espacial dos corais invasores; transectos com quadrados amostrais foram usados para estimar a densidade de Tubastraea ao longo da profundidade, e transectos e arcos graduados empregados para estimar a ocorrência de colônias em diferentes inclinações do substrato, no LNSP. Os corais invasores estão aumentado sua distribuição, causando diversos impactos nas comunidades e nos organismos nativos. T. tagusensis é comumente encontrado dominando diversos costões rochosos, com uma densidade maior em ambientes mais profundos e com maior ocorência em substratos de inclinções verticais e negativas no LNSP. A erradicação e/ou controle do coral invasor é recomendado no litoral brasileiro, principalmente onde as populações estão isoladas ou ainda são pequenas. / The invasive coral species, Tubastraea tagusensis and T. coccinea were accidentally introduced into Brazil by oil platforms. The rapid growth and reproductive stage, competition against native species, chemical defenses against natural predators and competitors and ample use of different substrates contribute to the success and expansion of Tubastraea spp. on the Brazilian coast. This study had two aims: 1) investigate a methodology that results in more efficient and cost-effective monitoring of the Tubastraea spp. invaders on the Brazilian coast, 2) map the geographical distribution, characterize the populations and study the effect of corals insertion in the community on the northern coast of São Paulo (LNSP). The first aim evaluated four methods by comparing the visual census method and three other methods that use photography and filming. The visual census method proved to be more efficient in achieving the results compared with other methods, primarily to identification of smaller organisms; however, time in the field and costs were higher. The second aim used the visual method to study the effect of insertion of coral invaders into the community. Also, a semi-quantitative monitoring of spatial scale to characterize the spatial distribution of coral invaders was carried out; transects with squares were used to estimate the density of Tubastraea spp. along the depth gradient, and transects and graduated arcs employed to estimate the occurrence of colonies at different inclinations of the substrate, in LNSP. The invader corals are increasing their distribution, causing several impacts on native communities and species. T. tagusensis is actually found dominating several rocky shores, with a higher density deeper and in a vertical and negative substrates slopes in LNSP. Eradication and/or control of the invasive corals are recommended on the Brazilian coast, especially where populations are isolated or are still small.

Petróleo Brasileiro S.A. / As espécies de corais invasores, Tubastraea tagusensis e T. coccinea foram acidentalmente introduzidos no Brasil através de plataformas de petróleo. O rápido crescimento e estágio reprodutivo, competição contra espécies nativas, defesas químicas contra predadores e competidores naturais e uso amplo em diferentes substratos utilizados contribuem para o sucesso e expansão de Tubastraea spp. na costa brasileira. O presente estudo teve dois objetivos principais: 1) investigar uma metodologia que resulte em uma maior eficiência e custo-benefício nos processsos de monitoramento dos corais invasores Tubastraea spp. no litoral brasileiro; 2) mapear a distribuição geográfica, caracterizar as populações e estudar o efeito da inserção dos corais na comunidade bêntica de costões rochosos do litoral norte do estado de São Paulo (LNSP). O primeiro avaliou quatro metodologias, comparando o método do censo visual, e outras três metodologias que utilizam fotografia e filmagem. O método do censo visual mostrou ser mais eficiente na obtenção dos resultados quando comparado com os outros métodos, principalmente para identificar pequenos organismos. Contudo, seu tempo em campo e seus custos foram maiores. O segundo utilizou o método visual para estudar o efeito da inserção dos corais invasores na comunidade local do LNSP. Ainda, foi realizado um monitoramento espacial semi-quantitativo em larga escala para caracterizar a distribuição espacial dos corais invasores; transectos com quadrados amostrais foram usados para estimar a densidade de Tubastraea ao longo da profundidade, e transectos e arcos graduados empregados para estimar a ocorrência de colônias em diferentes inclinações do substrato, no LNSP. Os corais invasores estão aumentado sua distribuição, causando diversos impactos nas comunidades e nos organismos nativos. T. tagusensis é comumente encontrado dominando diversos costões rochosos, com uma densidade maior em ambientes mais profundos e com maior ocorência em substratos de inclinções verticais e negativas no LNSP. A erradicação e/ou controle do coral invasor é recomendado no litoral brasileiro, principalmente onde as populações estão isoladas ou ainda são pequenas. / The invasive coral species, Tubastraea tagusensis and T. coccinea were accidentally introduced into Brazil by oil platforms. The rapid growth and reproductive stage, competition against native species, chemical defenses against natural predators and competitors and ample use of different substrates contribute to the success and expansion of Tubastraea spp. on the Brazilian coast. This study had two aims: 1) investigate a methodology that results in more efficient and cost-effective monitoring of the Tubastraea spp. invaders on the Brazilian coast, 2) map the geographical distribution, characterize the populations and study the effect of corals insertion in the community on the northern coast of São Paulo (LNSP). The first aim evaluated four methods by comparing the visual census method and three other methods that use photography and filming. The visual census method proved to be more efficient in achieving the results compared with other methods, primarily to identification of smaller organisms; however, time in the field and costs were higher. The second aim used the visual method to study the effect of insertion of coral invaders into the community. Also, a semi-quantitative monitoring of spatial scale to characterize the spatial distribution of coral invaders was carried out; transects with squares were used to estimate the density of Tubastraea spp. along the depth gradient, and transects and graduated arcs employed to estimate the occurrence of colonies at different inclinations of the substrate, in LNSP. The invader corals are increasing their distribution, causing several impacts on native communities and species. T. tagusensis is actually found dominating several rocky shores, with a higher density deeper and in a vertical and negative substrates slopes in LNSP. Eradication and/or control of the invasive corals are recommended on the Brazilian coast, especially where populations are isolated or are still small.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de introdução de espécies é reconhecido como a segunda causa mais importante de erosão da diversidade biológica em muitos ambientes no Brasil e no mundo. As espécies invasoras possuem não apenas o poder de sobrevivência e adaptação em outros ambientes, mas a capacidade de dominar a diversidade biológica nativa através da alteração das características básicas dos processos ecológicos naturais e das interações. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), tem sua origem nas florestas tropicais da Índia, tendo sido introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica. Este estudo fornece os primeiros dados sobre a influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus sobre comunidades de anuros de folhiço. As amostragens foram realizadas em uma área de Mata Atlântica, no litoral sudoeste do estado do Rio de Janeiro, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e parâmetros ambientais. Nosso estudo foi realizado no Parque Estadual da Ilha Grande entre janeiro de 2009 e março de 2011. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 154 parcelas de 5 x 5 m, sendo 77 delas em áreas com jaqueiras e 77 em áreas sem jaqueiras, totalizando 3.850 m de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 613 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a dez espécies: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema octavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata e Zachaenus parvulus. Seis das dez espécies foram comuns às áreas com e sem jaqueiras, sendo a similaridade entre as duas áreas de 60%. As áreas com jaqueiras tiveram o dobro (N = 18) de parcelas sem nenhum anfíbio. O número de anfíbios registrados nas parcelas com jaqueiras (38%) foi menor do que o encontrado nas áreas sem jaqueiras (62%). O anfíbio predominante no folhiço em ambas às condições foi Ischnocnema parva, tendo abundancia maior nas parcelas sem jaqueiras. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta nas áreas com jaqueiras (12,2 ind/100 m) foi menor que nas áreas sem jaqueiras (19,7 ind/100 m). Entre os parâmetros ambientais analisados os que possuíram maior influência sobre a abundância de anfíbios foram a profundidade do folhiço e o pH do solo. Os dados sugerem que a jaqueira, além de ocupar o habitat de espécies nativas, é capaz de promover alterações na estrutura desses habitats que irão intervir na fauna do local. / The process of species introduction is recognized as the second most important cause of biological diversity erosion in many environments in Brazil and worldwide. Invasive species have not only the power to survive and adapt in other environments, but also the ability to master the native biodiversity by altering the basic characteristics of natural ecological processes and interactions. The jackfruit tree, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), has its origin in the tropical forests of India, being introduced in Brazil during the Colonial period and is currently invading the Atlantic Forest. In this study we provide the first data about the influence of the invasive alien species Artocarpus heterophyllus on anuran communities. Samples were taken in an area of Atlantic Forest, on the Southwest coast of the State of Rio de Janeiro, and included information on species richness, density and environmental parameters. Our study was conducted at the Ilha Grande State Park, between January 2009 and March 2011. To sample the community of litter anurans we constructed 154 plots of 5 x 5 m, being 77 of them in areas with jackfruit and 77 in areas with no jackfruit, totaling 3.850m of forest floor sampled. We collected a total of 613 frogs inhabiting the forest floor, being distributed within ten species: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema otavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata and Zachaenus parvulus. Six of this species were common to areas with and without jackfruit, and the similarity between the two areas was 60%. Areas with jackfruit had the double (N = 18) of plots with no amphibian. The number of amphibians recorded in plots with jackfruit (38%) was lower than the number found in areas without jackfruit (62%). The predominant amphibian species in both conditions was Ischnocnema parva, which had greater abundance in plots without jackfruit. The total density of frogs living on the forest floor in areas with jackfruit (12.2 ind/100 m) was lower than in areas without jackfruit (19.7 ind/100 m). Among the environmental parameters analyzed those with greater influence on the abundance of amphibians were the depth of leaf litter and soil pH. The data suggested that the addition of jackfruit, besides occupying the habitat of native species, is able to promote changes in the structure of these habitats that may intervene in the local fauna.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2411.pdf: 1852790 bytes, checksum: 59e732f774f4acfec1f2c3148f4d6104 (MD5) Previous issue date: 2009-03-26 / Pittosporum undulatum Vent., an Australian tree implicated in supression of tree recruiment in many ecosystems, is found invading secondary Araucaria forests in subtropical Brazil. The first chapter of this study aimed to investigate the role of allelopathy in the invasive proccess, accessing germination and growth of Bauhinia forficata Link. in presence of secondary metabolites from cheesewood leaves. Leachates in concentrations of 20%, 15%, 10% and 5% (w/v), extracts from dry material (10%; 7,5%; 5% and 2,5%) and coumarin solutions (2,5 mM; 1,25 mM; 0,625 mM and 0,3125 mM) were prepared. Petri-dishes germination bioassays, with countings done at each 12 hours, allowed to determinate both germinabilty and germination rate; polyethylene glicol (PEG 6000) solutions were used to evaluate osmotic effects. For seedlings growth, the three highest concentrations of each solution were tested and after seven days root and shoot lenght were measured. While germinability was only sensitive to extracts from dry material, the germination rate showed a dose-dependent curve for all solutions. In seedlings, roots were the most sensitive structure and severe morfo-anatomic anomalies were observed. The main purpose of the second chapter was to investigate the use of Pittosporum undulatum Vent. (cheesewood) leaves as a possible sustainable alternative for barnyard grass control. Leachates in concentrations of 20%; 15%; 10%; 5% and 2,5% (w/v), aqueous extracts from powdered leachated and non- eachated leaves (10%; 7,5%; 5%; 2,5% and 1,25%), coumarin solutions (2,5 mM; 1,25 mM; 0,625 mM and 0,3125 mM) and Roundup Original® according to label informations were prepared. Polyethylene glycol were also used. Both germinability and germination rate were determined by germination biossays, with countings done at each 12 hours. In growth experiments, seedlings were exposed for seven days, when root and shoot length were measured. All solutions, with exception of coumarins, caused only small inhibitory effects on germination. In relation to the growth, all treatments but control caused necrose, absence of hairs and dose-dependent lenght reduction in radicles. Hipocotiles were affected by phenolic compound, extracts from non-leachated leaves and gliphosate. Although the allelopathic effects, ecophisiological aspects relative to Pittosporum undulatum still need to be cleared before its leaves can be used as a herbicide. / A árvore australiana Pittosporum undulatum Vent. (Pittosporaceae) é encontrada diminuindo o recrutamento de espécies nativas em formações secundárias de Floresta Ombrófila Mista no sul do Brasil. O objetivo do primeiro capítulo desse estudo foi verificar a ação alelopática da espécie no processo invasivo, investigando a sensibilidade de sementes e plântulas de Bauhinia forficata Link. (pata-de-vaca) à compostos foliares de pau-incenso. Foram preparados extratos aquosos lixiviados nas concentrações de 20%, 15%, 10% e 5% (m/v), extratos aquosos obtidos do pó de folhas lixiviadas (10%; 7,5%; 5% e 2,5% ) e soluções de cumarina a 2,5 mM; 1,25 mM; 0,625 mM e 0,3125 mM. Bioensaios em placas de Petri, com contagens realizadas a cada 12 horas, permitiram determinar a germinabilidade e velocidade de germinação; soluções de polietileno glicol (PEG 6000) foram preparadas para analisar os efeitos osmóticos. Nos bioensaios de crescimento, utilizaram-se as três concentrações mais elevadas de cada solução, sendo, após sete dias, medidos o comprimento radicular e de parte aérea. Enquanto a germinabilidade mostrou-se sensível apenas aos extratos de pó de folhas, a velocidade de germinação apresentou resposta dose-dependente para todas as soluções testadas. Quanto ao crescimento, a radícula foi a estrutura mais sensível aos efeitos alelopáticos, sendo observadas alterações morfo-anatômicas. No segundo capitulo, objetivou-se investigar o uso de material foliar de pau-incenso como alternativa ao manejo do capim-arroz, uma gramínea resistente a herbicidas que traz problemas a plantações de arroz e à biodiversidade de planícies úmidas em todo o mundo. Foram preparados extratos aquosos foliares lixiviados nas concentrações de 20%; 15%; 10%; 5% e 2,5% (m/v), extratos aquosos obtidos do pó de folhas lixiviadas e não-lixiviadas (10%; 7,5%; 5%; 2,5% e 1,25%), soluções de cumarina a 5mM; 2,5 mM; 1,25 mM; 0,625 mM e 0,3125 mM e solução de Roundup® Original seguindo as recomendações do fabricante. Soluções de PEG também foram utilizadas. Para bioensaios de germinação, as contagens foram realizadas a cada 12 horas, sendo determinadas as porcentagens e velocidades germinativas; para o crescimento, plântulas de sete dias submetidas aos compostos tiveram medidos seus comprimentos de radícula e parte aérea. A germinação, apesar de fortemente inibida pela cumarina, foi pouco sensível às demais soluções. Quanto ao crescimento, as radículas analisadas apresentaram necrose, ausência de pêlos e redução dose-dependente do comprimento para todos os tratamentos com exceção do controle. Os hipocótilos foram afetados pelo composto fenólico, glifosato e extratos aquosos de folhas não-lixiviadas. Apesar da ação alelopática, aspectos ecofisiológicos relativos ao pau-incenso ainda devem ser esclarecidos para que suas folhas possam ser usadas como herbicida.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3571.pdf: 899759 bytes, checksum: 288158cbdc684b122136771cdf6c46f3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-16 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this study it was evaluated the aerobic and anaerobic decomposition of submerged macrophytes Egeria densa Planch. and Hydrilla verticillata (L.f.) Royle, major weeds in tropical reservoirs. It was evaluated the decay of organic matter, mineralization, humification degree of the leached, fiber content, conductivity and pH of the process and activity of cellulase enzymes, peroxidase and xylanase. Mathematical models have indicated relations between enzymatic patterns with decay of organic matter and carbon cycling. Analysis of ANCOVA and ANOVA were used to evaluate differences in the decay processes of the species. The two species showed the same heterogeneous pattern of decay of organic matter and carbon mineralization, however, different patterns of decay patterns of the fiber fraction. Incubations of both species had low values of half life for the mineralization of POC, low mineralization of DOC and high enzymatic activity, especially peroxidase, correlated to high rates of decay of fiber content, mainly lignin. The incubations of the two species exhibited different oxygen consumption, probably due to the different composition of fibers. It was conclude that these macrophytes found in tropical reservoirs may cause changes in the environment metabolism. In this context it is important to study the decomposition of invasive species and their cycles for modeling parameterization of patterns of nutrient cycling in these environments. / Nesse trabalho foi avaliada a decomposição aeróbia e anaeróbia das espécies submersas Egeria densa Planch. e Hydrilla verticillata (L.f.) Royle, importantes invasoras em reservatórios tropicais. Foi analisado o decaimento de matéria orgânica, mineralização do carbono, grau de humificação do material lixiviado, conteúdo de fibras, condutividade, pH e atividade das enzimas celulase, peroxidase e xilanase. Modelos matemáticos indicaram relações entre os padrões enzimáticos e os decaimentos de matéria orgânica e ciclagem do carbono. Análises de ANCOVA e ANOVA foram utilizadas para avaliar diferenças nos processos de decomposição das espécies. As duas espécies apresentaram o mesmo padrão heterogêneo de decaimento da matéria orgânica e de mineralização do carbono; porém, diferentes padrões de decaimento quanto às fibras. As incubações das duas espécies apresentaram baixos tempos de meia vida para a mineralização do COP, baixa mineralização do COD e alta atividade enzimática, principalmente quanto à peroxidase, correlacionada às altas taxas de decaimento dos teores de fibras, principalmente lignina. As incubações das duas espécies apresentaram diferentes consumos de oxigênio, provavelmente relacionados à diferente composição de fibras. Concluiu-se que essas macrófitas encontradas nos reservatórios tropicais possam ocasionar alterações no metabolismo do ecossistema. Neste contexto, é fundamental o estudo da decomposição das espécies invasoras e modelagem dos seus ciclos para parametrização dos padrões de ciclagem de nutrientes nestes ambientes.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-23T12:19:28Z No. of bitstreams: 1 TeseROX.pdf: 7952920 bytes, checksum: c9bec750659bfd91644c4567e41eb2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:59:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseROX.pdf: 7952920 bytes, checksum: c9bec750659bfd91644c4567e41eb2d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T17:59:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseROX.pdf: 7952920 bytes, checksum: c9bec750659bfd91644c4567e41eb2d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T17:59:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseROX.pdf: 7952920 bytes, checksum: c9bec750659bfd91644c4567e41eb2d5 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / While grasses have a large ecological and economical relevance all over the world, they also may be aggressive invaders. Many African grasses are invaders in other Neotropical seasonally dry ecosystems. Positive response to disturbance and superior competitive ability had been associated with this success, but other species attributes and community features are expected to be important. Here we compare the effect of abiotic stress in the dominance of exotic over native grasses between a reserve of cerrado in the Southeast Brazil and in seasonally dry and early sucessional sites in the Hawai’i Island. Because of the low richness of native grasses in Hawai’i, mostly caused by geographical isolation and short evolutionary history, stressful sites should be more susceptible to invasion there than in the cerrado. We sampled the abundance and performance of these species in multiple sites in both ecosystems, where we also measured major abiotic variables that could cause plant stress. Moreover, we followed the reproductive phenology of species in the cerrado for two years. We estimated the effect of environmental heterogeneity on occurrence and performance of grasses with Chi-square tests and Generalized Additive Mixed Models, and described and compared the phenology of grasses with circular analysis and Pianka’s niche overlap coefficient. In addition to water and disturbance regime, local variation in soil availability and canopy cover were important in Hawaii and in the cerrado, respectively. In both sites exotic grasses were either species that perform very well in a small range of conditions (Urochloa decumbens in the cerrado, and Schyzachyrium condensatum and Hypaerrhaenia rufa in Hawaii), or more generalist species tolerant to intermediate stress (Melinis minutiflora and Melinis repens). Phenological plasticity in U. decumbens and in lesser extent M. minutiflora may contribute with their success in the cerrado, especially because native grasses had high phenological overlap with each other and 1 with two African grasses, and were weakly responsive to environmental variation. While lower rainfall and elevation and newer soils in Hawai’i limited the occurrence of M. minutiflora, they favored M. repens and a native grass. One stress tolerant exotic grass (Andropogon virginicus) was favored in wetter and undisturbed sites with young soils. In contrast, the grasses from cerrado were highly tolerant (Andropogon bicornis), intolerant (T. leiostachya) or generalist species (Loudetipsis chrisothrix) across the gradient of soil waterlogging, but in general were less affected by higher canopy cover than African grasses. Fire could indirectly favor African grasses in both ecosystems, either by increasing N soil content or decreasing canopy cover. Our findings highlight the superior performance of African grasses in mesic condition, but suggest that plastic species as M. minutiflora could succeed at intermediate levels of abiotic stress, especially in Hawai’i. Further studies should address physiological mechanisms of African versus native grasses under stress, and compare ecological and genetic attributes of African grasses in introduced sites and in the native range. Climatic change may favor or constrain different African grasses depending on the region, but the current scenarios of increasing global mean temperatures and spread of arid zones should favor these species. Local predictive models could help to prevent further spread of these species, altogether with fire avoidance and suppression of early invasions. / Apesar da grande importância ecológica e econômica das gramíneas em todo o mundo, muitas espécies são invasores agressivos. Gramíneas africanas causam impactos intensos em outros ecossistemas sazonais neotropicais, principalmente por terem grande habilidade competitiva. Nesse estudo comparamos a influência do estresse abiótico no sucesso dessas espécies em relação a gramíneas nativas em uma reserva de cerrado no sudeste do Brasil e em áreas em sucessão primária na ilha do Hawaii. Amostramos a abundância e desempenho das gramíneas nativas e exóticas mais comuns nesses dois ambientes, bem como as variáveis abióticas que poderiam causar estresse nessas espécies. No cerrado também acompanhamos a fenologia dessas espécies por dois anos. Estimamos o efeito da heterogeneidade ambiental por meio de teste de Chi-quadrado e modelos generalizados aditivos mistos, e descrevemos e comparamos os dados fenológicos com estatística circular e o coeficiente de sobreposição de nicho de Pianka. Além do regime hídrico e histórico de perturbações, a variação local em profundidade do solo e cobertura do dossel foi importante respectivamente no Havaí e no cerrado. Nos dois ambientes as gramíneas exóticas foram espécies competitivas em um espectro menor de condições (Urochloa decumbens no cerrado, e Schyzachyrium condensatum e Hypaerrhaenia rufa no Havaí), ou espécies generalistas tolerantes a estresse intermediário (Melinis minutiflora e Melinis repens). No cerrado, enquanto a fenologia aparentemente é importante para o sucesso de M. minutiflora, e principalmente U. decumbens, ela pode limitar a presença de M. repens. No Havaí, a única gramínea nativa encontrada se restringiu a áreas com intenso déficit hídrico, que também favoreceu M. repens e restringiu M. minutiflora, enquanto gramíneas exóticas tolerantes ao estresse (Andropogon virginicus) poderiam ser favorecidas em áreas mais úmidas, não perturbadas e com solos mais recentes. Por outro lado, no cerrado as gramíneas 3 nativas foram altamente tolerantes ao estresse (Andropogon bicornis), intolerantes (T. leiostachya) ou generalistas (Loudetipsis chrisothrix) ao longo do gradiente de encharcamento do solo, mas foram menos afetas pelo dossel mais fechado em relação a gramíneas africanas. Entretanto, a fenologia foi muito similar entre essas espécies, e respondeu fracamente à variação ambiental. O fogo pode favorecer indiretamente as gramíneas Africanas nos dois ecossistemas, seja por meio do aumento do teor de N no solo ou pela diminuição da cobertura do dossel. Nossos resultados reiteram o desempenho superior de gramíneas africanas em condições abióticas amenas, e também sugerem que espécies plásticas como M. minutiflora podem ser bem sucedidas mesmo em estresse intermediário, especialmente no Havaí. Estudos futuros deveriam comparar mecanismos fisiológicos e outros atributos ecológicos e genéticos de gramíneas africanas em áreas introduzidas e no habitat original. Mudanças climáticas podem favorecer ou restringir diferentes gramíneas africanas dependendo da região, mas os cenários de aumento das temperaturas médias e surgimento de mais zonas áridas devem favorecer a expansão dessas espécies. Modelos preditivos locais, aliados à prevenção de incêndios e supressão de invasões iniciais, podem a ajudar a prevenir ou limitar essa expansão no futuro.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 933167 bytes, checksum: ca9e74d4418395492daa526f1c88232c (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / This work aims to study the Theory of Optimal Control its application to biological problems. We studied two models of optimal control: the first applied to biological invasions in a network of lakes and the second applied to the treatment of cancer through the use of drugs. The models that describe the dynamics of the problems considered are based on ordinary differential equations. The problems are placed in the form of an optimal control problem, where in the first we minimize the cost, which is composed of the added cost of preventing in the damage caused by invasion, and in the second we minimize the density of tumor cancer in end time of treatment and the effects (ills) caused by the drug during the treatment period. / Este trabalho tem como objetivo o estudo da Teoria do Controle Ótimo e sua aplicação a problemas biológicos. Estudamos dois modelos de controle ótimo: o primeiro aplicado a invasões biológicas em uma rede de lagos e o segundo aplicado ao tratamento de câncer através do uso de drogas. Os modelos que descrevem a dinâmica dos problemas considerados são baseados em equações diferenciais ordinárias. Os problemas são colocados no formato de um problema de controle ótimo, onde no primeiro minimizamos o custo, que é composto do custo de prevenção adicionado aos prejuízos causados pela invasão, e no segundo minimizamos a densidade do tumor de câncer no tempo final do tratamento e os efeitos (males) causados pela droga durante o tempo de tratamento.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de introdução de espécies é reconhecido como a segunda causa mais importante de erosão da diversidade biológica em muitos ambientes no Brasil e no mundo. As espécies invasoras possuem não apenas o poder de sobrevivência e adaptação em outros ambientes, mas a capacidade de dominar a diversidade biológica nativa através da alteração das características básicas dos processos ecológicos naturais e das interações. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), tem sua origem nas florestas tropicais da Índia, tendo sido introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica. Este estudo fornece os primeiros dados sobre a influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus sobre comunidades de anuros de folhiço. As amostragens foram realizadas em uma área de Mata Atlântica, no litoral sudoeste do estado do Rio de Janeiro, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e parâmetros ambientais. Nosso estudo foi realizado no Parque Estadual da Ilha Grande entre janeiro de 2009 e março de 2011. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 154 parcelas de 5 x 5 m, sendo 77 delas em áreas com jaqueiras e 77 em áreas sem jaqueiras, totalizando 3.850 m de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 613 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a dez espécies: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema octavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata e Zachaenus parvulus. Seis das dez espécies foram comuns às áreas com e sem jaqueiras, sendo a similaridade entre as duas áreas de 60%. As áreas com jaqueiras tiveram o dobro (N = 18) de parcelas sem nenhum anfíbio. O número de anfíbios registrados nas parcelas com jaqueiras (38%) foi menor do que o encontrado nas áreas sem jaqueiras (62%). O anfíbio predominante no folhiço em ambas às condições foi Ischnocnema parva, tendo abundancia maior nas parcelas sem jaqueiras. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta nas áreas com jaqueiras (12,2 ind/100 m) foi menor que nas áreas sem jaqueiras (19,7 ind/100 m). Entre os parâmetros ambientais analisados os que possuíram maior influência sobre a abundância de anfíbios foram a profundidade do folhiço e o pH do solo. Os dados sugerem que a jaqueira, além de ocupar o habitat de espécies nativas, é capaz de promover alterações na estrutura desses habitats que irão intervir na fauna do local. / The process of species introduction is recognized as the second most important cause of biological diversity erosion in many environments in Brazil and worldwide. Invasive species have not only the power to survive and adapt in other environments, but also the ability to master the native biodiversity by altering the basic characteristics of natural ecological processes and interactions. The jackfruit tree, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), has its origin in the tropical forests of India, being introduced in Brazil during the Colonial period and is currently invading the Atlantic Forest. In this study we provide the first data about the influence of the invasive alien species Artocarpus heterophyllus on anuran communities. Samples were taken in an area of Atlantic Forest, on the Southwest coast of the State of Rio de Janeiro, and included information on species richness, density and environmental parameters. Our study was conducted at the Ilha Grande State Park, between January 2009 and March 2011. To sample the community of litter anurans we constructed 154 plots of 5 x 5 m, being 77 of them in areas with jackfruit and 77 in areas with no jackfruit, totaling 3.850m of forest floor sampled. We collected a total of 613 frogs inhabiting the forest floor, being distributed within ten species: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema otavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata and Zachaenus parvulus. Six of this species were common to areas with and without jackfruit, and the similarity between the two areas was 60%. Areas with jackfruit had the double (N = 18) of plots with no amphibian. The number of amphibians recorded in plots with jackfruit (38%) was lower than the number found in areas without jackfruit (62%). The predominant amphibian species in both conditions was Ischnocnema parva, which had greater abundance in plots without jackfruit. The total density of frogs living on the forest floor in areas with jackfruit (12.2 ind/100 m) was lower than in areas without jackfruit (19.7 ind/100 m). Among the environmental parameters analyzed those with greater influence on the abundance of amphibians were the depth of leaf litter and soil pH. The data suggested that the addition of jackfruit, besides occupying the habitat of native species, is able to promote changes in the structure of these habitats that may intervene in the local fauna.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-26T13:27:23Z No. of bitstreams: 1 rodrigosallesdecarvalho.pdf: 3755534 bytes, checksum: 1bc9b732ab1b1a7ff6f830b8eafa2ab5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T15:10:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rodrigosallesdecarvalho.pdf: 3755534 bytes, checksum: 1bc9b732ab1b1a7ff6f830b8eafa2ab5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T15:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigosallesdecarvalho.pdf: 3755534 bytes, checksum: 1bc9b732ab1b1a7ff6f830b8eafa2ab5 (MD5) Previous issue date: 2010-04-19 / A presente Dissertação de Mestrado em Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação de Recursos Naturais tem por objetivo principal discutir as bases teóricas da ética ambiental relacionando-a à situação prática de conflito referente à presença de calitriquídeos (sagüis) introduzidos na área de Mata Atlântica do Estado do Rio de Janeiro reservada ao programa de conservação do mico-leão-dourado (outro calitriquídeo). Foi realizado um estudo extenso abordando o pressupostos dos princípios éticos e das correntes atuais da ética ambiental – antropocentrismo, sencientismo, biocentrismo e ecocentrismo – onde foram levantados seus aspectos característico e seus pontos convergentes e discrepantes. Os resultados deste estudo foram relacionados com uma pesquisa etnológica feita com os principais tomadores de decisão referente às opções de manejo dos sagüis, no sentido de revelar os possíveis pontos discordantes e facilitar um encaminhamento ético de questões valorativas originadas dentro do contexto da pesquisa científica. O contraste entre os valores morais encontrado nas respostas iluminados à luz das teorias abordadas mostra a importância de uma discussão aprofundada neste sentido e a relevância deste tipo de pesquisa dentro do contexto científico. / This study has as its main goal to explore the theoretical fundaments of the environmental ethics connecting it with the actual concern about two species of marmosets (Callithrix spp.) introduced in the Atlantic Rain Forest, a Golden lion tamarin’s (Leotopithecus rosalia) conservation area. A comprehensive research was made on the ethical principles of the main environmental ethics theories – anthropocentrism, sencientism, biocentrism and ecocentrism – highlighting their distinctive attributes as well as their convergent and divergent aspects. The results of this research were used as comparative ground to an ethnological research, made with the main stakeholders who are to decide which management attitude to take directed to the marmosets populations, and the major concern was to revel existing gaps, divergences and convergences in a way to increment this scientific research with an ethical support to its emerging value issues. Some discrepancies between the stakeholders’ moral considerations reveled through the light of the related ethical theories showed the necessity of a deeper discussion over this subject and the relevance of this kind of approach as a complement to technical issues on empirical science.

Invasões biológicas tem um papel cada vez mais importante nas políticas ambientais, visto que espécies invasoras desempenham uma crescente influência sobre novos ambientes onde são introduzidas, podendo gerar grandes impactos naturais e financeiros. Estudos na área da biologia da invasão se fazem extremamente necessários para remediar e evitar novas introduções. Dentre as metodologias aplicadas ao estudo das invasões biológicas, a genética de populações apresenta diversas ferramentas uteis para responder perguntas relevantes nos esforços de controle de espécies invasoras. No presente trabalho usamos recursos moleculares aplicados à genética de populações da rã-touro (Lithobates catesbeianus), o anfíbio invasor mais disseminado no planeta. Através deste estudo foi possível compreender mais sobre a estrutura genética das populações invasoras do Brasil e do mundo, além de seu histórico de invasão e sua população nativa de origem. Entender e contextualizar as características e motivos que levam ao sucesso de uma invasão biológica é importante para esforços de combate a pragas e para evitar que outros invasores se fixem em novos ambientes. Este trabalho levantou novos conhecimentos que podem e devem ser usados em políticas de combates à invasão da rã-touro / Biological invasions play an increasingly important role in environmental policies as invasive species represent a growing impact in new environments where they are introduced, potentially causing large natural and financial problems. Studies in the field of invasion biology are extremely necessary to remedy and prevent new introductions. Among the methodologies applied to the study of biological invasions, population genetics presents several useful tools to answer relevant questions in efforts to control invasive species. In the present work we used molecular resources applied to the genetics of populations of the American Bullfrog (Lithobates catesbeianus), the most widespread invasive amphibian on the planet. Through this study it was possible to understand more about the genetic structure of the invasive populations in Brazil and in the world, and its history of invasion and its native population of origin. Understanding and contextualizing the characteristics and motives that lead to the success of a biological invasion is important for pest control efforts and to prevent other invaders from focusing on new environments. This work has raised new knowledge that can and should be used in policies to combat Bullfrog invasion