Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira Filho / Resumo: A produção de alimento face a demanda mundial é um desafio para este século, devendo-se, obrigatoriamente, destinar atenção ao ganho de eficiência produtiva, incorporada as tecnologias disponíveis. Dentre as hortaliças folhosas, a alface se destaca em toda culinária global. A produção atual da alface tem passado por grandes avanços, atribuídos especialmente à técnica de produção hidropônica, contudo, ainda é necessita melhorias na adaptabilidade da tecnologia hidropônica às condições climáticas das diversas regiões e às diferentes necessidades da gama de cultivares presentes no mercado. Neste cenário, a proposição desta pesquisa surge em resposta à demanda de informações pelo setor produtivo, cumprindo seu papel na integração entre ensino, pesquisa e extensão rural, de maneira a contribuir modestamente com o setor produtivo. Para isso, foram realizados três experimentos isolados em sistema hidropônico NFT (Técnica de Fluxo Laminar de Nutrientes), com o objetivo de avaliar a nutrição e a produção econômica de alface americana em função da vazão, periodicidade de exposição e condutividade elétrica da solução nutritiva, respectivamente. O delineamento experimental foi em blocos casualisados, com cinco repetições e cada tratamento foi composto por 15 plantas. No experimento 1, os tratamentos utilizados constaram da aplicação de solução nutritiva nas vazões de 0,5; 1; 2 e 4 litros por minuto em cada canal de cultivo. No experimento 2, os tratamentos foram quatro combinações de int... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Dois estudos envolvendo o processo de decomposição foliar de espécies pioneiras e os organismos da macrofauna de solo foram realizados em ecossistemas degradados pela deposição de cinzas e extração do carvão no Rio Grande do Sul, Brasil. Os estudos resultaram em três artigos científicos. O primeiro estudo (1° artigo) acessou a decomposição foliar e a colonização da macrofauna nos folhiços do capim-bermuda (Cynodon dactylon- Poaceae), da mamona (Ricinus communis- Euphorbiaceae), e da aroeira-vermelha (Schinus terebinthifolius- Anacardiaceae), plantas participantes da sucessão natural inicial, em áreas de deposição de cinzas leves e cinzas grossas/escória na mata ciliar do Rio Jacuí, em São Jerônimo. O segundo artigo - originário deste primeiro estudo-tratou exclusivamente sobre os padões de colonização de espécies de tatuzinhos de solo (Isopoda), grupo de animais detritívoros com alta abundância no local, no folhiço das mesmas três plantas. Ainda, compararam-se as suas abundâncias e algumas características reprodutivas entre os dois depósitos de cinzas. O segundo estudo (terceiro artigo) testou uma técnica de manejo para acelerar o processo da decomposição foliar de Pinus elliottii (Pinaceae) e enriquecer a fauna de macroartrópodes de solo em uma floresta monodominate de pinus sobre solo minerado e reconstruído topograficamente no município de Minas do Leão. Todos os estudos foram realizados empregando-se a técnica de bolsas-de-folhiço, que consistiu em bolsa de nylon de 30 X 20 cm e malha de 0.2 X 1.0 cm. A decomposição foi medida calculando-se a perda de massa foliar seca nas datas amostrais (6, 35, 70 e 140 dias após a exposição das folhas - 1° e 2° artigo ; 3 e 6 meses - 3° artigo ). Foram realizadas análises de macronutrientes do material foliar remanescente. A macrofauna (indivíduos > 2 mm) foi retirada manualmente das bolsas-de-folhiço em laboratório, ou com extrator de Berlese-Tüllgren modificado (3° artigo), separada em ordens e morfoespeciada. Foi constatado que a mamona apresentou decomposição foliar mais rápida (k= 20.7) e maior densidade de indivíduos da macrofauna no seu folhiço, mas, no entanto, apresentou menor riqueza de espécies do que as outras plantas pioneiras. Os folhiços do capim-bermuda e da aroeira-vermelha foram similares com relação à decomposição e a diversidade da macrofauna. As espécies de tatuzinhos colonizaram igualmente as três espécies de plantas ao longo do tempo. Apesar da decomposição foliar não ter sido influenciada, a ocorrência de Atlantoscia floridana (Isopoda), a abundância e fecundidade de fêmeas de Benthana taeniata (Isopoda), e a composição total de espécies da macrofauna foram afetadas pelos diferentes depósitos de cinzas de carvão. Como esperado, a adição de folhas de plantas nativas sobre o solo homogêneo da floresta monodominante de pinus em solo minerado modificou a composição química do folhiço de pinus e aumentou a diversidade dos macroartrópodes de solo, demonstrado ser uma estratégia potencial ao manejo e à restauração ecológica. Estes estudos têm como metas contribur ao entendimento sobre a ecologia (processos ecológicos e interação organismos - folhiço) de áreas degradadas pela deposição de cinzas e áreas de extração e processamento do carvão no sul do Brasil. / Two studies concerning the leaf decomposition of pioneer plant species and the soil macrofauna organisms were performed in ecosystems degraded by the deposition of ashes and coal extraction in Rio Grande do Sul, Brazil. These studies resulted in three scientific articles. The first study (primary article) accessed the decomposition and the macrofauna colonization among leaves of bermuda-grass (Cynodon dactylon - Poaceae), the castor oil plant (Ricinus communis - Euphorbiaceae), and the Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius - Anacardiaceae); all are plants that participate in the initial natural succession in areas of deposition of fly ashes and boiler slag in Rio Jacuí's ciliar forest, located in São Jerônimo. The second article (derived from the primary study) exclusively analyzes the colonization patterns of woodlice species (Isopoda), a detritivorous group with high abundance at the site, among the leaf-litter of the same three plants. Their abundances and some reproductive characteristics were compared between the two deposits of ashes. The second study (tertiary article) tested a technique of management to motivate the leaf decomposition of Pinus elliottii (Pinaceae), and to enrich the soil macroarthropod fauna in a pinus monospecific forest with spontaneous establishment on a mined and rebuilt soil located in Minas do Leão. All of these studies were accomplished using the litter bags technique, which consists of a 30 X 20 cm nylon bag and a 0.2 X 1.0 cm mesh. The decomposition was measured by calculating the leaf-litter mass loss through multiple sampling dates (6, 35, 70 and 140 days after leaf expositions - primary and secondary articles; or 3 and 6 months after leaf expositions - tertiary article). The nutrient contents in the remaining leaf-litter were analyzed. The macrofauna (individuals > 2 mm) were removed manually from the litter bags in the laboratory, or with a modified Berlese-Tüllgren extractor (tertiary study), and the microfauna were separated by orders and morphospecies. We verified that the castor oil plant presented a faster decomposition rate (k = 20.7) and a larger density of macrofauna individuals, but presented a smaller species richness compared to the other pioneer plants. The leaf-litter of the bermuda-grass and the Brazilian peppertree were similar in terms of decomposition and macrofauna diversity. The woodlice species colonized the three species of plants equally along the time scale. Despite no effects on decomposition, the occurrence of Atlantoscia floridana (Isopoda), the abundance and fecundity of Benthana taeniata females (Isopoda), and the total macrofauna species composition was strongly affected by the different deposits of coal ashes. As expected, the input of leaves from native plants on the homogeneous soil of the pinus forest modified the chemical composition of the pinus leaf-litter and increased the soil arthropod diversity, showing that it could be a potential strategy for management and ecological restoration of damaged areas. These studies aimed to contribute to the understanding about ecological processes and the interaction between organisms and litter in areas with extraction and processing of coal in southern Brazil.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329584.pdf: 3476506 bytes, checksum: 1f5689461181452b7b64f44fac55af3d (MD5) Previous issue date: 2014 / A avaliação da decomposição em diferentes níveis e escalas (espacial e temporal) possibilita o desenvolvimento de uma visão integrada sobre a ótica deste importante processo ecológico. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes escalas espaciais e temporais na decomposição de detritos foliares e os efeitos da composição química, invertebrados e microorganismos em riachos de região tropical (Brasil). Foram estudados rios do Norte de Minas Gerais (Capitulo 1 e 2) e do planalto central em Brasília (Capitulo 3). Assim, esta tese é composta por 3 capítulos e os seus principais resultados foram: 1- "Coarse Particulate Organic Matter Dynamics in a Tropical Vereda System", onde a produção de serapilheira em área de veredas foi baixa(365g m-2 ano-1 de entrada terrestre e 181 g m-2 ano-1vertical sobre o rio). A decomposição foliar foi elevada quando comparada com outros sistemas tropicais, com valores máximos coincidindo com o período chuvoso. O conteúdo de ergosterol das folhas foi elevado, mas as densidades de esporos na água foram baixas. Menos de 10% dos invertebrados foram fragmentadores, sugerindo pouca participação desta comunidade no processo de decomposição. Apesar da baixa produtividade e rápida decomposição, a matéria orgânica acumulada no leito é alta. Isso pode estar relacionado com ciclos de inundação e a dinâmica de secas sazonais, permitindo o transporte de detritos foliares das áreas terrestre através da corrente da água. 2- "Canopy degradation effects on temporal leaf breakdown rates in a tropical stream", os maiores valores na taxa de decomposição foram observados no período chuvoso, provavelmente devido às altas temperaturas (aumento da atividade metabólica) e chuvas(maior abrasão física). Encontramos maior biomassa microbiana (aumento de organismos fotossintéticos) e maiores densidades e riqueza de invertebrados (menor lavagem da comunidade pela água) no período de seca. O fluxo de água, temperatura e precipitação foram os fatores que controlam a decomposição neste sistema. A degradação do dossel modificou o k e pode altera o metabolismo do ecossistema (heterotróficas para autotróficas), apesar da grande resistência ecológica das "veredas". A degradação do dossel também deixou o sistema mais suscetíveis a alterações sazonais. Este impacto ambiental modificou também as comunidades de micro-organismos e invertebrados, indicando que este processo é um útil bioindicador. 3- "The effects of spatialscale on breakdown of leaves in a tropical watershed", onde as comunidades microbiana e de fragmentadores foram mais influenciadas pela escala local (ordem de rio), conduzindo a decomposição foliar nesta escala. Entretanto, as maiores influencias sobre o processo de decomposição foram observadas em escala regional (sub-bacia), mostrando que a escala de estudo altera a resposta do processo estudado. As maiores taxas de decomposição (independente da qualidade do detrito) ocorreram em ambientes com elevados valores de velocidade da água, oxigênio dissolvido e temperatura, os quais aceleram o metabolismo biológico. Assim, bacias com microclimas mais quentes e córregos com níveis mais elevados de nutrientes e oxigênio poderiam estar acelerando o metabolismo do ecossistema, independente da qualidade detritos.<br> / Abstract: The evaluation of the leaf breakdown at different levels and scales (spatial and temporal) enables the development of integrated view of this important ecological process. The aim of this study was to evaluate the influence of different spatial and temporal scales in the evaluation and the effects of chemical composition, invertebrates and micro-organisms in streams of tropical region (Brazil). Rivers in northern of Minas Gerais State (Chapter 1 and 2) and the central plateau in Brasília City (Chapter 3) were studied. Thus, this thesis consists of three chapters and the main results were: 1- "Coarse Particulate Organic Matter Dynamics in a Tropical Vereda System"; Litter production in the riparian area was low (365g m-2 year-1 falling on the forest soil and 181g m-2 year-1 fallen directly into the stream). The litter breakdown was high when compared with other South American systems, with maximum values coinciding with the rainy season. Ergosterol content in decomposing leaves was high, but spore densities in the water were low. Nearly 10% of invertebrates were shredders suggesting a low role in litter decomposition. Despite the low litterfall and fast decomposition, accumulated organic matter in the bed is high. This could be related to seasonal flood/dry dynamics allowing the transportation of terrestrial litter into the stream. 2- "Canopy degradation effects on temporal leaf breakdown rates in a tropical stream"; Higher values of leaf breakdown rates (k) were observed in rainy season, most likely due to high temperatures (increasing metabolic activity) and rainfall (higher physical abrasion). However, we found higher microbial biomass (increase of photosynthetic organisms) and greater densities and richness of invertebrates (lower washing power by water) in dry season. Therefore, on the large temporal sampling, water flow, temperature and precipitation were the factors controlling the k in this stream system. The canopy degradation modify the k and can change the metabolism of the ecosystem (from heterotrophic to autotrophic), despite the great ecological resistance of "veredas". Thecanopy degradation left the system higher susceptible to seasonal changes. This environmental impact modified also the communities of micro-organisms and invertebrates indicate that this process is useful as bioindicators. 3-"The effects of spatial scale on breakdown of leaves in a tropical watershed"; The microbial and shredder were most influenced at the local scale (stream order), leading to leaf breakdown in this scale. Moreover, differences in the overall k and abiotic variables were more strongly influenced at the regional scale (sub-basin), showing that the study scale alters the response of the studied variables. We found higher k values (independent of the detritus quality) at higher values of water velocity, dissolved oxygen and temperature, all of which accelerate biological metabolism in response to variations on the regional scale. Watersheds with warmer microclimates and streams with higher nutrient levels and oxygen could be accelerating the ecosystem metabolism, independent of the detritus quality.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3375_Maria Christina Delogo Dardengo.pdf: 2115910 bytes, checksum: 894c1cb8d99db866a30d922094a182a5 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da umidade do solo na capacidade de campo determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa (CC3) e de diferentes níveis de déficits hídricos (DH 0%, DH 33% e DH 67%), no crescimento inicial do cafeeiro conilon e no potencial hídrico foliar medido na antemanhã, em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 litros durante 255 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, distribuído em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições para cada solo. As avaliações de crescimento foram realizadas a cada 60 dias e os dados analisados pela técnica de superfície de resposta. O teor de umidade do solo na capacidade de campo varia com a tensão adotada em sua determinação. O crescimento do cafeeiro conilon em DH 0% foi superior aos obtidos nos déficits hídricos de 33% e 67% do LV e do PVA. O maior crescimento da cultura foi observado na CC2 do LV e na CC1 do PVA. O menor crescimento foi obtido nos déficits hídricos da capacidade de campo determinada na tensão de 0,003 MPa (CC3) do LV e do PVA, o que inviabiliza a sua adoção na estimativa da lâmina de irrigação, utilizando-se a câmara de pressão de Richards. O potencial hídrico foliar antemanhã (&#936;am) mostrou-se bom indicador do grau de hidratação das plantas. A maior hidratação foliar foi observada em DH 0%, sendo para o LV na CC2 (&#936;am= -0,17 MPa), estando a água retida pelo solo a um potencial matricial (&#936;m) de -0,010 MPa, e para o PVA na CC1 (&#936;am = -0,33 MPa), cujo &#936;m foi de -0,006 MPa. A menor hidratação ocorreu em DH 67% na CC3 tanto para o LV (&#936;am = -0,68 MPa) como para o PVA (&#936;am = -1,30 MPa), estando a água retida a um &#936;m de -0,20 MPa, para ambos os solos. Em DH 33% e DH 67% nos níveis de capacidade de campo do LV e do PVA, foram verificadas reduções nos valores da área foliar, altura e diâmetro do caule das plantas. O acúmulo de matéria seca total e potencial hídrico foliar antemanhã observados no LV foram superiores aos do PVA, em todos os níveis de capacidade de campo e déficits hídricos, resultando em maior crescimento inicial do cafeeiro conilon, neste solo.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. / Made available in DSpace on 2012-10-18T16:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-25Bitstream added on 2014-06-13T18:54:12Z : No. of bitstreams: 1 silva_lgr_me_rcla.pdf: 1561141 bytes, checksum: f8916008faefb60b43e6b7e066cdf232 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A escolha da cidade de São Bento do Sapucaí - SP, para o presente trabalho, se dá ao fato de que além do local se encontrar numa área de preservação ambiental inserida na micro Bacia da Serra da Mantiqueira, possui a prática da bananicultura e o turismo rural/ecológico, como suas principais fontes econômicas. A pesquisa utilizou como área piloto a fazenda José Serne, principal produtora de banana prata (musa ssp) da porção paulista da Serra da Mantiqueira, e traça um prognóstico da concentração de metais presentes no setor solo/planta no sítio estudado, utilizando das técnicas de análise química foliar e da espectrofotômetria de absorção atômica, de modo a gerar mapas de contorno de isovalores e de superfície 3D dos metais estudados em cada ponto de coleta de amostra demonstrando assim a distribuição nutricional no sítio de estudo. Os resultados obtidos apresentam valores nutricionais das concentrações dos metais estudados abaixo ou limítrofes para os principais íons como de potássio, fósforo e magnésio e ideais para cálcio e ferro. Entretanto, a presença de solos do tipo litólicos e cambissolos na área de estudo, e devido ao seu processo de intemperismo, se mostraram relevantes no processo de adsorção nos metais pela planta contribuindo para maior ou menor adsorção dos metais analisados. Com isso pode-se concluir que embora o sistema se encontre em equilíbrio e os solos são compatíveis para a cultura da banana, há a necessidade de manejo e processos de fertilização para aumento da produção da cultura. / The choice for the city of São Bento do Sapucaí, in São Paulo, for this present job, is due to the fact besides the place is located in an area of environment preservation, inserted in the micro basin of the Mantiqueira Mountain Range, it has cultivation of banana and the rural/ecological tourism, as the most important economical resources. The research used the Jose Serne Farm as pilot area, the most important producer of banana fruits of cultivar 'Prata' (musa ssp) of São Paulo's part of the Mantiqueira Mountain Range, and draws a line of a prognostic about the metals concentration in the land/plant segment in the studies field, using the techniques of chemical folial analysis, and the atomic absorption spectrometry, in a way to develop contourn maps and 3D surface maps about the studies metals in each point of sample collection. The obtained results present nutritional values about the concentration of the metals below or border lined for the most important ions, like potassium, calcium, phosphorus and magnesium, and ideals for calcium and iron., however, the litholic and cambissolos soil presence of the type in the study area, and had to its process Weathering and Erosion, if had shown excellent in the process of adsorption in metals for the plant contributing for greater or minor adsorption of analyzed metals. With this it can be concluded that even so the system if finds in balance and ground are compatible for the culture of the banana, has the necessity of handling and processes of fertilizers for increase of the production of the culture.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-22T18:18:33Z No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-23T20:24:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T20:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / A diversidade de espécies vegetais em ambientes ripários tropicais resulta em detritos com uma ampla variedade de compostos químicos. Esta variedade promove uma colonização seletiva por hifomicetos aquáticos, os quais desempenham um papel chave no condicionamento e degradação do detrito foliar. Todavia, a alteração da qualidade da água e mudanças na qualidade dos detritos que entram nestes ambientes podem reduzir a diversidade das comunidades aquáticas, alterando assim a decomposição da matéria orgânica. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da composição química de diferentes espécies vegetais da zona ripária do Cerrado e do incremento de nutrientes versus depleção de oxigênio sobre a biomassa, a atividade reprodutiva e a composição da comunidade de hifomicetos aquáticos. Esta tese de doutorado é composta por três capítulos. No capítulo I – “Avaliação da lixiviação in situ e ex situ em riacho tropical”, observou-se que as perdas de massa e a composição química dos detritos foliares durante a lixiviação foram fortemente relacionadas com as características intrínsecas de cada espécie foliar, tanto no campo quanto em microcosmos. Espécies com maior qualidade química, ou seja, maiores teores de nutrientes e menores teores de compostos secundários, lixiviaram rapidamente. Além disso, observou-se que a imersão das folhas nos microcosmos alterou as características físicas e químicas da água devido ao aumento na concentração de compostos lixiviados. No capítulo II – “A composição química do detrito foliar influencia a colonização fúngica”, as taxas de esporulação fúngica variaram significativamente em relação à espécie de folha colonizada. Os maiores valores foram registrados para Eucalyptus camaldulensis, Protium spruceanum, Maprounea guianensis e Copaifera langsdorffii, espécies que apresentaram a menor razão Lignina:N. Apesar do maior número de esporos ter sido registrado para E. camaldulensis, este foi colonizado basicamente por Anguillospora filiformis. Ou seja, as espécies nativas suportaram não apenas uma atividade reprodutiva considerável, mas também um maior número de espécies de fungos. No capítulo III – “Avaliação dos efeitos combinados do enriquecimento em nutrientes e depleção de oxigênio sobre a comunidade de hifomicetos aquáticos e sobre a decomposição foliar”, observou-se que em condições intermediárias de oxigênio dissolvido, a biomassa fúngica foi positivamente relacionada com a quantidade de nutrientes. Houve um pico de esporulação nos microcosmos enriquecidos, com concentrações médias e elevadas de oxigenação da água. A. filiformis foi a espécie dominante em todos tratamentos experimentais, sugerindo sua adaptação a condições severas e tolerância à combinação destes dois fatores. Embora a riqueza de hifomicetos aquáticos tenha sido maior nos ambientes mais enriquecidos, é necessário ressaltar que houve uma expressiva diminuição tanto na atividade reprodutiva quanto na produção de biomassa destes micro-organismos. Isto evidencia a influência de outros fatores, além do enriquecimento, sobre as respostas dos organismos às mudanças no ambiente. Sendo assim, este estudo pode ajudar a responder algumas questões ecológicas fundamentais, tais como: “Em que medida a invasão biológica e a perda de espécies nativas podem alterar as propriedades dos ecossistemas”? e “Como o funcionamento do ecossistema é modificado em cenários realistas de alteração da biodiversidade”? / The diversity of plant species in tropical riparian environments results in debris with a wide variety of chemical compounds. This variety promotes a selective colonization by aquatic hyphomycetes, which play a key role in conditioning and degradation of the leaf litter. However, water quality modification and changes in the quality of the leaf litter entering in these environments may reduce the diversity of aquatic communities, changing the organic matter decomposition. This study aims to evaluate the influence of the chemical composition of different plant species of the riparian zone in the Cerrado (Brazilian savanna) and the increase of nutrients versus oxygen depletion on the biomass, the reproductive activity and the composition of aquatic hyphomycetes communities. This Doctoral thesis consists of three chapters. In Chapter I – “Leaching assessment in situ and ex situ in tropical stream”, it was observed that the mass loss and the chemical composition of the leaf litter during leaching were strongly related to the intrinsic characteristics of each foliar species, in the field as well as in the microcosms. Higher chemical quality species, ie higher nutrient levels and lower levels of secondary compounds, leached rapidly. Furthermore, it was observed that immersion of the leaves in the microcosms have changed water physical and chemical characteristics due to the increase of concentration of leached compounds. In Chapter II – “The leaf litter chemistry influences the fungal colonization”, fungal sporulation rates varied significantly according to the species of the colonized leaf. The higher values were registered to Eucalyptus camaldulensis, Protium spruceanum, Maprounea guianensis and Copaifera langsdorffii, species with the lowest lignin:N ratios. Although the largest number of spores was recorded for E. camaldulensis, this species was colonized almost exclusively by Anguillospora filiformis. Therefore, native plant species have maintained not only an important reproductive activity, but also a higher level of fungal species. In Chapter III – “Assessment of the combined effects of nutrient enrichment and oxygen depletion on the community of aquatic hyphomycetes and on leaf decomposition”, it was observed that in intermediary dissolved oxygen conditions, the fungal biomass was positively related to the quantity of nutrients. There was a sporulation peak in the enriched microcosms, with medium and high oxygen concentration in the water. A. filiformis was the dominant species in every experimental treatment, suggesting its adaption to harsh conditions and tolerance to the mix of these two factors. Although the richness of aquatic hyphomycetes was higher in more enriched environments, it is necessary to highlight that there was a significant decrease in both the reproductive activity and the production of biomass of these microorganisms. This highlights the influence of other factors, beyond enrichment, on the responses of the organisms to environmental changes. Thus, this study may help answering some fundamental ecological questions, such as: “To what extent is biotic invasion and native species loss creating ecosystems with altered properties”? and “How is ecosystem function altered under realistic scenarios of biodiversity change”?

Dois estudos envolvendo o processo de decomposição foliar de espécies pioneiras e os organismos da macrofauna de solo foram realizados em ecossistemas degradados pela deposição de cinzas e extração do carvão no Rio Grande do Sul, Brasil. Os estudos resultaram em três artigos científicos. O primeiro estudo (1° artigo) acessou a decomposição foliar e a colonização da macrofauna nos folhiços do capim-bermuda (Cynodon dactylon- Poaceae), da mamona (Ricinus communis- Euphorbiaceae), e da aroeira-vermelha (Schinus terebinthifolius- Anacardiaceae), plantas participantes da sucessão natural inicial, em áreas de deposição de cinzas leves e cinzas grossas/escória na mata ciliar do Rio Jacuí, em São Jerônimo. O segundo artigo - originário deste primeiro estudo-tratou exclusivamente sobre os padões de colonização de espécies de tatuzinhos de solo (Isopoda), grupo de animais detritívoros com alta abundância no local, no folhiço das mesmas três plantas. Ainda, compararam-se as suas abundâncias e algumas características reprodutivas entre os dois depósitos de cinzas. O segundo estudo (terceiro artigo) testou uma técnica de manejo para acelerar o processo da decomposição foliar de Pinus elliottii (Pinaceae) e enriquecer a fauna de macroartrópodes de solo em uma floresta monodominate de pinus sobre solo minerado e reconstruído topograficamente no município de Minas do Leão. Todos os estudos foram realizados empregando-se a técnica de bolsas-de-folhiço, que consistiu em bolsa de nylon de 30 X 20 cm e malha de 0.2 X 1.0 cm. A decomposição foi medida calculando-se a perda de massa foliar seca nas datas amostrais (6, 35, 70 e 140 dias após a exposição das folhas - 1° e 2° artigo ; 3 e 6 meses - 3° artigo ). Foram realizadas análises de macronutrientes do material foliar remanescente. A macrofauna (indivíduos > 2 mm) foi retirada manualmente das bolsas-de-folhiço em laboratório, ou com extrator de Berlese-Tüllgren modificado (3° artigo), separada em ordens e morfoespeciada. Foi constatado que a mamona apresentou decomposição foliar mais rápida (k= 20.7) e maior densidade de indivíduos da macrofauna no seu folhiço, mas, no entanto, apresentou menor riqueza de espécies do que as outras plantas pioneiras. Os folhiços do capim-bermuda e da aroeira-vermelha foram similares com relação à decomposição e a diversidade da macrofauna. As espécies de tatuzinhos colonizaram igualmente as três espécies de plantas ao longo do tempo. Apesar da decomposição foliar não ter sido influenciada, a ocorrência de Atlantoscia floridana (Isopoda), a abundância e fecundidade de fêmeas de Benthana taeniata (Isopoda), e a composição total de espécies da macrofauna foram afetadas pelos diferentes depósitos de cinzas de carvão. Como esperado, a adição de folhas de plantas nativas sobre o solo homogêneo da floresta monodominante de pinus em solo minerado modificou a composição química do folhiço de pinus e aumentou a diversidade dos macroartrópodes de solo, demonstrado ser uma estratégia potencial ao manejo e à restauração ecológica. Estes estudos têm como metas contribur ao entendimento sobre a ecologia (processos ecológicos e interação organismos - folhiço) de áreas degradadas pela deposição de cinzas e áreas de extração e processamento do carvão no sul do Brasil. / Two studies concerning the leaf decomposition of pioneer plant species and the soil macrofauna organisms were performed in ecosystems degraded by the deposition of ashes and coal extraction in Rio Grande do Sul, Brazil. These studies resulted in three scientific articles. The first study (primary article) accessed the decomposition and the macrofauna colonization among leaves of bermuda-grass (Cynodon dactylon - Poaceae), the castor oil plant (Ricinus communis - Euphorbiaceae), and the Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius - Anacardiaceae); all are plants that participate in the initial natural succession in areas of deposition of fly ashes and boiler slag in Rio Jacuí's ciliar forest, located in São Jerônimo. The second article (derived from the primary study) exclusively analyzes the colonization patterns of woodlice species (Isopoda), a detritivorous group with high abundance at the site, among the leaf-litter of the same three plants. Their abundances and some reproductive characteristics were compared between the two deposits of ashes. The second study (tertiary article) tested a technique of management to motivate the leaf decomposition of Pinus elliottii (Pinaceae), and to enrich the soil macroarthropod fauna in a pinus monospecific forest with spontaneous establishment on a mined and rebuilt soil located in Minas do Leão. All of these studies were accomplished using the litter bags technique, which consists of a 30 X 20 cm nylon bag and a 0.2 X 1.0 cm mesh. The decomposition was measured by calculating the leaf-litter mass loss through multiple sampling dates (6, 35, 70 and 140 days after leaf expositions - primary and secondary articles; or 3 and 6 months after leaf expositions - tertiary article). The nutrient contents in the remaining leaf-litter were analyzed. The macrofauna (individuals > 2 mm) were removed manually from the litter bags in the laboratory, or with a modified Berlese-Tüllgren extractor (tertiary study), and the microfauna were separated by orders and morphospecies. We verified that the castor oil plant presented a faster decomposition rate (k = 20.7) and a larger density of macrofauna individuals, but presented a smaller species richness compared to the other pioneer plants. The leaf-litter of the bermuda-grass and the Brazilian peppertree were similar in terms of decomposition and macrofauna diversity. The woodlice species colonized the three species of plants equally along the time scale. Despite no effects on decomposition, the occurrence of Atlantoscia floridana (Isopoda), the abundance and fecundity of Benthana taeniata females (Isopoda), and the total macrofauna species composition was strongly affected by the different deposits of coal ashes. As expected, the input of leaves from native plants on the homogeneous soil of the pinus forest modified the chemical composition of the pinus leaf-litter and increased the soil arthropod diversity, showing that it could be a potential strategy for management and ecological restoration of damaged areas. These studies aimed to contribute to the understanding about ecological processes and the interaction between organisms and litter in areas with extraction and processing of coal in southern Brazil.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-23T17:08:52Z No. of bitstreams: 1 2016_LorenaRamosdaMata.pdf: 79911680 bytes, checksum: fcb2ff70469ecf59296b9c5d266f0caf (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-06T15:59:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LorenaRamosdaMata.pdf: 79911680 bytes, checksum: fcb2ff70469ecf59296b9c5d266f0caf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T15:59:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LorenaRamosdaMata.pdf: 79911680 bytes, checksum: fcb2ff70469ecf59296b9c5d266f0caf (MD5) / O babaçu (Attalea spp.) é uma palmeira nativa com ampla distribuição no Brasil, sendo encontrado nas regiões Norte, Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste. Constitui um recurso natural de elevada importância no nordeste brasileiro e é um dos principais produtos extrativistas do país. A identificação taxonômica do conjunto de espécies de babaçu é complexa, e não há consenso entre os diversos autores, por isso, esse conjunto de espécies é denominado “complexo babaçu”. Considerando-se as divergências taxonômicas acerca do gênero Attalea e a importância da correta classificação das espécies para programas de melhoramento e conservação, foi proposta a caracterização da anatomia foliar e o estudo com DNA barcode de sete espécies do complexo babaçu que ocorrem no Brasil, a fim de fornecer dados anatômicos e moleculares discriminatórios que possam subsidiar a taxonomia. A anatomia foliar das sete espécies estudadas do gênero Attalea foi altamente informativa. Os dados gerados podem auxiliar na identificação das espécies, assim como em sua classificação taxonômica. Os marcadores rbcL, trnL e matK não apresentaram resolução suficiente para a discriminação das espécies. Os marcadores psbA-trnH, ITS e PRK apresentaram resultados potencialmente satisfatórios para serem usados com regiões barcode para espécies de Attalea. O uso de marcadores barcode em espécies do gênero Attalea necessita ser aprimorado, tanto no estabelecimento de protocolos de extração, PCR e sequenciamento eficientes quanto na escolha e combinação dos marcadores utilizados. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The babassu (Attalea spp.) is a palm tree native to Brazil with wide distribution, being found in the North, Northeast, Southeast and Central West regions. The plant is a natural resource of great importance in northeastern Brazil and one of the main extractive products in the country. The identification and taxonomy of babassu species is difficult and there is no taxonomic consensus among many authors, so this group of species is known as the "babassu complex". Considering the taxonomic problems in Attalea and the importance of proper classification of species for breeding and conservation programs, we proposed to characterize the leaf anatomy and apply DNA barcoding techniques to seven species of the babassu complex occurring in Brazil, with the aim of providing discriminatory anatomical and molecular data to support current taxonomy. The leaf anatomy of seven Attalea species studied was highly informative. The data generated can assist greatly in identifying the species within the current taxonomic framework. The DNA loci rbcL, trnL and matK showed insufficient resolution for discrimination of species. The psbA-trnH markers, ITS and PRK showed potentially satisfactory results for discriminating Attalea species. The use of DNA barcodes in Attalea, however, needs to be improved, both in the optimization of DNA extraction, PCR and sequencing protocols, as well as the choice and combination of markers used.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-03T12:55:13Z No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-02-03T13:21:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-03T13:21:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_UiaraCavalcanteSilva.pdf: 3920131 bytes, checksum: 7820d1622b3b80c7fa5123f5b1380297 (MD5) / O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma importante fonte de óleo e proteínas, amplamente utilizada no processamento de alimentos. Essa cultura apresenta reduzida variabilidade genética (quando são consideradas características de interesse agronômico) e diferenças de ploidia quanto aos seus parentais silvestres. Um dos principais objetivos dos melhoristas é aumentar a resistência contra patógenos e aumentar a produtividade dos grãos. A ferrugem, causada pelo fungo Puccinia arachidis Speg. e o déficit hídrico, apresentam-se como um dos fatores limitantes da cultura. Para ampliar a variabilidade genética da cultura, as espécies silvestres podem ser utilizadas por serem consideradas fontes de resistência a doenças e de adaptação a diversos ambientes. A introdução de novas características por cruzamentos e a utilização de poliploides sintéticos é uma rota atrativa para superar limitações genéticas. Como as características podem mudar devido à poliploidia, foram utilizados seis tetraploides sintéticos que combinam espécies doadoras dos genomas A, B e K, que permite uma melhor compreensão dos efeitos da hibridização seguida da tetraploidização.. Para isso, foram avaliadas as plantas diploides e tetraploides quanto às alterações na morfologia de estruturas foliares, características de pigmentos fotossintéticos, tolerância ao déficit hídrico por meio da taxa de transpiração/área foliar sob alto déficit de pressão de vapor (DPV) e as melhores combinações dos alotetraploides sintéticos para respostas fitopatológicas à ferrugem foliar, por meio da metodologia de folhas destacadas. Após a observação das melhores espécies para resistência à ferrugem, foram avaliados os parentais e segregantes da população de mapeamento para o genoma B de Arachis em dois bioensaios para 15 características (resistência à ferrugem e características de interesse agronômico). Foram utilizados marcadores moleculares e mapas genéticos de ligação, que auxiliaram na caracterização de alelos desejáveis e não desejáveis por meio da identificação de QTLs (Quantitative Trait loci) ligados às características de interesse. De maneira geral, observou-se que a tetraploidização provocou aumento na área foliar total, na incidência de nódulos de rizóbio/grama de raiz, nas células estomáticas e no teor de pigmentos fotossintéticos, tanto por SCMR quanto pelo método extrativo de clorofilas. A análise de tolerância ao déficit hídrico sob alto DPV, mostrou que a tetraploidização provocou alterações quanto ao caráter observado nos diploides silvestres. Os tetraploides sintéticos apresentaram maior sensibilidade às variações de DPV e se aproximaram das cultivares de A. hypogaea. BatDur1 foi a combinação mais promissora com menores TR/AFs. Para análise de resposta ao fungo P. arachidis, o silvestre A. ipaënsis e os sintéticos IpaDur1 e IpaVillo1, foram os mais suscetíveis à ferrugem, sugerindo que a suscetibilidade foi derivada de A. ipaënsis. Para a população de mapeamento, construída a partir de A. ipaënsis e A. magna, foram identificados 13 QTLs para resistência à ferrugem, sendo um QTL de maior efeito identificado nos dois bioensaios e mapeado no grupo de ligação B08 próximo ao marcador Ah-280. Esse QTL explicou 5,8% a 59,3% de variação fenotípica para quatro características. Todos os QTLs identificados para resistência à ferrugem foram derivados de A. magna. Para características agronômicas e de domesticação, foram identificados 25 QTLs nos diferentes anos de avaliação. Foram mapeados QTLs para duas características de domesticação (comprimento de peg e constricção da vagem) na mesma posição dos GL B01 e B04 e explicaram um total de 10,7% a 30,4% da variação fenotípica. Os alelos que aumentam os valores de características relacionadas à domesticação são derivados de ambos os parentais. No entanto, os alelos que aumentam o número de sementes foram doados pelo parental A. ipaënsis. A identificação de fontes e mecanismos de resistência à ferrugem, tolerância ao déficit hídrico e melhores características agronômicas são pré-requisitos para o sucesso nos programas de melhoramento genético. Estes resultados constituem um importante recurso no programa de melhoramento do amendoim, no que se refere aos efeitos da tetraploidização e resistência à ferrugem. / The peanut (Arachis hypogaea L.) is a major source of oil and protein widely used in food processing. This culture has reduced genetic variability (when it is considered traits of agronomic interest) and differences in ploidy (2n = 4x = 40) as their wild parents. A major goal of plant breeders is to increase the resistance against pathogens and increase the productivity of grains. Rust caused by the fungus Puccinia arachidis Speg. and the drought are as one of the limiting factors of culture. Wild species can be used to increase the genetic variability of culture because they are considered disease resistance sources and to adapt to different environments. The introduction of new traits for crossings and the use of synthetic polyploids is an attractive route to overcome genetic limitations. As the characteristics may change due to the polyploidy, six synthetics tetraploids were used to combine the donor species genomes A, B and K. This allows better understand the effects of hybridization followed by tetraploidization Therefore, the diploid plants and tetraploid were evaluated for changes the morphology of the leaf structures, photosynthetic pigments characteristics and tolerance to drought through transpiration rate/leaf area under high vapor pressure deficit (VPD)Moreover, the best combinations of synthetic allotetraploids for phytopathological responses to leaf rust were evaluated by the methodology of detached leaves. After that, the best species for resistance to rust were selected and evaluated with parental and segregants of the mapping population for the B genome of Arachis in two bioassays for 15 characteristics (resistance to rust and traits of agronomic interest). For this purpose, molecular markers and genetic linkage maps were used, which helped in the characterization of desirable and undesirable alleles through the identification of QTLs (quantitative trait loci) linked to the characteristics of interest. In general, it was observed that the tetraploidization increased the total leaf area, the incidence of Rhizobium nodules/gram of roots, the stomatal cells and the photosynthetic pigment content, evaluated by SCMR and by extractive method of chlorophyll. The analysis of tolerance to water stress at high VPD showed that tetraploidization caused changes when compared to wild diploids. Synthetic tetraploids showed greater sensitivity to changes in VPD and were close to the cultivated A. hypogaea. BatDur1 was the most promising combination with lower TR/AF. For analytical response to the fungus P. arachidis, the wild A. ipaënsis and IpaDur1 and IpaVillo1 synthetics were the most susceptible to rust, suggesting that susceptibility was derived from A. ipaënsis. For the mapping population constructed from ipaënsis A. and A. magna, 13 QTLs were identified for rust resistance. The major effect QTL was identified in both bioassays and mapped to linkage group B08 near the marker Ah-280. This QTL explained 5.8% to 59.3% of the phenotypic variation for four characteristics. All QTLs identified for rust resistance were derived from A. magna. For agronomic and domestication traits, 25 QTLs were identified in different years of assessment. QTLs for two characteristics of domestication (length peg and constriction pod) were mapped in the same position of GL B01 and B04 and explained a total of 10.7% to 30.4% of the phenotypic variation. The alleles that increase the characteristic values related to domestication are derived from both parents. However, the alleles which increase the number of seeds were donated by parental A. ipaënsis. The identification of sources and rust resistance mechanisms, tolerance to drought and better agronomic characteristics are prerequisites for success in breeding programs. Thus, these results provide an important resource in peanut breeding, in relation to purpose of tetraploidization and rust resistance.