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The Janzen-Connell mechanism is proposed to maintain plant diversity: predators and diseases of seeds reduce the number of seeds that survive near a parent tree, but allow seeds far from the parent tree to grow into adulthood. In the area where seeds don’t survive, seedlings from other tree species which are not affected by the seed consumer can grow. At large scales, this effect is thought to increase overall plant diversity. Soil-borne pathogens can contribute to seed mortality in this way, but we don’t know how important different parts of their lifecycle are in creating Janzen-Connell patterns. To determine the role of soil-borne pathogens in the development of Janzen-Connell patterns, we constructed a simulation model to examine how tree and pathogen characteristics affect plant spatial patterns. Under specific combinations of tree and pathogen characteristics, we found that pathogens could create Janzen-Connell patterns. The most important parameters were how far trees dispersed their seeds, and how many seeds a tree produced in a year. These characteristics determined how much of an impact the pathogens were able to have on the tree population because they rely on the density of seeds to determine how far they can spread and how many spores they will produce.

Este trabalho avaliou a função ecológica da diversidade arbórea em um agroecossistema partindo da hipótese de esta ser um instrumento significativo no manejo agrícola de pragas e doenças. Tendo a cultura da cana-de-açúcar como objeto de estudo, durante dois anos foi conduzido um experimento de campo no município de Mombuca - SP ao redor da mata do Pinheirinho, um fragmento florestal de porte e composição de vegetação de Mata Atlântica Estacional Semidecidual, cercado inteiramente por cultivos de cana-de- açúcar. O design experimental foi em Delineamentos Sistemáticos que permitiu a possibilidade de acompanhar os indicadores em pontos fixamente estabelecidos ao longo do tempo. Assim, foram delimitados 8 transectos de 100 metros de comprimento em sentidos cardeais a partir das bordas do fragmento florestal em direção aos talhões de cana-de-açúcar. Foram também demarcados seis pontos amostrais em situação de isolamento quanto à presença florestal, minimamente distantes em 300 metros de qualquer fragmento de porte significativo. O levantamento arbóreo na mata foi realizado através do método dos quadrantes. A riqueza em espécies raras foi avaliada e a diversidade arbórea foi determinada por índices de diversidade. A caracterização edáfica dos cultivos de cana foi realizada por meio de análises físico-químicas das amostras coletadas no início do estudo. As condições climáticas de temperatura e precipitação foram acompanhadas em todo o período do estudo. As informações sobre o cultivo e manejo da cana-de-açúcar no local foram disponibilizadas pelos técnicos e agricultores da usina e cooperativa que mantêm os talhões. A entomofauna na cultura foi monitorada mensalmente, durante seis meses em cada ano do estudo. Armadilhas do tipo Moericke foram instaladas em pontos amostrais estabelecidos de dez em dez metros nos 8 transectos e nos pontos isolados. Além da diversidade de insetos, foram analisados como indicadores de insetos-praga, a broca-da-cana (Diatraea saccharalis) e a cigarrinha-da-raiz (Mahanarva fimbriolata), e como indicadores de inimigo natural, parasitoides do gênero Paratheresia sp. (Diptera: Tachinidae). O indicador de doença foi o raquitismo da soqueira (Leifsonia xyli subsp. xyli), cujo nível de infestação foi monitorado nos dois anos do estudo. Os resultados obtidos foram interpretados após análise estatística específica para cada indicador. O fragmento florestal possui área de 214 hectares. Na amostragem da vegetação arbórea foram identificadas 67 espécies arbóreas entre 224 indivíduos amostrados. O índice de diversidade de Shannon foi de 3,04, de dominância de Simpson foi de 0,87 e as proporções de espécies e indivíduos raros foram, respectivamente, 0,42 e 0,43. A avaliação da entomofauna demonstrou efeito direto entre a distância da mata e a ocorrência de cigarrinha e broca da cana-de-açúcar. A distância da mata não interferiu na quantidade do parasitoide avaliado. A diversidade de insetos foi analisada após agrupamento das ordens coletadas em três diferentes grupos, separados conforme características biológicas e ecológicas das ordens. A proporção daqueles considerados potencialmente benéficos aumentou com a proximidade da mata. A proporção do grupo potencialmente misto (benéficos e prejudiciais) aumentou com a distância da mata. O número de indivíduos no grupo considerado potencialmente prejudicial não variou em função da distância da mata. A intensidade e infestação de raquitismo de soqueira teve aumento gradual e diretamente relacionado ao distanciamento das plantas cultivadas em relação ao fragmento florestal. / This work evaluated the ecological function of Arboreal Diversity in an agroecossystem based on the hypothesis that this is a significant instrument in the agricultural management of pests and diseases. After two years of cultivation of sugarcane as an object of study, a field experiment was carried out in the municipality of Mombuca, SP, around the Pinheirinho forest, a forest fragment of vegetation of the Atlantic Semideciduous Atlantic Forest, surrounded entirely by sugarcane crops. The experimental design was in Systematic Design that allowed the possibility of accompanying the indicators at fixed points established over time. Thus, eight 100-m-long transects were delineated in cardinal directions from the edges of the forest fragment toward the sugarcane fields. Six sample points were also demarcated in isolation from the forest presence, minimally distant at 300 meters from any significant fragment. The arboreal survey in the forest was done in quadrants. Wealth in rare species was evaluated and Arboreal Diversity was determined by diversity indexes. The edaphic characterization of the sugarcane crops was through physical-chemical analysis of the samples collected at the beginning of the study. Climatic conditions of temperature and precipitation were monitored throughout the period. Information on the cultivation and management of sugarcane in the site was made available by the technicians and farmers of the plant and cooperative that maintain the plots. The forest fragment has an area of 214 hectares, 67 tree species were identified in 224 individuals sampled. The diversity indexes were: Shannon 3.04; Simpson 0.87, the proportions of rare species and individuals were respectively 0.42 and 0.43. The evaluation of the entomofauna showed a direct effect between the distance of the forest and the occurrence of the sugar cane borer and the sugarcane borer. The distance from the forest did not interfere with the amount of parasitoid evaluated. The diversity of insects was analyzed after grouping the orders collected in three different groups according to the biological and ecological characteristics of the orders. The proportion of those considered potentially beneficial increased with the proximity of the forest. The proportion of the potentially mixed group (beneficial and harmful) increased with distance from the forest. The number of individuals in the group considered potentially harmful did not vary according to the distance of the forest. The intensity and infestation of ratoon rickets had a gradual increase and was directly related to the distancing of the cultivated plants in relation to the forest fragment.

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Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2016-10-05T19:03:16Z No. of bitstreams: 1 2013 - Bernardo Milward de Azevedo Spinelli.pdf: 2468118 bytes, checksum: 8b86d55b4fe024e0a43e7aca610af976 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T19:03:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Bernardo Milward de Azevedo Spinelli.pdf: 2468118 bytes, checksum: 8b86d55b4fe024e0a43e7aca610af976 (MD5) Previous issue date: 2013-12-19 / The Brazilian New Forestry Law establishes a farmer?s commitment with environmental adequacy of its properties. The Permanent Preservation Areas, currently used in the properties with crops and pastures in many cases need to a restauration techniques. The new law allows the exploration of agroforestry systems (AFS) even in areas of permanent preservation, since do not mischaracterize the native preexisting vegetation either not being detrimental to environmental function to protecting water springs, erosion protection and increasing biodiversity. This study aimed to systematize the author's personal experiences with agroforestry systems in the Atlantic Forest domain regions and show different techniques and implantation strategies and management of agroforestry systems that can be employed day to day by farmers, especially the small family farmer. The different AFS deployed were based on biodiversity and plant succession, with low use of inputs and capital resources. The structure of the recommended systems was grounded on labor, family labor, in multistrata systems and the use of common plants in each location with high biomass production potential to enhance nutrient cycling. On average, more than 30 species were introduced in each AFS and the issues related to the choice of species to plant recognizing the soil quality from indicator plants were discussed. In addition, how to plan and distribute the plants in agroforestry designs were also described in detail. The best ways of how to plant and manage, with pruning, different species in biodiverse agroforestry systems included in this dissertation were presented from about 20 years of the author's experience in order to assist all those interested in working with this theme. / O Novo C?digo Florestal estabelece o compromisso por parte dos produtores rurais com a adequa??o ambiental de suas propriedades. As ?reas de Preserva??o Permanente, hoje utilizadas nas propriedades para cultivos agr?colas e pastagens, em muitos casos necessitar?o ser recuperadas. A nova lei permite a explora??o de sistemas agroflorestais (SAFs) at? mesmo em ?reas de preserva??o permanente, desde que n?o descaracterize a cobertura vegetal nativa existente e nem prejudique a fun??o ambiental da ?rea, protegendo nascentes, combatendo a eros?o e aumentando a biodiversidade. O presente trabalho teve como objetivo sistematizar experi?ncias pessoais do autor com sistemas agroflorestais em regi?es de dom?nio da Mata Atl?ntica, mostrando diferentes t?cnicas e estrat?gias de implanta??o e manejo de SAFs que podem ser empregadas no dia a dia dos produtor rural, principalmente, do pequeno agricultor familiar. Os diferentes SAFs implantados foram baseados na biodiversidade e sucess?o vegetal, com baixo uso de insumos e recursos de capital. A estrutura dos sistemas preconizados foi alicer?ada na m?o-de-obra familiar, em multiestratos, na utiliza??o de plantas comuns em cada localidade com potencial de produ??o de biomassa, para intensificar a ciclagem de nutrientes. Em m?dia mais de 30 esp?cies eram introduzidas em cada SAF e as quest?es relacionados com a escolha das esp?cies, onde plantar reconhecendo a qualidade do solo a partir de plantas indicadoras foram abordadas. Al?m disso, como planejar e distribuir as plantas em desenhos agroflorestais tamb?m foram processos detalhadamente descritos. As melhores formas de como plantar e manejar, com podas, as diferentes esp?cies nos SAFs biodiversos constam desta disserta??o e foram apresentados a partir de cerca de 20 anos de experi?ncia do autor com intuito de auxiliar todos aqueles interessados em trabalhar com tem?tica.

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Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMS.pdf: 839878 bytes, checksum: ce4d6d134c72bc480b1a92a8bc4ca303 (MD5) Previous issue date: 2003-05-27 / The present study evolved floristic composition, structure and regeneration dynamic aspects of a restinga forest (pluvial sand coastal plain forest), at Ilha do Cardoso, in Cananéia region, São Paulo State, Brazil. Three portions of restinga forest with same physiognomic aspects were selected: restinga of Trilha para o Morro das Almas (MA), Trilha Interpretativa (TI) and Estrada para a Captação (EC). Five strata of forest were sampled in each portion: Tree, Tree/shrub, Shrub/herbaceous, Herbaceous and Lianas. Each portion was analyzed individually and subsequently were analyzed the entirely of the three portions and compared them. At Trilha para o Morro das Almas were sampled 73 species, at Trilha Interpretativa 72, at Estrada para a Captação 56 and totally sample 112, inside them 31 species were common to three portions and 46 restrict only one of them. The three portions of a forest were floristically similar, MA and TI had the highest Sørensen similarity (70,3%), and TI and EC had the less Sørensen similarity (55,5%). When compared the strata in general Tree/shrub and Shrub/herbaceous strata had the highest value of Sørensen similarity, and the Tree and Herbaceous strata had the less similarity. The highest diversity and equability were found in herbaceous strata, and the less in tree strata. The plants of the three portions had majority of species with geographic distribution in south and southeast Brazil regions, and the majority individuals and species were secondary-climax category. The portions of studied forest were in advanced stage of regeneration, and shade-tolerant species were favored. The differences between three portions of a forest were due to natural process common in tropical forests, where the substitution of one tree produce a mosaic of distinct regenerative phases at community that differ in structure and floristic composition. Differences in environment physical conditions, especially edaphic factors, and distinct anthropic interventions are responsible too. / O presente estudo envolveu a composição florística, a estrutura e aspectos da dinâmica de regeneração de floresta de restinga (floresta pluvial da planície arenosa costeira), na Ilha do Cardoso, Cananéia, Estado de São Paulo, Brasil. Foram selecionadas três áreas com fisionomias semelhantes: restinga da Trilha para o Morro das Almas (MA), da Trilha Interpretativa (TI) e da Estrada para a Captação (EC). Foram amostrados cinco estratos em cada uma delas: Arbóreo, Arbóreo/arbustivo, Arbustivo/herbáceo, Herbáceo e Lianas. Cada uma das áreas foi analisada individualmente e posteriormente fez-se uma análise conjunta comparando as três áreas entre si. Na Trilha para o Morro das Almas foram amostradas 73 espécies, na Trilha Interpretativa 72, na Estrada para a Captação 56 e na amostragem total 112, sendo que 31 espécies foram comuns às três áreas e 46 foram restritas à apenas uma delas. Pelo índice de Sørensen as três áreas são floristicamente similares entre si, sendo que MA e TI apresentaram a maior similaridade (70,3%) e TI e EC a menor similaridade (55,5%). Na comparação entre os estratos de modo geral entre o arbóreo/arbustivo e o Arbustivo/herbáceo houve maior similaridade de Sørensen e, entre o Arbóreo e o Herbáceo menor. A maior diversidade florística e equabilidade couberam ao estrato herbáceo e as menores ao arbóreo. Nas três áreas amostradas a maioria das espécies apresentaram padrão de distribuição geográfica sul e sudeste do Brasil e, a maioria dos indivíduos e das espécies pertencia à categoria sucessional secundária tardia. Os trechos de floresta estudados estão em estágio avançado da sucessão e as espécies tolerantes à sombra estão sendo favorecidas. As diferenças entre os três trechos da floresta amostrados devem-se a processos naturais comuns nas florestas tropicais, onde a substituição de árvores produz um mosaico de distintas fases regenerativas na comunidade que diferem na estrutura e na composição floristica. As diferenças nas condições físicas ambientais, especialmente fatores edáficos e, as intervenções antrópicas diferenciadas também são responsáveis por essas diferenças.