Os ecossistemas campestres co-evoluíram com distúrbios como a herbivoria e o fogo. Assim, estes fatores são importantes no surgimento e manutenção de características da comunidade, podendo modificar os processos de sucessão. Em áreas perturbadas, as sementes que persistem no solo participam da regeneração natural. Diante da alta taxa de conversão dos campos nativos no sul do Brasil em áreas de uso intensivo (lavoura ou plantios de espécies arbóreas), bem como do manejo pastoril com alta pressão animal, aumenta o interesse em estudos relacionados ao banco de sementes do solo (BSS), buscando compreender a sua função nas comunidades vegetais e na regeneração de áreas degradadas. O conhecimento já existente sobre BSS em biomas campestres do hemisfério sul ainda é incipiente. Grande parte dos trabalhos feitos em campos sul-americanos compararam o BSS entre áreas de vegetação pastejadas e áreas abandonadas, sendo poucos os que utilizaram diferentes intensidades de pastejo, apesar de efeitos claros de diferentes intensidades de pastejo sobre a composição e estrutura da vegetação. Em vista disto, foi avaliado, neste trabalho, o BSS em um experimento em campo submetido a diferentes intensidades de pastejo, em duas estações (primavera e outono), utilizando o método de emergência de plântulas. Também foi feito o levantamento da vegetação estabelecida para avaliar a similaridade com o BSS. Em total, foram encontradas 103 espécies no BSS e 162 na vegetação estabelecida. No BSS, a porcentagem de espécies de caráter ruderal foi alta. Diferenças significativas em termos de densidade e riqueza do BSS foram encontradas somente entre o tratamento com maior intensidade de pastejo e os demais. De forma geral, a semelhança entre o BSS e a vegetação estabelecida foi baixa. Assim, estes resultados indicam que o BSS tem um papel limitado na recuperação da vegetação campestre típica após distúrbios mais severos e que, aparentemente, a intensidade do manejo não tem um impacto muito grande para o BSS. Apesar disso, o BSS é importante pelo armazenamento das características naturais dos ambientes, agregando funções à regeneração da comunidade vegetal. / Grassland ecosystems co-evolved with disturbances such as fire and herbivory, and these factors are important for emergence and maintenance of community features areas. After disturbances, the seeds that persist in the soil contribute to regeneration processes. However, increasing conversion of natural grasslands into areas of intensive use (agriculture and exotic tree plantations), as well as overgrazing make the study of the regeneration of grassland vegetation after these severe disturbances an important research topic. Our knowledge on the role of the soil seed bank (SSB) in grassland biomes in the southern hemisphere still is incipient. The majority of studies realized in South American grassland compared the SSB between grazed and abandoned areas, and few consider different intensities of grazing, despite clear effects of different grazing intensities on vegetation composition and structure. In view of this, in this study, the SSB was evaluated in a grassland experiment under different intensities of grazing in two seasons (spring and autumn), using the seedling emergence method. In spring, a survey of the established vegetation was conducted to evaluate the similarity with the SSB. In total, we found 103 species in the SSB and 162 in established vegetation. The SSB was mostly composed of ruderal species. Grass species dominant in aboveground vegetation were largely absent in the SSB. Significant differences regarding SSB richness and density were only found between the treatment with higher intensity of grazing and the others, and overall composition did not differ among treatments. In general, the similarity between the SSB and established vegetation was low. Our results indicate that the SSB has a limited role in the recovery of natural grassland vegetation after more severe disturbances. Apparently, the intensity of management does not have a very large impact on the SSB or on the similarity between SSB and established vegetation. Nevertheless, the SSB is important for storage the natural characteristics of environments, adding functions to the regeneration of the plant community.

A produção de carne de ruminantes em sistemas forrageiros de baixos aporte de insumos (Low Input) engloba atributos extrínsecos valorizados pelo consumidor, porém esse tipo de produção não deve comprometer a qualidade intrínseca desses produtos. Nesse contexto, estudou-se os aspectos de qualidade intrínseca e a traçabilidade do produto cárneo em dois dispositivos experimentais de produção Low Input. Primeiramente, avaliaram-se as características sensoriais, a concentração de compostos aromáticos e de ácidos graxos na carne e tecido adiposo de cordeiros em pastejo de gramíneas suplementados com níveis de alfafa fresca: (U-sem suplementação; L-baixa; M- intermediária e H- alta) representando 0, 25, 50 e 75% desta leguminosa, respectivamente. Utilizou-se quatro grupos de 9 cordeiros distribuídos em quatro parcelas de Dactilys glomerata. Também avaliou-se o valor δ15N visando autenticar sistemas de produção ricos em leguminosas. O teor escatol na gordura perirenal foi superior nos animais que consumiram alfafa (P <0,05), aumentando a partir do nível L e sendo associado ao flavour animal da carne. A intensidade deste atributo apresentou o mesmo comportamento que o teor de escatol na gordura perirenal, sugerindo que a partir de uma concentração 0,26-0,34 μg de escatol/g de gordura líquida ocorre estabilização da intensidade de percepção dos odores e flavours relacionados à este composto. O incremento de alfafa na dieta proporcionou aumento do teor C18:3 n-3 e também de C16:0. O valor δ15N classificou corretamente 85,3% das amostras quando comparados animais U com os que receberam alfafa, demonstrando ser eficiente em autenticar sistemas de produção com leguminosas. No segundo dispositivo experimental avaliou-se o perfil de ácidos graxos da carne de bovinos Aberdeen angus em três sistemas de produção no Rio Grande do Sul utilizando diferentes níveis de insumos (NG=Pastagem Natural n=16; ING= Pastagem Natural Melhorada, n=18 e SP= Pastagem de Sorgo, n=8), resultando em distintas diversidades florísticas na dieta dos animais. Menor teor de C14:0 e maiores teores de ácidos graxos n-3 foram obtidos nas carnes de NG e de ING do que na carne de SP. Apesar de apresentarem maior idade ao abate, a carne de ING apresentou menor SFA que a carne SP. Além disto, a relação n-6/n-3 foi menor na carne de ING. Desta forma, a carne de bovinos terminados em pastagem natural melhorada mostrou um perfil de ácidos graxos mais benéfico à saúde humana. / Ruminant meat production on Low-Input herbage systems embody extrinsics attributes that consumers value, however this way of production must conciliate the intrinsic quality of this products. On the light of this, we investigated the intrinsic quality aspects of meat products in two experimental contexts of Low-Input livestock system. Firstly,we evaluated the sensory characteristics, the concentration of aromatic compounds, the fatty acid composition of meat and adipose tissue of lambs grazing a cocksfoot pastures and receiving a supplemented with different levels of fresh alfalfa forage to obtain four dietary proportions of alfalfa: U-unsuplemented; L-Low; M- Medium e H- high, corresponding respectively to 0%, 25%, 50% and 75% of dietary alfalfa. It was used four groups of nine lambs distributed on four padocks of cocksfoot. We also evaluated the hability of δ15N value to authenticate legume rich production systems. Skatole concentration on perirenal fat was higher on lambs consuming alfalfa than for those that did not (P<0.05). Perirenal fat skatole concentration increased as soon as the dietary proportion of alfalfa reached 25%, being the skatole associated to animal flavour on meat, and presenting the same behaviour as skatole concentration, suggesting that the threshold above which the off-flavour and off-odour related to skatole are perceived corresponds to a perirenal fat skatole concentration in the range 0.26–0.34 μg/g of liquid fat. The dietary alfalfa also increased C18:3n-3 and also C16:0 concentration. δ15N value correct classified 85,3% of the samples (U x L, M, H), showing to be efficient in authenticate legume-rich production systems. On the second Low Input experimental contex we evaluate the fatty acid profile of Aberdeen angus steers (n=42) on three production systems on Rio Grande do Sul which used different levels of input (NG=Natural Grassland, n=16, ING= Improved Natural Grassland, n=18 and SP= Sorghum pasture, n=8), which conduced to different floristic richness. Lower amounts of C14:0 and higher amounts of n-3 fatty acids were found on NG and ING than for SP meats. Besides presenting higher age at slaughter, steers finished on ING lower SFA than SP meats. Moreover, the n-6/n-3 ratio was lower for ING meats, therefore meats produced on ING systems presented a better fatty acid profile by humans health point of view.

Studies in grassland management and ecology have always been challenging because of the large amount and great variation of the entities representing and affecting the system. Despite that, we were able to progress significantly in range experimentation in the Campos, in Southern Brazil. Along past thirty years, a large amount of data and information was generated, from vegetation production to components of intake. In an attempt to integrate the information available, seeking for a deeper understanding of the functioning of native grasslands, we propose adapting a mechanistic vegetation model, aggregated of a spatialized grazing component to create PampaGraze. This model was developed for temperate perennial grasslands, and was adapted and tested for subtropical, C4-dominated grasslands of the Campos of Southern Brazil (Chapter III). Despite the limited capacity of field data for validating, the model was able to relatively well simulate the trends in vegetation production along the year and seasons, while overpredicting herbage production during peak growing season. The structure of the model as it is did not allow for an accurate simulation slow-growing, tussock-forming species. Further, we developed and integrated a grazing model, based on a hybrid approach of the classical mechanistic equations of the prey model (STEPHENS & KREBS, 1986), and experimental data on foraging behaviour measured on native grasslands (Chapter IV). The model was very successful on predicting the components of intake, and responded well to variation of components in relation to changes in vegetation and to selectivity pressures, compared to available literature. Regardless of the limitations on the vegetation model, we were able to further explore the relationships of components of intake, identifying possible major limitations for herbage consumption, thus animal performance, in native grasslands. A significant progress was achieved with this thesis, but still long ways to go with this project. A list of suggestions for further developments can be found in Chapter V. We identified the emergent needs for field studies on parameters and morphogenesis, for improving predictions of the vegetation model, as well as structural points of the model that could be addressed for better representation of natural phenomena. This thesis is the first step towards a more detailed and reliable tool for studying and predicting the behaviour of vegetation dynamics and animal production in sub-tropical grasslands. This can allow us to explore relationships and scenarios beyond our experimental capacity, and investigate the connectivity of the system, as well as each mechanism separately. The stage has been set, awaiting further developments.

O florestamento dos campos do sul da América do Sul incluindo os campos do Pampa estão mudando a paisagem local e levando a mudanças nas populações de aves. O conhecimento sobre o efeito do florestamento sobre a avifauna dos campos do sul da América do Sul é bastante limitado à riqueza e composição de espécies. Além de preencher lacunas considerando diferentes índices para avaliar respostas das comunidades de aves ao florestamento dos campos (Capítulos 2 e 3), nesta tese nós também avaliamos se Áreas de Preservação Permanente localizadas dentro de plantações de eucalipto são funcionais para a avifauna local, fazendo uma comparação com áreas de campo pastejado (Capítulo 1). No capítulo 1 nós registramos uma diferença na composição de espécies entre as áreas devido principalmente às mudanças na altura e densidade da vegetação. Nos capítulos 2 e 3 nós avaliamos diferentes componentes da diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) considerando possíveis efeitos do florestamento dos campos sobre estes Nossos resultados demonstram respostas diferenciadas entre os componentes, enquanto o florestamento leva a uma redução na diversidade taxonômica, diversidade filogenética e funcional não demonstram respostas negativas. No capítulo 2 no entanto, nós observamos que o florestamento dos campos conduz a uma perda de distintividade evolutiva, beneficiando desta forma linhagens que se diversificaram recentemente. No capítulo 3 apesar da redução na diversidade taxonômica não houve uma redução na diversidade funcional em áreas plantadas. Já a associação de alguns atributos funcionais com as áreas pós-corte, indica a plasticidade de algumas espécies que retornam para essas áreas logo após o corte dos plantios.De modo geral nossos resultados indicam que a manutenção de mosaicos de campo de diferentes alturas maximiza a biodiversidade local de aves e destaca a importância da proteção de áreas campestres. Além disso, vimos que considerar diferentes componentes da diversidade que incorporam informações sobre as espécies são importantes pois podem informar por exemplo, quantas extinções uma comunidade pode suportar até que funções importantes sejam perdidas, afetando assim a estabilidade dos ecossistemas. / The afforestation of southern grasslands of South America including the Pampa grasslands are changing the local landscape and leading to reduction of bird populations. Knowledge about the effect of afforestation on the avifauna of the southern South American grasslands is limited to richness and composition of species. In addition to filling gaps considering different indices to evaluate responses of the bird communities to the afforestation of the grasslands (Chapters 2 and 3), in this thesis we also evaluated whether Permanent Preservation Areas located within eucalyptus plantations are functional for the local avifauna, making a comparison with grazed grasslands areas (Chapter 1). In Chapter 1 we recorded a difference in species composition between areas due mainly to changes in height and density of vegetation. In chapters 2 and 3 we evaluated different components of diversity (taxonomic, phylogenetic, and functional), considering possible effects of grasslands afforestation on them. Our results demonstrate differentiated responses among components, while afforestation leads to a reduction in taxonomic diversity, phylogenetic and functional diversity do not demonstrate negative responses In chapter 2 however, we observe that grasslands afforestation leads to a loss of evolutionary distinctiveness, thus benefiting species that have diversified recently. In chapter 3, despite the reduction in taxonomic diversity, there was no reduction in functional diversity in planted areas. Furthermore, the association of some functional traits with the post-cut areas indicates the plasticity of some species that return to these areas soon after cut the plantations. In general our results indicate that the maintenance of grasslands mosaics of different heights maximize the local biodiversity of birds and highlight the importance of the protection of grasslands areas. In addition, we have seen that considering different components of diversity that incorporate information on species is important because they can tell, for example, how many extinctions a community can support until important functions are lost.

A região costeira do sul do Brasil está inserida no bioma Pampa e sua vegetação natural apresenta um mosaico de formações, incluindo áreas de campos utilizadas para pastejo bovino. Os campos do litoral representam uma das fisionomias do bioma Pampa mais convertida para outros usos. Nessa região poucos estudos florísticos isolados foram realizados recentemente, enquanto estudos ecológicos sobre a interação da vegetação campestre com variáveis ambientais e espaciais são ainda mais escassos. Buscamos realizar um amplo estudo descritivo e ecológico da vegetação dos campos arenosos costeiros ao longo de 536 km no sul do Brasil. Amostramos 16 áreas distribuídas ao longo da planície costeira, com 15 parcelas de 1 m² por área. As espécies foram classificadas segundo suas formas de crescimento, origem e grau de ameaça. Também variáveis climáticas, edáficas e as coordenadas geográficas para cada área foram observadas. Através de análises multivariadas (ordenações e partição de variância) verificamos a contribuição relativa do ambiente e do espaço para variação na composição de espécies entre áreas. Foram encontradas 221 espécies, 14 eram exóticas e duas ameaçadas. Axonopus aff. affinis, Paspalum notatum e Paspalum pumilum foram algumas das espécies mais importantes caracterizando as áreas. A maior parte da cobertura vegetal é por espécies de gramíneas prostradas, que está relacionado com a presença de pastejo em todas as áreas. A mudança na composição das comunidades entre áreas está relacionada, em sua maior parte, à mudança de variáveis climáticas, como também ao espaço, já que ambos variam juntamente. Observamos que apesar da homogeneidade nas condições edáficas, em escala refinada pudemos observar a influência do solo na variação da comunidade. Os campos da planície costeira possuem uma fisionomia ímpar, porém as áreas remanescentes estão vulneráveis, principalmente pela fragmentação da paisagem. Práticas de manejo, principalmente pecuária, deveriam considerar a fragilidade do solo dessa região, adotando níveis mais baixos de carga animal para contribuir com a preservação dos últimos fragmentos desta formação. / The coastal region of southern Brazil is inserted into the Pampa biome and its natural vegetation presents a mosaic of formations, including areas of grasslands used for cattle grazing. The coastal grasslands represent one of the Pampa biome physiognomies most converted to other uses. In this region a few floristic isolated studies were recently conducted, while ecological studies about the interaction of vegetation with environmental and spatial variables are even rarer. We aimed to realize a broad descriptive and ecological study of the vegetation of the coastal sandy grasslands along 536 km in southern Brazil. We sampled 16 areas distributed along the coastal plain, with 15 plots of 1 m² per area. The species were classified according to their growth forms, origin and degree of threat. Also climate, soil characteristics and geographic coordinates for each area were observed. By using multivariate analyzes (ordination and variation partitioning) we verified the relative contribution of environment and space for variation in species composition between areas. We found 221 species, from which 14 were exotic and two threatened. Axonopus aff. affinis, Paspalum notatum and Paspalum pumilum were some of the most important species characterizing the areas. Most of the vegetation cover is by prostrate species of grasses, which is related to the presence of grazing in all areas. The change in community composition between areas is mostly related, to changing in climatic variables, as well as to space, since both vary together. We observed that despite the homogeneity in the soil conditions, in fine scale we could observe the influence of the soil in community variation. The coastal grasslands have a unique physiognomy, but the remnant areas are vulnerable, mainly by landscape fragmentation. Management practices, especially livestock, should consider the fragility of the soil of this region, adopting lower stocking levels to contribute to the preservation of the last fragments of this formation.

Submitted by RONDINELI PAVEZZI BARBERO null (rondinelibarbero@zootecnista.com.br) on 2016-02-18T21:49:57Z No. of bitstreams: 1 RPB_Tese.pdf: 1958874 bytes, checksum: 438ed168a1f2a665f319a29011568b62 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-19T18:04:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barbero_rp_dr_jabo.pdf: 1958874 bytes, checksum: 438ed168a1f2a665f319a29011568b62 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T18:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barbero_rp_dr_jabo.pdf: 1958874 bytes, checksum: 438ed168a1f2a665f319a29011568b62 (MD5) Previous issue date: 2016-02-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foi avaliado o efeito da altura do pasto do capim Marandu, e da combinação de alturas crescentes de pastejo com doses decrescentes de suplemento para tourinhos de corte na estação chuvosa, sobre o ganho médio diário (GMD), ganho de peso corporal (PC) por hectare (GPH) e emissões de metano (CH4). Na recria durante a estação chuvosa, foram utilizados 108 tourinhos da raça Nelore em dois experimentos, cada um com três tratamentos, e três repetições (piquetes) por tratamento (n = 9). Exp. 1: Foram avaliadas as alturas de pastejo 15; 25 e 35 cm. Exp. 2: (1) altura baixa do pasto (15 cm) e suplementação alta (0,6 % do PC) (ABSA), (2) altura moderada do pasto (25 cm) e suplementação moderada (0,3 % PC) (AMSM) ou (3) altura alta do pasto (35 cm) mistura mineral (AAMM). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. No Exp. 1, o GMD aumentou linearmente (P = 0,02), o contrário do observado no GPH (P < 0,001), e não houve alteração na emissão CH4/animal/dia (P = 0,64). No Exp. 2, o tratamento ABSA apresentou maior GPH (P < 0,01) sem alterar o GMD (P = 0,14), menor emissão de CH4/animal/dia (P < 0,01), CH4/energia metabolizável consumida (P = 0,002) e CH4/GMD (P < 0,01). Na estação seca, foi investigada a influência do sistema de recria sobre o GMD, PC final, peso e rendimento de carcaça na terminação em pastagens com suplementação (1 kg/100kg PC) (n = 9), ou confinamento (unidade experimental = animais em baias individuais; n = 27). As variáveis estudadas não foram alteradas pelo sistema de recria (P ≥ 0,09) em ambos os sistemas de terminação na estação seca. A exploração dos recursos forrageiros na recria durante a estação chuvosa permitiu maior eficiência comparada com ambos sistemas de terminação, com maior parcela do peso corporal adquirido até o abate, demandando menores desembolsos com suplementos. Os sistemas de recria avaliados podem ser usados conforme o contexto econômico e/ou objetivo de produção, por não influenciar o período de terminação. / It was evaluated the effect of grazing height of Marandu grass, and the combination of increasing grazing heights with decreasing supplementation level (% of body weight (BW)) for yearling bulls during the wet season, on the average daily gain (ADG), gain per hectare (GPH) and emissions of methane (CH4). It were used 108 bulls in two experiments, each with three treatments and three replicates (paddocks) per treatment (n = 9). Exp. 1: grazing heights were 15, 25 or 35 cm. Exp. 2: (1) short height (15 cm) and high supplementation (0.6 % of BW of a supplement (SHHS), (2) moderate height (25 cm) and moderate supplementation (0.3 % of BW of a supplement (MHMS), or tall height (35 cm) without additional supplementation (THWS). The experimental design was completely randomized In the Exp. 1, the ADG increased linearly with increasing grazing height (P = 0.02), the opposite were observed in the GPH (P < 0.01), and the CH4/animal/day was not alter by treatments (P = 0.64). In the Exp. 2, the ADG was not altering by treatments (P = 0.14), but the SHHS treatment showed higher GPH (P < 0.01), lower CH4/animal/day (P < 0.01), lower CH4/metabolizable energy intake (P = 0,002), and CH4/GMD (P < 0.01). In the dry season, it were evaluated the effects of growth system on ADG, BW, weight and carcass yield in finishing period on grasslands with supplementation (1 kg/100 kg BW) (experimental unit = lot of three bulls; n = 9), or feedlot (experimental unit = individual stalls; n = 27). The grazing systems at growth phase during the wet season exhibited no effects on the studied variables (P ≥ 0.09) on finishing phase during the dry season. The forage resources on growth phase during the wet season allowed greatest production efficiency compared to finishing phase during the dry season in both finishing systems, exhibiting greatest BW gain until the slaughter time, expending less supplements costs. The growth phase productions systems during wet season can be used according the economic background or production targets, because did not influence the finishing phase. / FAPESP: 2011/00060-8 / FAPESP: 2012/14956-6 / FAPESP: 2012/20264-0 / FAPESP: 2013/25202-5

Os campos do Rio Grande do Sul apresentam grande biodiversidade, beleza cênica e um importante recurso para a economia do estado, cuja principal atividade é a pecuária. O manejo inadequado do campo traz conseqüências graves para a diversidade e sustentabilidade desse ecossistema através da perda de espécies promovida pelo pastejo excessivo. Entretanto, algumas espécies desempenham as mesmas funções nos ecossistemas, logo a perda de algumas espécies pode não afetar o seu funcionamento, pela compensação de outras espécies do mesmo grupo funcional. Esta redundância funcional aumentaria a confiabilidade do funcionamento do ecossistema quando perturbado, funcionando como um tipo de "seguro" contra a perda de espécies. A hipótese da redundância funcional foi avaliada em ecossistemas campestres através de um experimento de remoção no qual os tratamentos avaliados consistiram em: 1) remoção de duas espécies graminóides, 2) remoção de duas espécies herbáceas não-graminóides, 3) remoção de uma espécie de graminóide e uma herbácea não-graminóide e 4) sem remoção. As evidências indicam que existe redundância funcional para as espécies de plantas em ecossistemas campestres, pois a remoção de uma espécie de cada grupo funcional causou menos modificações na composição de espécies das comunidades que a remoção de duas espécies do mesmo grupo funcional. Observou-se também que a porcentagem da cobertura das espécies remanescentes tende a compensar a remoção de espécies do mesmo grupo funcional. Entretanto, os tratamentos não tiveram efeito para a biomassa aérea. A avaliação de um banco de dados de um experimento de pastejo realizado anteriormente revelou que a redundância funcional está positivamente relacionada com a resistência da comunidade ao pastejo, enquanto a riqueza de espécies não apresentou relação. Áreas de campo com maiores níveis de redundância funcional são mais resistentes ao pastejo, sofrendo menos modificações na composição de espécies de suas comunidades. Além disso, um manejo adequado não reduz os níveis de redundância funcional dos campos. Áreas de campo dentro de unidades de conservação deveriam ser manejas adequadamente mantendo os níveis de redundância funcional e a estabilidade deste ecossistema. Entretanto, novos estudos são necessários para avaliar a importância da redundância funcional em experimentos de longa duração. / Grasslands from Rio Grande do Sul present great biodiversity, scenic beauty and an important resource to the province economy, which main activity is cattle grazing. Inadequate pasture management brings serious consequences to ecosystem diversity and sustainability by the loss of species promoted by excessive grazing. Although, some species may role the same functions in ecosystems, therefore loss of some species may not affect functioning, due to species compensation within functional groups. This functional redundancy would increase ecosystem reliability when perturbations occur, working as an "insurance" to species loss. Functional redundancy hypothesis was evidenced in grassland plant communities through a removal experiment in which evaluated treatments were: 1) removal of two graminoid species, 2) removal of two forb species, 3) removal of one species of each functional group and 4) no removal (control). Evidences point to functional redundancy for grassland plant species; removal of one species of each functional group caused less harm to community species composition than removal of two species of the same functional group. Furthermore, remaining species percent covers tend to compensate removed species of the same functional group. However, treatments did not effected aboveground biomass. Data set evaluation of a previously conducted cattle-grazing experiment reveled that functional redundancy is positively related to community resistance to cattle grazing, otherwise species richness presented no relation. Grassland areas with higher levels of functional redundancy are more resistant to cattle grazing, suffering less modification in community species composition. Also, adequate management do not reduce functional redundancy on pastures. Grassland areas inside conservation units should be managed adequately maintaining redundancy levels and ecosystem reliability. Although, new studies are required to better evaluate functional redundancy implications in long term experiments.

La coïncidence des services écosystémiques ainsi que la coïncidence entre 'hotspots' de servicesécosystémiques et 'hotspots' de biodiversité ont suscité un intérêt croissant dans les évaluations desservices écosystémiques. Les seuils utilisés dans ces analyses pour déterminer la présence desservices écosystémiques varient de façon importante mais les effets consécutifs à leur choix n'ontpas été envisagés. Nous proposons ici une analyse de l'effet du choix de ces seuils sur lacoïncidence entre services écosystémiques ainsi que sur la distribution des 'hotspots'. A partir d'uneétude de prairies des Alpes Centrales françaises, nous avons fait varié des seuils appliqués à troisservices écosystémiques (agronomique, de régulation et de valeur esthétique) de façon continue,puis considéré des triplets de valeurs-seuils représentant trois points de vue contrastés associés à despoints de vue d'acteurs. Ces seuils sont interprétés comme une importance accordée par chaqueacteur à chaque service écosystémique.La coïncidence entre services écosystémiques dépend de la détermination de seuils de présence.L'étendue des 'hotspots' de services écosystémiques et leur coïncidence avec les 'hotspots' debiodiversité varient largement selon les points de vue. Les coldspots ne sont jamais superposés avecles zones d'intérêt pour la biodiversité dans cette étude, quel que soit le point de vue envisagé.L'analyse de superposition s'est révélée moins informative que le test de diagnostic de la capacitéindividuelle des services écosystémiques à capturer la distribution des autres services. La valeuragronomique capturait peu les autres services écosystémiques. La biodiversité était bien capturéepar les valeurs esthétiques et de régulation, mais faiblement par les ‘hotspots’ de services.Cette analyse souligne l'importance de considérer les attentes variables des teneurs d'enjeux dans lesévaluations de 'hotspots' de services écosystémiques. / The consequences of land use change and the impacts of agriculture on biodiversity and thefunctioning of ecosystems have received a growing attention since the end of the 20th century.Among other frameworks, some authors have called for an 'ecological intensification' of agriculture,defined as “all the processes of transformation of productive ecosystems towards higher yieldsproduced with reduced forcing of the agro-ecosytems”, with strong emphasis on the better uses ofecosystems functioning and services as inputs to production (Griffon 2009).This study aimed at disentangling the relations between ecosystem processes and ecosystemservices by quantifying the relative contributions of soil, management and plant communities to thevariations of seven relevant ecosystem properties associated with key grassland ecosystem services:above-ground biomass production at first harvest (ABM), fodder digestibility, plant speciesrichness, soil organic matter content (SOM), soil carbon content, total microbial biomass (TMB),and soil bacteria:fungi ratio (BFR), on a permanent grassland-dominated plateau in the French pre-Alps.Soil, management and plant communities showed complementary and confounded effects to thevariations of the set of ecosystem properties, and underpinned the bundling of ecosystem servicesand the tradeoffs among them. The bundling of ecosystem properties highlighted the trade-offbetween digestibility, the B:F ratio, and biomass production on the one hand, and species richnesson the other hand, associated with a gradient in LDMC confirming the relevance of the leafeconomics spectrum theory to analyses of ecosystem service trade-offs. The date of use showedsignificant effects on the variations of the set of ecosystem properties indicating the influence offine management factors on the provision of ecosystem services.

Studies in grassland management and ecology have always been challenging because of the large amount and great variation of the entities representing and affecting the system. Despite that, we were able to progress significantly in range experimentation in the Campos, in Southern Brazil. Along past thirty years, a large amount of data and information was generated, from vegetation production to components of intake. In an attempt to integrate the information available, seeking for a deeper understanding of the functioning of native grasslands, we propose adapting a mechanistic vegetation model, aggregated of a spatialized grazing component to create PampaGraze. This model was developed for temperate perennial grasslands, and was adapted and tested for subtropical, C4-dominated grasslands of the Campos of Southern Brazil (Chapter III). Despite the limited capacity of field data for validating, the model was able to relatively well simulate the trends in vegetation production along the year and seasons, while overpredicting herbage production during peak growing season. The structure of the model as it is did not allow for an accurate simulation slow-growing, tussock-forming species. Further, we developed and integrated a grazing model, based on a hybrid approach of the classical mechanistic equations of the prey model (STEPHENS & KREBS, 1986), and experimental data on foraging behaviour measured on native grasslands (Chapter IV). The model was very successful on predicting the components of intake, and responded well to variation of components in relation to changes in vegetation and to selectivity pressures, compared to available literature. Regardless of the limitations on the vegetation model, we were able to further explore the relationships of components of intake, identifying possible major limitations for herbage consumption, thus animal performance, in native grasslands. A significant progress was achieved with this thesis, but still long ways to go with this project. A list of suggestions for further developments can be found in Chapter V. We identified the emergent needs for field studies on parameters and morphogenesis, for improving predictions of the vegetation model, as well as structural points of the model that could be addressed for better representation of natural phenomena. This thesis is the first step towards a more detailed and reliable tool for studying and predicting the behaviour of vegetation dynamics and animal production in sub-tropical grasslands. This can allow us to explore relationships and scenarios beyond our experimental capacity, and investigate the connectivity of the system, as well as each mechanism separately. The stage has been set, awaiting further developments.

O florestamento dos campos do sul da América do Sul incluindo os campos do Pampa estão mudando a paisagem local e levando a mudanças nas populações de aves. O conhecimento sobre o efeito do florestamento sobre a avifauna dos campos do sul da América do Sul é bastante limitado à riqueza e composição de espécies. Além de preencher lacunas considerando diferentes índices para avaliar respostas das comunidades de aves ao florestamento dos campos (Capítulos 2 e 3), nesta tese nós também avaliamos se Áreas de Preservação Permanente localizadas dentro de plantações de eucalipto são funcionais para a avifauna local, fazendo uma comparação com áreas de campo pastejado (Capítulo 1). No capítulo 1 nós registramos uma diferença na composição de espécies entre as áreas devido principalmente às mudanças na altura e densidade da vegetação. Nos capítulos 2 e 3 nós avaliamos diferentes componentes da diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) considerando possíveis efeitos do florestamento dos campos sobre estes Nossos resultados demonstram respostas diferenciadas entre os componentes, enquanto o florestamento leva a uma redução na diversidade taxonômica, diversidade filogenética e funcional não demonstram respostas negativas. No capítulo 2 no entanto, nós observamos que o florestamento dos campos conduz a uma perda de distintividade evolutiva, beneficiando desta forma linhagens que se diversificaram recentemente. No capítulo 3 apesar da redução na diversidade taxonômica não houve uma redução na diversidade funcional em áreas plantadas. Já a associação de alguns atributos funcionais com as áreas pós-corte, indica a plasticidade de algumas espécies que retornam para essas áreas logo após o corte dos plantios.De modo geral nossos resultados indicam que a manutenção de mosaicos de campo de diferentes alturas maximiza a biodiversidade local de aves e destaca a importância da proteção de áreas campestres. Além disso, vimos que considerar diferentes componentes da diversidade que incorporam informações sobre as espécies são importantes pois podem informar por exemplo, quantas extinções uma comunidade pode suportar até que funções importantes sejam perdidas, afetando assim a estabilidade dos ecossistemas. / The afforestation of southern grasslands of South America including the Pampa grasslands are changing the local landscape and leading to reduction of bird populations. Knowledge about the effect of afforestation on the avifauna of the southern South American grasslands is limited to richness and composition of species. In addition to filling gaps considering different indices to evaluate responses of the bird communities to the afforestation of the grasslands (Chapters 2 and 3), in this thesis we also evaluated whether Permanent Preservation Areas located within eucalyptus plantations are functional for the local avifauna, making a comparison with grazed grasslands areas (Chapter 1). In Chapter 1 we recorded a difference in species composition between areas due mainly to changes in height and density of vegetation. In chapters 2 and 3 we evaluated different components of diversity (taxonomic, phylogenetic, and functional), considering possible effects of grasslands afforestation on them. Our results demonstrate differentiated responses among components, while afforestation leads to a reduction in taxonomic diversity, phylogenetic and functional diversity do not demonstrate negative responses In chapter 2 however, we observe that grasslands afforestation leads to a loss of evolutionary distinctiveness, thus benefiting species that have diversified recently. In chapter 3, despite the reduction in taxonomic diversity, there was no reduction in functional diversity in planted areas. Furthermore, the association of some functional traits with the post-cut areas indicates the plasticity of some species that return to these areas soon after cut the plantations. In general our results indicate that the maintenance of grasslands mosaics of different heights maximize the local biodiversity of birds and highlight the importance of the protection of grasslands areas. In addition, we have seen that considering different components of diversity that incorporate information on species is important because they can tell, for example, how many extinctions a community can support until important functions are lost.