El caracol de agua dulce sudamericano Pomacea canaliculata en un herbívoro generalista con hábitos de alimentación principalmente macrofitófagos. Los impactos más relevantes que este invasor ha producido fuera de su rango de distribución nativo se deben a la erradicación de la vegetación sumergida, que genera cambios en el funcionamiento ecosistémico. El estudio de la dieta natural y de otros aspectos de la alimentación de P. canaliculata son importantes para comprender sus efectos sobre la vegetación y su rol en los humedales naturales en su rango de distribución nativo, que no han sido estudiados aún. Los objetivos de esta tesis fueron analizar los determinantes de la variación en la dieta natural de P. canaliculata en la Cuenca de las Encadenadas del Oeste (Buenos Aires, Argentina), evaluar el efecto de su herbivoría sobre la composición y estructura de las macrófitas sumergidas e investigar si la ingesta de partículas líticas afecta los procesos digestivos. La palatabilidad y preferencia que presentan las diversas macrófitas sumergidas son las que determinan la herbivoría de P. canaliculata. Experimentos de laboratorio mostraron que la palatabilidad está relacionada de forma negativa con las defensas físicas de las mismas y que la preferencia se encuentra determinada por la palatabilidad. A través de experimentos en mesocosmos se demostró que P. canaliculata podría estar afectando la comunidad de macrófitas en su rango de distribución nativo, debido a la erradicación o a la disminución de la biomasa de algunas macrófitas, producido por el efecto de su herbivoría en conjunto con un incremento en la turbidez del agua. A su vez se registraron efectos sobre otros componentes del ecosistema, como el aumento en la productividad del fitoplancton y una disminución en la biomasa de detritos. El análisis de los contenidos del tracto digestivo de P. canaliculata a través de la técnica micrográfica resultó un método adecuado para estudiar su dieta natural. El estudio del contenido del intestino es suficiente para determinar la dieta, aportando la misma o una mayor información que el estómago, que ha sido el órgano usualmente estudiado. El componente principal de la dieta de P. canaliculata en su rango de distribución nativo fueron los detritos, mientras que macrófitas, gramíneas, restos animales y algas filamentosas completaron los ítems más representativos. Los diagramas de Amundsen sugieren que esta especie se comporta como generalista, resaltando la importancia de los detritos en la dieta natural. A pesar de que los ambientes estudiados difieren en la disponibilidad de recursos tróficos potenciales, la dieta estimada a partir de los contenidos digestivos no muestra variación entre ambientes ni a lo largo del año. Con la excepción del arroyo donde P. canaliculata es más frecuente, la frecuencia y abundancia de las macrófitas sumergidas en la Cuenca de las Encadenadas del Oeste no se relacionaron con las de P. canaliculata. Sin embargo, al comparar esta cuenca con otra cercana, donde este caracol está ausente, se encontraron diferencias evidenciando un probable efecto del caracol. La presencia de partículas líticas en el tracto digestivo de P. canaliculata es común en caracoles provenientes de ambientes naturales. La disponibilidad de partículas líticas puede aumentar la eficiencia de crecimiento, permitiendo alcanzar mayores largos y pesos, especialmente en las hembras juveniles. La ingesta de partículas parece ocurrir de forma accidental, pudiendo ingerir partículas que tengan un efecto adverso. Las partículas líticas en el tracto digestivo de P. canaliculata podrían actuar como gastrolitos, aunque esta función dependerá de la forma, tamaño y mineralogía de las mismas. Los resultados de esta tesis sugieren que Pomacea canaliculata tiene un rol como especie clave en su rango de distribución nativo y este rol puede mantenerse en el rango exótico. Los resultados obtenidos, también sugieren que podría tener un rol importante en la resistencia biótica ante macrófitas invasoras y también un uso potencial como agente de control biológico. Sin embargo, la palatabilidad de las macrófitas presentes en los ambientes naturales y sus respectivas abundancias son determinantes del rol de esta especie y de los efectos que puede llegar a producir. / The South American freshwater snail Pomacea canaliculata is a generalist herbivore with macrophytophagous feeding habits. The most relevant impacts that this invasive snail has produced outside of its native range are due to the eradication of submersed vegetation, which generates changes in ecosystem functioning. The study of the natural diet and other aspects of the trophic ecology of P. canaliculata are important to understand its effects on aquatic vegetation and its role in waterbodies in its native range, which have not yet been studied. The objectives of this thesis were to study the determinants of the variation in the natural diet of P. canaliculata in the Encadenadas del Oeste basin (Buenos Aires, Argentina), to evaluate the effect of its herbivory on the composition and structure of submersed macrophyte communities and to investigate if the ingestion of lithic particles affects the digestive processes of the snail. The palatability and preference for the different submersed macrophytes determine the herbivory of P. canaliculata. Laboratory experiments showed that palatability is negatively related to the physical defenses of the submersed macrophytes and that the preference for one or another species depends on their palatability. Mesocosmos experiments demonstrated that P. canaliculata could be affecting the submersed macrophyte communities in its native range, due to the eradication or biomass reduction of some macrophytes, probably as a result of its herbivory together with an increase in water turbidity. At the same time, effects on other ecosystemic components were observed, such as the increase in the productivity of phytoplankton and a decrease in detrital biomass. The micrographic analysis of the digestive contents was an adequate method to study the natural diet of P. canaliculata. The analysis of the intestine content is sufficient to determine the diet, giving the same or even more information than the stomach, which has been the usually studied organ. The main component of the diet of P. canaliculata in its native range was detritus, while macrophytes, grasses, animal remains and filamentous algae completed the most representative items. The Amundsen diagrams suggest that this species behaves as a generalist, and highlights the importance of detritus in its natural diet. Although the environments studied differ in the availability of potential trophic resources, the diet estimated from the digestive contents does not show variation among environments or throughout the year. Exception made of the stream where P. canaliculata was more frequent, the frequency and abundance of submersed macrophytes in the Encadenadas del Oeste basin was not related to the presence and abundance of P. canaliculata. However, when comparing this basin with a nearby one where the snail is naturally absent, differences were found in the frequency of occurrence of the most palatable macrophytes, probably indicating an effect on the part of the snail. The presence of lithic particles in the digestive tract is common in P. canaliculata snails from natural waterbodies. The availability of lithic particles can increase growth efficiency, allowing greater lengths and weights to be reached by the snails, especially by juvenile females. The ingestion of these particles seems to happen accidentally, as the snails may ingest also particles that have noxious effects. The lithic particles in the digestive tract of P. canaliculata could act as gastroliths, although this function would depend on their shape, size and mineralogy. The results of this thesis suggest that Pomacea canaliculata has a role as a keystone species in its native range which may be maintained in the exotic range. Results also indicate this snail could play a role in the biotic resistance against invasive macrophytes in addition to showing a potential as a biological control agent. However, the palatability of the macrophytes present in natural environments and their respective abundances are determinants of the role of this species and the effects it eventually produces.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work evaluated, throught techniques of Remote Sensing and geoprocessing, the influence of hydrological conditions in the dynamics of emergent aquatic macrophytes in Taim Wetland (TW), important wet area in Rio Grande do Sul. The TW covers about 53% of the entire area of Taim s Ecological Station, a Federal Protected Area, which has its uses shared, mainly between biodiversity protection and irrigation. The irrigation is an important economical activity for the region, however, it changes the hydrological regime of TW, a fundamental feature for the maintenance of local biodiversity. Thus, the understanding of how the hydrological regime impacts TW s biodiversity is an important tool for the management of water resources in the region. In this context, three species of emergent aquatic macrophytes (EAM), Z.bonariensis, S. californicus and S. giganteus, were selected, both considered as biological indicators of TW. In order to evaluate how the water levels impact the three EAM, some analyses on the relationship among the hydrological condition, maps of vegetation occurrence, index for normalized difference (IND) and index of habitat suitability (IHS) were carried out. For the identification of the occurrence areas and determination of IND of EAM, Landsat images from TM and ETM sensors were used, comprising the period between 1984 and 2003, while the IHS and the hydrological regime were obtained from previous studies (Tassi, 2008; Xavier, 2015). The employed methodology showed that the EAM Z.bonariensis and S. californicus are more sensitive to larger water levels (representatives of flood conditions); in this situation, reductions in the occurrence areas of these species were indentified. For smaller water levels (drought conditions), there was an increasing in the occurrence areas of the three species. The IND showed an effective index for the understanding of EAM s response to the hydrological conditions, although in many cases there was so much difficulty in the differentiation of vegetation and water. Generally, good coefficients of determination were found between the IND and the average IHS of three months (month of image + two months previous to the image date), and between the IND and the hydrological condition (water level) of two months previous to the image date. These results are the evidence that the effects of hydrological conditions on the studied EAM are not readily detected, and that anthropic actions can produce long-term effects. / O presente trabalho avaliou, por meio de técnicas de Sensoriamento Remoto e geoprocessamento, a influência das condições hidrológicas na dinâmica de macrófitas aquáticas emergentes no Banhado do Taim (BT), importante área úmida do Rio Grande do Sul. O BT ocupa cerca de 53% da área total da Estação Ecológica do Taim, uma Unidade de Conservação Federal, que tem seus usos compartilhados, principalmente entre conservação da biodiversidade e irrigação. A irrigação é uma importante atividade econômica para a região, no entanto, altera o regime hidrológico do BT, característica fundamental para a manutenção da biodiversidade local. Assim, o entendimento de como o regime hidrológico impacta a biodiversidade do BT constitui-se em uma importante ferramenta para o gerenciamento dos recursos hídricos da região. Neste contexto, foram selecionadas três espécies de macrófitas aquáticas emergentes (MAE), Z. bonariensis, S. californicus e S. giganteus, consideradas indicadores biológicos do BT. Para avaliar como os níveis de água impactam as três MAE, foram realizadas análises da relação entre condição hidrológica, mapas de ocorrência da vegetação, índice por diferença normalizada (NDVI) e índice de adequabilidade de habitat (IAH). Para a identificação das áreas de ocorrência e determinação do NDVI das MAE, foram utilizadas imagens Landsat dos sensores TM e ETM, compreendidas entre os anos de 1984 e 2003, enquanto o IAH e o regime hidrológico foram obtidos a partir de estudos prévios (Tassi, 2008; Xavier, 2015). A metodologia empregada mostrou que as MAE Z. bonariensis, S. californicus são mais sensíveis a níveis d água maiores (representativos de condições de cheia); nesta situação, foram identificadas reduções nas áreas de ocorrência destas espécies. Para níveis de água menores (condições de seca), houve um aumento nas áreas de ocorrência das três espécies. O NDVI se mostrou um índice eficaz no entendimento da resposta das MAE às condições hidrológicas, mesmo apresentando muita dificuldade na diferenciação de vegetação e água sob condições de cheia. De modo geral, foram encontrados bons coeficientes de determinação entre o NDVI e o IAH médio de três meses (mês da imagem + dois meses anteriores à data da imagem), e entre o NDVI e a condição hidrológica (nível d água) de dois meses anteriores à data da imagem. Esses resultados são indícios de que os efeitos das condições hidrológicas sobre as MAE estudadas não são prontamente detectados, e que ações antrópicas podem produzir efeitos a longo prazo.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cristina Viana Sales.pdf: 1033711 bytes, checksum: 66526bf26f60f186b7ec4f4ca78473c3 (MD5) Previous issue date: 2011-08-23 / The accumulation and deposition of high concentrations of organic matter cause the eutrophication of aquatic environments, and a sustainable alternative to the removal of these compounds is phytoremediation. This study evaluated the potential of two floating aquatic macrophytes, Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes in the treatment of brewery wastewater. The treatment system consisted of eight experimental units, and the experimental design 2 treatments and 4 pseudoréplicas, each treatment was coupled to a mechanical filter in closed circulation system. We analyzed the parameters temperature, electrical conductivity, pH, dissolved oxygen, turbidity, COD, total phosphorus, nitrogen, nitrite and nitrate, and measure the biomass of macrophytes, the experiment lasted 21 days, with collections made weekly. Statistical analysis showed no statistical difference between treatments for the reduction of nutrients, however the two species E. crassipes and P. statiotes been proven effective in removing these nutrients. As for weight gain, E. crassipes had a higher growth compared to P. stratiotes. The use of phytoremediation is recommended for the treatment of brewery effluents due to low cost, easy maintenance and efficiency of aquatic macrophytes in removing nutrients that cause eutrophication of aquatic environments. / O acúmulo e deposição de elevadas concentrações de matéria orgânica provocam a eutrofização de ambientes aquáticos, e uma alternativa sustentável para a retirada destes compostos é a fitorremediação. Neste estudo avaliou-se o potencial de duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes, Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes, no tratamento de efluente de cervejaria. O sistema de tratamento foi constituído de 8 unidades experimentais, sendo o delineamento experimental de 2 tratamentos com 4 pseudoréplicas, cada tratamento foi acoplado a um filtro mecânico, em sistema de circulação fechado. Foram analisados as variáveis temperatura, condutividade elétrica, pH, oxigênio dissolvido, turbidez, DQO, fósforo total, nitrogênio, nitrito e nitrato, e medida a biomassa das macrófitas aquáticas, o experimento teve duração de 21 dias, sendo as coletas feitas semanalmente. O estudo estatístico mostrou que não houve diferença estatística entre os tratamentos quanto à redução de nutrientes, no entanto as duas espécies E. crassipes e P. statiotes se mostraram eficazes na remoção desses nutrientes. Quanto ao ganho de peso, E. crassipes teve maior crescimento comparado a P. stratiotes. O uso da fitorremediação é recomendável para o tratamento de efluentes de cervejaria devido ao baixo custo, a fácil manutenção e a eficiência das macrófitas aquáticas na remoção de nutrientes que causam a eutrofização de ambientes aquáticos.

A qualidade da água do rio Paraíba do Sul se encontra bastante comprometida, principalmente, devido ao despejo de efluentes domésticos contendo nutrientes, que em excesso, favorecem o crescimento desordenado de macrófitas aquáticas. Logo, este trabalho teve por objetivo iniciar um levantamento florístico para caracterizar a comunidade de macrófitas aquáticas no rio Paraíba do Sul, relacionando a diversidade dessas espécies com os níveis de nutrientes na água e no sedimento. As coletas foram realizadas em oito pontos inseridos no trecho médio superior desse rio, sendo uma no período de seca e outra no período chuvoso. Amostras de água foram analisadas quanto ao pH, condutividade, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos totais, fósforo total e coliformes termotolerantes. E as amostras de sedimento, quanto ao fósforo total, ao teor de nitrogênio orgânico total e de matéria orgânica. A Análise de Componentes Principais (ACP), assim como, a Análise de Clusters (Dendograma), foram utilizadas, através do software Palaeontological Statistics (PAST-2.17), para indicar os parâmetros físicos e químicos, que melhor explicassem a variação da diversidade de espécies de macrófitas entre os pontos de coleta. Os pontos que apresentaram os menores níveis de nutrientes e de matéria orgânica nas amostras de água e sedimento foram os que apresentaram os maiores níveis de oxigênio dissolvido na água e a maior diversidade de macrófitas aquáticas. Nos oito pontos amostrados, foram identificadas 18 famílias, 23 gêneros e 26 espécies de macrófitas aquáticas. No geral, as áreas amostradas apresentaram bancos de macrófitas repetitivas, prevalecendo Echinochloa polystachya e Polygonum lapathifolium (L.), como plantas marginais emergentes; Lemna sp., Limnobium laevigatum (Humb. & Bonpl. Ex Willd.), Salvinia auriculata (Aubl.), Pistia stratiotes (L.) e Eichornia crassipes (Mart.), como plantas flutuantes; Ceratophyllum demersum (L.), como submersa livre. / Water quality of the Paraíba do Sul River is greatly impaired, mainly because the discharge of domestic effluents containing nutrients, which in excess, favoring uncontrolled growth of aquatic weeds. Therefore, this study aimed to start a floristic survey to characterize the community of aquatic macrophytes in the Paraíba do Sul River, linking the diversity of these species with nutrient levels in water and sediment. The collections were made in eight points inserted in the upper middle section of this river, one in the dry season and another in the rainy season. Water samples were analyzed for pH, conductivity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total solids, total phosphorus and fecal coliform. And the sediment samples, for total phosphorus, total organic content of nitrogen and organic matter. The Principal Component Analysis (PCA), as well as the Cluster Analysis (dendogram), were used by the Palaeontological Statistics Software (PAST- 2.17), to indicate the physical and chemical parameters that best explain the variation in species diversity of macrophytes between the collection points. The points, which had the lowest levels of nutrients and organic matter in water and sediment samples, were those with the highest levels of dissolved oxygen and greater diversity of macrophytes. In the eight sampled points, 18 families, 23 genera and 26 species of aquatic macrophytes were identified. Overall, the areas sampled showed banks repetitive macrophyte prevailing Echinochloa polystachya and Polygonum lapathifolium (L.), emerging as marginal plants; Lemna sp, Limnobium laevigatum (Humb. & Bonpl Ex Willd.), Salvinia auriculata ( Aubl.), Pistia stratiotes (L.) and Eichhornia crassipes (Mart.) as floating plants; Ceratophyllum demersum (L.) as a free submerged.

O presente trabalho teve como objetivo estudar a comunidade de macrófitas aquáticas em trechos do rio Monjolinho e alguns de seus tributários, avaliando a sua riqueza e distribuição. Além disso, variáveis físicas e químicas da água e sedimento de alguns locais de amostragem foram relacionadas com a ocorrência e distribuição das macrófitas aquáticas. Foram realizadas duas campanhas de coleta, uma em janeiro de 2004, no período chuvoso e outra em julho de 2004, em época de estiagem. Para a análise física e química da água e do sedimento foram realizadas amostragens em 9 pontos. Para o levantamento das macrófitas aquáticas e sua distribuição foram considerados 19 pontos ao longo do rio Monjolinho, enquanto para a análise da relação das macrófitas com as variáveis físicas e químicas do rio foram selecionadas 5 áreas, incluindo a nascente e foz do rio Monjolinho e três tributários. Os resultados mostraram que o rio Monjolinho encontra-se altamente impactado após a passagem pela área urbana, apresentando alguma capacidade de depuração em direção a sua foz. Comparados com outros trabalhos já realizados no período de 1989-1999, os dados demonstraram que muito pouco foi feito para a melhoria da qualidade deste rio. Com relação à comunidade de macrófitas aquáticas, a riqueza total foi relativamente baixa, comparada a de outros estudos realizados em ambientes lóticos brasileiros. Uma maior riqueza de espécies e maiores índices de diversidade foram encontrados na região mais próxima a nascente, nos dois períodos de coleta, diferindo do que foi verificado na área urbana. Além disso, intervenções antrópicas no rio, incluindo obras, podas e a invasão de espécies exóticas, a exemplo da gramínea Pennisetum purpureum, possivelmente influenciaram na distribuição de macrófitas aquáticas dentro da área urbana e ao longo do rio Monjolinho, respectivamente. Por outro lado, não foi evidenciada estatisticamente uma relação entre variáveis físicas e químicas e macrófitas aquáticas no rio Monjolinho, em parte devido à predominância de espécies emersas e anfíbias, as quais são citadas na literatura como espécies que apresentam maior amplitude ecológica, não sendo, assim, consideradas boas indicadoras de qualidade da água / The present work aimed to study the aquatic macrophyte community along Monjolinho river and some of its tributaries, assessing their richness and distribution. In addition, the water and sediment physical and chemical variables of the selected sampling points were related with the macrophyte occurrence and distribution. The data for this study were collected in January 2004, in a rainy period and July 2004, a dry period. Chemical and physical analyses were carried out at 9 sampling points. For the aquatic macrophytes survey, 19 points were selected in the Monjolinho river, while for the analysis of the macrophyte relation with chemical and physical characteristics, 5 areas were selected, including the Monjolinho river spring and the river mouth, and three tributaries. The results showed that Monjolinho river is highly impacted after the urban area, which compared with other data, between 1989 to 1999, demonstrated that little has been done to improve its water quality. The aquatic macrophyte richness at Monjolinho river, was considered relatively low, compared with other studies in brazilian rivers. The greatest richness and diversity were found near the river spring, differing from what was observed in the urban area. Also, anthropogenic activities in the river, including repair, periodic cutting and the presence of invasive exotic species such as Pennisetum purpureum possibly influenced the macrophyte community distribution within the urban area and along the Monjolinho river respectively. On the other hand, it was not statistically evidenced a relationship between physical and chemical variables and the aquatic macrophyte community considered, partially due to the predominance of emergent and anfibious species which are cited in literature as weak indicators of water quality, for their high ecological amplitude

A qualidade da água do rio Paraíba do Sul se encontra bastante comprometida, principalmente, devido ao despejo de efluentes domésticos contendo nutrientes, que em excesso, favorecem o crescimento desordenado de macrófitas aquáticas. Logo, este trabalho teve por objetivo iniciar um levantamento florístico para caracterizar a comunidade de macrófitas aquáticas no rio Paraíba do Sul, relacionando a diversidade dessas espécies com os níveis de nutrientes na água e no sedimento. As coletas foram realizadas em oito pontos inseridos no trecho médio superior desse rio, sendo uma no período de seca e outra no período chuvoso. Amostras de água foram analisadas quanto ao pH, condutividade, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos totais, fósforo total e coliformes termotolerantes. E as amostras de sedimento, quanto ao fósforo total, ao teor de nitrogênio orgânico total e de matéria orgânica. A Análise de Componentes Principais (ACP), assim como, a Análise de Clusters (Dendograma), foram utilizadas, através do software Palaeontological Statistics (PAST-2.17), para indicar os parâmetros físicos e químicos, que melhor explicassem a variação da diversidade de espécies de macrófitas entre os pontos de coleta. Os pontos que apresentaram os menores níveis de nutrientes e de matéria orgânica nas amostras de água e sedimento foram os que apresentaram os maiores níveis de oxigênio dissolvido na água e a maior diversidade de macrófitas aquáticas. Nos oito pontos amostrados, foram identificadas 18 famílias, 23 gêneros e 26 espécies de macrófitas aquáticas. No geral, as áreas amostradas apresentaram bancos de macrófitas repetitivas, prevalecendo Echinochloa polystachya e Polygonum lapathifolium (L.), como plantas marginais emergentes; Lemna sp., Limnobium laevigatum (Humb. & Bonpl. Ex Willd.), Salvinia auriculata (Aubl.), Pistia stratiotes (L.) e Eichornia crassipes (Mart.), como plantas flutuantes; Ceratophyllum demersum (L.), como submersa livre. / Water quality of the Paraíba do Sul River is greatly impaired, mainly because the discharge of domestic effluents containing nutrients, which in excess, favoring uncontrolled growth of aquatic weeds. Therefore, this study aimed to start a floristic survey to characterize the community of aquatic macrophytes in the Paraíba do Sul River, linking the diversity of these species with nutrient levels in water and sediment. The collections were made in eight points inserted in the upper middle section of this river, one in the dry season and another in the rainy season. Water samples were analyzed for pH, conductivity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total solids, total phosphorus and fecal coliform. And the sediment samples, for total phosphorus, total organic content of nitrogen and organic matter. The Principal Component Analysis (PCA), as well as the Cluster Analysis (dendogram), were used by the Palaeontological Statistics Software (PAST- 2.17), to indicate the physical and chemical parameters that best explain the variation in species diversity of macrophytes between the collection points. The points, which had the lowest levels of nutrients and organic matter in water and sediment samples, were those with the highest levels of dissolved oxygen and greater diversity of macrophytes. In the eight sampled points, 18 families, 23 genera and 26 species of aquatic macrophytes were identified. Overall, the areas sampled showed banks repetitive macrophyte prevailing Echinochloa polystachya and Polygonum lapathifolium (L.), emerging as marginal plants; Lemna sp, Limnobium laevigatum (Humb. & Bonpl Ex Willd.), Salvinia auriculata ( Aubl.), Pistia stratiotes (L.) and Eichhornia crassipes (Mart.) as floating plants; Ceratophyllum demersum (L.) as a free submerged.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-02-15Bitstream added on 2014-06-13T20:09:17Z : No. of bitstreams: 1 correa_mr_me_botfca.pdf: 886137 bytes, checksum: 7cf20ed4a5044460c767ebdefdff18c1 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição química, bromatológica e a decomposição de Egeria densa, E. najas e Ceratophyllum demersum, três espécies de plantas aquáticas imersas provenientes do reservatório de Jupiá da Usina Hidrelétrica Souza Dias, para determinar a melhor estratégia para descarte e/ou aproveitamento da biomassa coletada em operações mecânicas de controle. O estudo foi realizado em duas épocas do ano, verão e inverno. Amostras de plantas foram coletadas em nove pontos do trecho Tietê do reservatório, envolvendo quatro lagoas marginais e o leito do rio em questão. Estas foram desidratadas, pesadas para determinação de matéria seca, moídas e encaminhadas aos respectivos laboratórios para análise. Os maiores teores de água encontrado nas plantas foi para a espécie C. demersum, a qual obteve também a menor relação C/N, em comparação às demais espécies estudadas. Para as três espécies, a maior concentração dos elementos analisados, foi encontrada durante o período de verão, apresentando decréscimo nas concentrações no inverno. As espécies amostradas apresentam boa opção para uso em dietas animal, porém deve-se levar em conta o alto teor de água, necessitando prévia secagem para que possa ser inserida na dieta alimentar de animais. Referente ao descarte da biomassa em solo, ficou claro a necessidade de se efetuar tal procedimento em época seca do ano, haja visto a grande dificuldade de secagem e incorporação do material em solo úmido.... / The purpose of this work was to evaluate the chemical and bromatological compositions and the decomposition of Egeria densa, Egeria najas and Ceratophyllum demersum residues, three submerged aquatic plants, importants in Jupia reservoir. These data will be useful to determine a better strategy for discharge and/or utilization the plant biomass harvested by the mechanical control. The study was carried out in two seasons, summer and winter. Plants samples were collected in nine points in the Tiete river, including four marginal lakes and in the river body. Samples were dried, weighted, grounded and sent to laboratories for chemical analysis. Higher water level in plants were observed in the C. demersum species, in which were observed the smaller C/N relationship too, in comparison in the other species studied. For the three species, higher concentration of elements analyzed, was observed during the summer, decreasing in the winter. The species are good option to use in animal feeding, even it should be considered the high level of water, requiring a drying before to be inserted in feeding of animals. Considering to the discharge of the plant biomass in the soil, it was clear that need to make such procedure in dry season of the year, have seen that the great difficult in evaporate and incorporation of material in humid soil. However, the probable discard it should happen in the areas with irrigation systems, facilitating the degradation process of the incorporated material in the wet soil.

Cerca de um milhão de hectares são ocupados com cultivo de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, e aproximadamente 48,5% da água utilizada é originada de açudes. Na depressão Central do Estado, a região apresenta relevo dominado por áreas planas a levemente onduladas, e permite a construção de açudes com taipas em áreas deprimidas. Nesses ambientes, ocorre uma rápida colonização por plantas aquáticas. Algumas espécies de gramíneas e ciperáceas são dominantes, aumentando a evapotranspiração, acelerando a eutrofização e comprometendo a qualidade da água. Uma das espécies de plantas aquáticas encontradas nessas condições é a grama-boiadeira (Luziola peruviana), planta nativa, perene, anfíbia, enraizada, com reprodução por sementes e estolões, desenvolvimento vegetativo durante todo o ano formando massas semi-flutuantes. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da L. peruviana no ecossistema açude e seu controle biológico pela carpa capim (Ctenopharyngodon idella). O açude deste estudo está localizado no município de São Jerônimo, RS, Brasil. Acumula somente a água precipitada na bacia de acumulação e da drenagem do entorno. Possui uma área de 7,62 ha de lâmina de água e profundidade máxima de 1,24m. Para tanto foi feito a morfologia do açude, o levantamento da estrutura da comunidade de macrófitas aquáticas, analisada a água, o sedimento e verificadas as características da L. peruviana (composição química, rebrota, decomposição e biomassa). A introdução da carpa capim foi realizada em quatro anos consecutivos, entre outubro e retirada em abril do ano seguinte, com medidas das áreas pastejadas, e do desempenho da carpa capim neste sistema extensivo tendo como alimento a L. peruviana. As medidas efetuadas indicam que L. peruviana é a espécie dominante, contribuindo com grande quantidade de biomassa para esse ambiente. A distribuição de nutrientes nos compartimentos sedimento, água e planta indicam a grande capacidade estocadora de nitrogênio, fósforo e carbono dessa macrófita aquática. O experimento de decomposição mostra sua lenta decomposição. A carpa capim é eficiente controladora biológica de L. peruviana. Paralelamente foram realizados testes de bioeletrografia com água de diferentes composições e origens: água do açude retirada de áreas com e sem a presença da macrófita aquática Luziola peruviana. Foram comparadas fotos obtidas de água de diferentes temperaturas, condutividades elétrica, pH e concentrações de nitrito e nitrato. As interpretações das fotos bioeletrográficas sugerem a existência de variáveis não explicadas pelos métodos convencionais utilizados e a necessidade de inclusão de outras variáveis que melhor expliquem as condições do ambiente. A bioeletrografia pode ser uma metodologia que auxilia no acompanhamento dos processos que ocorrem no meio aquático. / About one million hectares in Rio Grande do Sul are occupied with irrigated rice cultivation, and approximately 48.5% of the water used is originated from shallow ponds. The topography on the Central Depression is mainly flat to slightly hilly, allowing the construction of small reservoirs in the lower areas. In such environments, there usually is a rapid colonization by aquatic plants. Some species of grasses and sedges are dominant, increasing evapotranspiration, accelerating eutrophication and compromising water quality. One species of aquatic plant found in these conditions is the Peruvian watergrass (Luziola peruviana), native, perennial, amphibious, rooted, with reproduction by seed and stolons, vegetative growth throughout the year forming semi-floating masses. The aim of this study was to assess the effects of L. peruviana in the pond ecosystem and its biological control by the grass carp (Ctenopharingodon idella). The study area is a pond located in São Jerônimo, RS, Brazil. It stores rainfall from the accumulation basin as well as runoff surrounding land. The water slide surface area is 7.62 ha and the maximum depth of 1.24 m. The following aspects were measured: pond morphology, aquatic macrophyte community structure, water quality, sediment variables and characteristics of L. peruviana (chemical composition, sprouting, decomposition and biomass). The introduction of the grass carp was carried out in four consecutive years, between October (introduction) and April (collection) of the following year. Total grazing areas, and the performance of the grass carp in this extensive system as feeding on L. peruviana were measured. The results indicated that L. peruviana is the dominant species, contributing with large amounts of biomass for that environment. The distribution of nutrients in the sediment, water and plant showed the great capacity for stocking nitrogen, phosphorus and carbon by the Peruvian watergrass. The experiment shows its slow decomposition. The grass carp is an efficient biological controller of L. peruviana. Also, bioeletrography tests were carried out with water of different compositions and origins: pond water from areas with and without the aquatic macrophyte L. peruviana; also, photos of water with different temperatures, conductivity, pH and concentrations of nitrite and nitrate were compared. The interpretations of the bioeletrography photographs suggested the existence of variables not explained by conventional methods and the need for inclusion of other variables that best explain the conditions of the environment. Bioeletrography may be a methodology that will come to help monitoring processes in the aquatic environment.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wastewater treatment system by constructed wetland takes into account the basic principles of natural wetlands for modification of water quality, however, it has controlled hydraulic flow and is constructed according to the desired treatment efficiency. At the Federal University of Santa Maria a vertical flow constructed wetland was designed to treat 1500 liters of wastewater per day, equivalent to that generated by 10 inhabitants of the House of College Student II, in the city of Santa Maria - RS. As every environment-modifying activity, the construction and operation of the constructed wetland result in environmental impacts, which may be positive or negative. To assess these impacts a Life Cycle Analysis - LCA was held on the wastewater treatment system. Considered one of the most complete tools for assessing environmental impacts, the LCA aims a detailed study of possible emissions from a process or product. The LCA of UFSM s constructed wetland was performed using the survey data of all building materials used in the work and the wastewater treatment parameters, and followed the steps defined by the ISO 14040 and 14044 (ABNT, 2009). For impact assessment, Ecoinvent data library and SimaPro 8® software were used. The interpretation of the results of the constructive phase was performed by ReCiPe method and the operation phase by CML method. Besides, analysis of the energy consumed in the manufacture of all construction materials was performed by Cumulative Energy Demand. The results showed that the bricks, steel and concrete were the most striking materials in all categories examined, with PVC, lime and sand the less striking materials. The bricks and cement represent 42.7% and 29.5%, respectively, of the impact of climate change category. Methane and nitrous oxide generated during the wastewater treatment are responsible for the occurrence of the environmental impact of climate change, cause by the 95% and 5% methane by nitrous oxide. COD, TKN and TP cause eutrophication representing 8.8%, 26.53% and 64.63% of impacts, respectively. Methane is related to the formation of photochemical oxidants. The energy consumed in operation during the life cycle of the system has an impact in all environmental categories analyzed by the software, with minimum impacts, taking into account the system s low power consumption. / O sistema de tratamento de esgoto por wetland construído leva em consideração os princípios básicos dos wetlands naturais para a modificação da qualidade da água, porém, contam com o fluxo hidráulico controlado e são construídos de acordo com a eficiência desejada de tratamento. Na Universidade Federal de Santa Maria foi instalado um wetland construído de fluxo vertical, projetado para tratar 1.500 litros por dia de esgoto doméstico, equivalente ao gerado por 10 habitantes da Casa do Estudante Universitário II, na cidade de Santa Maria RS. Como toda atividade modificadora do meio ambiente, a construção e a operação do wetland construído resultam em impactos ambientais, que podem ser positivos ou negativos. Para avaliação destes impactos realizou-se a Análise do Ciclo de Vida ACV do sistema de tratamento de esgoto. Considerada uma das ferramentas mais completas de avaliação de impactos ambientais, a ACV objetiva o estudo detalhado das possíveis emissões geradas por um processo ou produto. A ACV do wetland construído da UFSM foi realizada através do levantamento de dados de todos os materiais de construção utilizados na obra e dos parâmetros do tratamento do esgoto, e seguiu as etapas definidas pelas NBR ISO 14.040 e 14.044. Para avaliação dos impactos fezse uso da biblioteca de dados Ecoinvent, do software SimaPro 8®. A interpretação dos resultados da fase construtiva foi realizada por meio do método ReCiPe, e da fase de operação através do método CML. Ainda foi realizada a análise da energia consumida na fabricação de todos os materiais de construção, através do método Demanda Acumulada de Energia. Os resultados mostraram que os tijolos de cerâmica, o aço e o cimento foram os materiais mais impactantes em todas as categorias analisadas, sendo o PVC, a cal e a areia os materiais menos impactantes. Os tijolos e o cimento representam 42,7% e 29,5%, respectivamente, dos impactos na categoria mudanças climáticas. O metano e o óxido nitroso gerados durante o tratamento de esgoto são os responsáveis pela ocorrência do impacto ambiental mudanças climáticas, causado 95% pelo metano e 5% pelo óxido nitroso. A DQO, o NTK e o PT causam a categoria de impacto eutrofização, representando 8,8%, 26,53% e 64,63% dos impactos, respectivamente. O metano está relacionado à formação de oxidantes fotoquímicos. A energia consumida na operação durante a vida útil do sistema causa impactos em todas as categorias ambientais analisadas através do software, sendo mínimos estes impactos, levando em conta o baixo consumo de energia do sistema.

A presente tese avaliou os efeitos de dois distúrbios de larga escala sobre estrutura das assembleias de macrófitas aquáticas em distintos ecossistemas neotropicais: uma grande depleção do nível da água no reservatório de Itaipu (Brasil/Paraguai) e os pulsos de cheia e seca na planície do Alto Rio Paraná. O primeiro capítulo da tese avaliou o impacto imediato e de médio prazo da depleção no nível hidrométrico sobre os padrões de co-ocorrência das espécies e a estrutura espaço-temporal da assembleia de macrófitas aquáticas em cinco braços do reservatório de Itaipu. O segundo e terceiro capítulos analisaram os padrões de diversidade beta e a contribuição relativa dos seus diferentes componentes (substituição de espécies e aninhamento) para a estruturação das assembleias no reservatório de Itaipu e na planície de inundação do Alto Rio Paraná, respectivamente. Diferentemente do esperado, a assembleia de macrófitas do reservatório de Itaipu revelou um padrão de organização das espécies diferente do acaso no ano em que ocorreu a depleção, provavelmente devido à colonização de novas espécies na margem exposta e à morte de muitos indivíduos pertencentes a diversas espécies do grupo das submersas. Imediatamente após o distúrbio, evidenciamos um padrão tipicamente aleatório de distribuição, devido ao reestabelecimento das espécies submersas, concomitantemente à colonização de espécies emergentes que haviam se estabelecido nas margens durante o distúrbio. Tanto no reservatório de Itaipu como na planície de inundação do Alto Rio Paraná, a substituição de espécies (turnover) revelou-se como principal mecanismo responsável pelos padrões de diversidade beta, o que provavelmente está diretamente associado com as diferenças de dinâmica hidrológica e limnológica entre cada ambiente dentro dos ecossistemas analisados (braços do reservatório e lagoas da planície). / The present thesis evaluated two large-scale disturbances upon the structure of aquatic macrophytes assemblages in distinct Neotropical ecosystems: an historic drawdown occurred in the Itaipu reservoir (Brazil/Paraguay) and the flood and drought pulses in the Upper Paraná River floodplain. The first chapter evaluated the immediate and long term impact of the drawdown over the co-occurrence patterns and the spatio-temporal structure of the aquatic macrophytes assemblage in five arms of the Itaipu reservoir. The second and third chapters analyzed the beta diversity patterns and the relative contribution of its different components (species turnover and nestedness) to the assemblage’s structure in the Itaipu reservoir and the Upper Paraná River floodplain, respectively. Contrary to expected, the macrophytes assemblage in the Itaipu reservoir presented a non-random spatial organization pattern of the macrophyte species in the year of the drawdown probably due to the colonization of the exposed area by new species and by the death of many individuals of submersed species. Immediately after the disturbance, we evidenced a random distribution guided by the reestablishment of the submersed species concomitantly with the emergents, which occupied the shore since the disturbance. Both Itaipu reservoir and the Upper Paraná River floodplain, the species turnover revealed to be the main process reflecting high values of beta diversity, which probably is directly linked with the distinct hydrological and limnological dynamic within the environments in each analyzed environment (reservoir arms and floodplains lagoons).