Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-26T14:12:47Z No. of bitstreams: 1 luciameirelleslobao.pdf: 1921763 bytes, checksum: 34f366f4f3f8d97ddb6761b5d67ab97e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-26T15:12:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luciameirelleslobao.pdf: 1921763 bytes, checksum: 34f366f4f3f8d97ddb6761b5d67ab97e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T15:12:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luciameirelleslobao.pdf: 1921763 bytes, checksum: 34f366f4f3f8d97ddb6761b5d67ab97e (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / As bactérias heterotróficas desempenham um importante papel no fluxo de energia e na ciclagem de matéria dos sistemas aquáticos. Diversos são os fatores que influenciam esta comunidade e suas interações no plâncton, dentre eles: temperatura, nutrientes, qualidade da matéria orgânica e predação. Apesar das bactérias terem se tornado foco de muitos estudos após o advento do conceito da alça microbiana, ainda há muito para se responder sobre a ecologia desta comunidade, especialmente em sistemas tropicais. A presente dissertação tem como objetivo estudar os fatores reguladores do bacterioplâncton e suas implicações na estrutura e nas interações tróficas planctônicas em sistemas tropicais, subtropicais e temperados. O trabalho consta de três diferentes vertentes da ecologia do bacterioplâncton, tendo como objetivos específicos: (1) avaliar a relação entre o bacterioplâncton e o fitoplâncton nos sistemas tropicais e comparar com padrões estabelecidos para os sistemas temperados, (2) descrever a dinâmica do bacterioplâncton, sua relação com a comunidade fitoplanctônica e os fatores abióticos em dois lagos rasos temperados caracterizados pela flutuação na cobertura de macrófitas e, (3) estudar a estrutura trófica microbiana ao longo de gradiente latitudinal e verificar os fatores direcionadores desta cadeia. A relação entre as bactérias e o fitoplâncton é fraca nos sistemas tropicais, dependendo do tipo de sistema aquático, de suas características hidrológicas, temperatura e estado trófico. As macrófitas aquáticas influenciam na dinâmica bacteriana através da inibição da comunidade fitoplanctônica ou pela excreção de carbono orgânico. Em geral, fatores locais como disponibilidade de carbono orgânico, nutrientes e presença de predadores são suficientes para determinar a estrutura da cadeia trófica microbiana. Esta dissertação possibilitou a geração de dados e discussões que contribuem para a literatura acerca da ecologia bacteriana em sistemas tropicais e temperados. Além disso, os resultados sugerem que independentemente da região climática, a temperatura, os nutrientes e as características de cada sistema (cobertura de macrófitas, predação, regime hidrológico) em conjunto direcionam a comunidade bacteriana nos sistemas aquáticos. / Bacterioplankton plays an important role on energy flux and biogeochemistry cycles in aquatic systems. Several factors affect the bacterioplankton in aquatic systems, such as temperature, nutrients, organic matter, grazing and macrophytes. Although bacterioplankton has been the focus of many studies since the advents of microbial loop concept, there is still a lot to answer about bacteria community ecology. The aim is to investigate drive factors of bacterioplankton and implications for the plankton structure and trophic interactions in tropical, subtropical and temperate waters. This present study has three specific goals: (1) to assess the relationship between bacterioplankton and phytoplankton in tropical systems and compare with the well-studied temperate systems (2) to describe the dynamics of bacterioplankton, its relationship with phytoplankton and abiotic factors in two shallow temperate lakes characterized by fluctuation in coverage macrophytes and (3) to study microbial trophic structure and driver factors of microbial food web along latitudinal gradient. Relationship between bacterioplankton and phytoplankton was weak in Brazilian systems depending on the type of aquatic sytems and its hydrological characterizes temperature and trophic status. Macrophytes can influence the dynamics of bacteria by inhibiting the phytoplankton community or directly by the excretion of organic carbon. In general, local factors such as availability of organic carbon, nutrients and predators influence microbial trophic structure instead of gradient latitudinal. This work supplied data and discussion which will contribute to the literature about ecology of bacterioplankton in tropical and temperate systems. Furthermore, the results suggest that temperature, nutrients and characteristics of each system (coverage of acrophytes, grazing, hydrological regime) drive bacterial community in aquatic systems, regardless of climate region.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-05-02T21:19:46Z No. of bitstreams: 1 2015 - Francy Junio Gon?alves Lisboa.pdf: 2939884 bytes, checksum: c4aa4152d0d3ca90c85ecb78ff7e5da6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T21:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Francy Junio Gon?alves Lisboa.pdf: 2939884 bytes, checksum: c4aa4152d0d3ca90c85ecb78ff7e5da6 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / CAPES / This thesis is part of a multiple scientific effort seeking to support the replacement of degraded brazilian pastures by systems which integrate different land use types such as crop, pasture, and forest plantation (collectively known as iCLF systems). Here, the focus was also to discuss the potentialities of an unusual statistical multivariate approach called ?Procrustes Analysis? in the plant and soil ecology framework. The current thesis has three chapters through which details of the Procrustes analysis are presented on both technically e intuitively manner. The first chapter describes roadmaps showing how the procrustean residual vector (so-called PAM: Procrustean association metric), representing the multivariate correlation between two or more data tables, can be used as an univariate variable in more user-traditional statistical approaches such as ecological ordination, regression analysis and ANOVA followed by mean comparisons. The second chapter discussed a case study and had as the general objective to use PAMs, depicting the relationships between distance matrices from individual soil microbial structure (PLFA: Phospholipids Fatty Acid) and distance matrices form soil properties variables (chemical and physic), as response variables in an ANOVA framework with land use type as categorical predictor (degraded pasture, improved pasture, native fragment and iCLF system). The hypothesis in this case was that the fungi:bacteria ratio given by PLFA analysis, a good index of changes in microbial structure as response to land use alteration and associated to more conservative soils in terms of carbon mineralization, is favored by the man ? introduced vegetal heterogeneity which characterizes the integration crop ? livestock ? forest. The last chapter was entirely dedicated to answer some technical questions which arose after the publication of the first chapters. Basically the two most common questions were: i) Does the increasing number of columns/variables within a data table affect Procrustes outcomes? ii) Can the procrustean residual vector, the PAM, translate differences between treatments in terms of multivariate correlation as it is used in mean comparisons? Specifically for these questions, Procrustes was useful in supporting iCLF systems as potential alternative to degraded pasture by raising insights that the man ? introduced vegetal heterogeneity in such integrated agroecosystem, favor shifts in microbial structure toward fungal dominance. / A presente tese fez parte do esfor?o multinstitucional buscando sustentar a substitui??o de pastagens degradas por sistemas que integrem diferentes tipos de uso da terra, mais especificamente aqueles integrando lavoura, pastagem, e floresta plantada, coletivamente: sistemas iLPF. Aqui, o foco foi a explora??o das potencialidades da abordagem estat?stica denominada an?lise Procrutes, ou simplesmente Procrustes, na seara de ecologia de planta e solo. Basicamente, a tese foi composta por tr?s cap?tulos onde ? descrito com detalhes os principais nuances dessa abordagem multivariada ainda pouco utilizada por ecologistas de planta e solo. O primeiro cap?tulo descreve roteiros esquem?ticos mostrando como o vetor de res?duos derivado da correla??o e duas tabelas de dados pela an?lise Procrustes (chamado PAM: Procrustes association metric) pode ser utilizado como representante univariado da correla??o em outras abordagens estat?sticas (ordena??o ecol?gica, regress?o, e ANOVA seguida de teste de m?dias). O segundo cap?tulo da tese, utilizando sugest?es do primeiro cap?tulo, tratou de um estudo de caso. Neste caso, fazenda experimental situada no munic?pio de Cachoeira dourada ? GO, e contendo quatro diferentes tipos de uso da terra, dentre os quais um sistema iLPF, foi escolhida para a condu??o do estudo de caso. O objetivo geral foi acessar como correla??es, no formato de PAM, entre tabelas de dados representadas por vari?veis individuais de estrutura microbiana (dada por an?lise de lip?dios oriundos do solo; PLFA: Phospholipids Fatty Acid) e propriedades individuais de qu?mica e f?sica de solo, eram moduladas pelo tipo de uso da terra: pastagem degradada, pastagem melhorada, fragmento de mata nativa, e sistema iLPF. A hip?tese para o estudo de caso foi a de que a rela??o fungo: bact?ria, comumente associada a ambientes mais conservativos, era promovida pelo sistema iLPF uma vez que tais sistemas s?o caracterizados pelo aumento da heterogeneidade vegetal oriunda da sistematizada introdu??o de especies arb?reas em meio a pastagem. O terceiro e ?ltimo cap?tulo da tese foi estritamente dedicado a responder questionamentos t?cnicos referentes ? abordagem procrusteana e surgidos depois das publica??es dos dois primeiros cap?tulos da tese. Neste caso, dois dos questionamentos mais comuns foram abordados. Foram eles: i) quais s?o os efeitos da correla??o entre colunas/vari?veis dentro de uma tabela de dados sobre os resultados da an?lise Procrustes? ii) Pode o vetor de res?duos procrusteanos, a PAM, traduzir diferen?as entre tratamentos em termos da for?a de correla??o multivariada entre duas tabelas de dados? Para o estudo de caso os resultados da corrente tese suportaram os sistemas iLPF como potencial alternativa para substitui??o de pastagens degradadas ao levantar ind?cios de que a heterogeneidade vegetal introduzida nos sistemas iLPF pode favorecer o deslocamento da estrutura microbiana em dire??o ao dom?nio de fungos.

O excesso de nutrientes como nitrogênio e fósforo em efluentes de estação de tratamento de esgoto sanitário pode provocar a eutrofização nos corpos d\'aguas receptoras. Esse processo gera efeitos negativos para a engenharia sanitária, dependendo do grau de qualidade e do uso de água requeridos. Para o abastecimento público, são exigidos métodos e processos de tratamentos avançados, quando a fonte hídrica está eutrofizada. Neste sentido, sistemas aeróbios de lodos ativados passaram a se destacar também como removedores de nutrientes por processos biológicos, após sofrerem algumas modificações operacionais. Um meio para otimizar o processo de remoção biológica do fósforo em excesso (EBPR) é promover condições ideais para o crescimento dos organismos acumuladores de fósforo. Esse trabalho teve como objetivo avaliar uma estação piloto de lodos ativados modificados, para a remoção de fósforo em excesso, utilizados no tratamento de esgoto sanitário, localizada na ETE da cidade de Tóquio - Japão. Essa estação piloto constituía-se de três sistemas de reação (1, 2 e 3), sendo que cada sistema era compartimentado e submetido às condições anaeróbia, anóxica e aeróbia. A avaliação dos três sistemas de reação, consistiu na verificação do desempenho deles com relação a DBO e fósforo e monitoramento da estrutura da comunidade microbiana, pela técnica da eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE). O desempenho em relação a DBOs (mg/L) nos três sistemas de reação, sempre foi superior a 90% e a eficiência da remoção do fósforo (%) na forma de fosfato (P-PO4 - mg/L) foi superior, em geral, a 70%, considerando os valores de entrada das alimentações e saída no último compartimento dos três sistemas de reação. Verificou-se que a estrutura da comunidade microbiana apresentou uma grande diversidade, devido aos números de bandas padrões encontradas nas amostras analisadas. Observou-se também uma grande similaridade ) da estrutura da comunidade microbiana nos sistemas estudados, possivelmente, relacionada ao mesmo afluente (esgoto sanitário) e ao mesmo tipo de recirculação interna e do lodo. As mudanças das estruturas das comunidades microbianas foram pequenas, diante das mudanças temporais e operacionais. No entanto, observou-se que o sistema foi menos eficiente (parâmetros de desempenho), frente a essas mudanças, o que pode estar mais relacionado à redução das atividades dos microrganismos do que com as estruturas microbianas. / The excess of nutrients such as nitrogen and phosphate in effluents of treatment plants for sanitary sewage can cause eutrophication in the receiving body of water. Given that process generates negative effects for the sanitary engineering depending on the degree of the quality and of the requested use of water. For the public provisioning, methods and processes of advanced treatments are demanded, when the water body is eutrophic. In this sense, aerobic systems of activated sludge have been expanded also to the processes of biological removal of nutrients after some operational modifications. By means of the optimization process of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) will promote ideal conditions for the growth of polyphosphate accumulating organisms. This work had as its objective to evaluate a pilot station modified activated sludge, used for the treatment of sanitary sewage, but specifically for the enhanced phosphorus removal, located in the ETE of the city of Tokyo - Japan. These pilot station was constituted of three reaction systems (1, 2 and 3), and each system were composed of compartments and were submitted to anaerobic, anoxic and aerobic conditions. The evaluation of the three reaction systems, consisted of the verification of the performance of the systems with regard to BOD and phosphate which were monitored through microbial community\'s structure, for the biological phosphorus removal technique (DGGE). The performance in relation to the BODS (mg/L) in the three reaction systems was always above 90% and the efficiency of the removal of phosphorus (%) in the form of phosphate (P-PO4 - mg/L) was in general better than 70%, considering the values of influent and effluent from the last compartment of the three reaction systems. It was verified that the microbial community structure presented a great diversity, due to the standard numbers of bands found in the analyzed samples. A great similarity of the microbial community structure was observed in the studied systems, possibly being related to the same influent (domestic sewage) and to the same type of intern recirculation and of the sludge. The changes of the microbial communities structures were small, before the temporary and operational changes. However, it was observed that the system was less effiecient (performance parametrs) front to those changes, what can be more related the reduction of the activities of the microorganisms than with the microbial structures.

O excesso de nutrientes como nitrogênio e fósforo em efluentes de estação de tratamento de esgoto sanitário pode provocar a eutrofização nos corpos d\'aguas receptoras. Esse processo gera efeitos negativos para a engenharia sanitária, dependendo do grau de qualidade e do uso de água requeridos. Para o abastecimento público, são exigidos métodos e processos de tratamentos avançados, quando a fonte hídrica está eutrofizada. Neste sentido, sistemas aeróbios de lodos ativados passaram a se destacar também como removedores de nutrientes por processos biológicos, após sofrerem algumas modificações operacionais. Um meio para otimizar o processo de remoção biológica do fósforo em excesso (EBPR) é promover condições ideais para o crescimento dos organismos acumuladores de fósforo. Esse trabalho teve como objetivo avaliar uma estação piloto de lodos ativados modificados, para a remoção de fósforo em excesso, utilizados no tratamento de esgoto sanitário, localizada na ETE da cidade de Tóquio - Japão. Essa estação piloto constituía-se de três sistemas de reação (1, 2 e 3), sendo que cada sistema era compartimentado e submetido às condições anaeróbia, anóxica e aeróbia. A avaliação dos três sistemas de reação, consistiu na verificação do desempenho deles com relação a DBO e fósforo e monitoramento da estrutura da comunidade microbiana, pela técnica da eletroforese em gel de gradiente desnaturante (DGGE). O desempenho em relação a DBOs (mg/L) nos três sistemas de reação, sempre foi superior a 90% e a eficiência da remoção do fósforo (%) na forma de fosfato (P-PO4 - mg/L) foi superior, em geral, a 70%, considerando os valores de entrada das alimentações e saída no último compartimento dos três sistemas de reação. Verificou-se que a estrutura da comunidade microbiana apresentou uma grande diversidade, devido aos números de bandas padrões encontradas nas amostras analisadas. Observou-se também uma grande similaridade ) da estrutura da comunidade microbiana nos sistemas estudados, possivelmente, relacionada ao mesmo afluente (esgoto sanitário) e ao mesmo tipo de recirculação interna e do lodo. As mudanças das estruturas das comunidades microbianas foram pequenas, diante das mudanças temporais e operacionais. No entanto, observou-se que o sistema foi menos eficiente (parâmetros de desempenho), frente a essas mudanças, o que pode estar mais relacionado à redução das atividades dos microrganismos do que com as estruturas microbianas. / The excess of nutrients such as nitrogen and phosphate in effluents of treatment plants for sanitary sewage can cause eutrophication in the receiving body of water. Given that process generates negative effects for the sanitary engineering depending on the degree of the quality and of the requested use of water. For the public provisioning, methods and processes of advanced treatments are demanded, when the water body is eutrophic. In this sense, aerobic systems of activated sludge have been expanded also to the processes of biological removal of nutrients after some operational modifications. By means of the optimization process of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) will promote ideal conditions for the growth of polyphosphate accumulating organisms. This work had as its objective to evaluate a pilot station modified activated sludge, used for the treatment of sanitary sewage, but specifically for the enhanced phosphorus removal, located in the ETE of the city of Tokyo - Japan. These pilot station was constituted of three reaction systems (1, 2 and 3), and each system were composed of compartments and were submitted to anaerobic, anoxic and aerobic conditions. The evaluation of the three reaction systems, consisted of the verification of the performance of the systems with regard to BOD and phosphate which were monitored through microbial community\'s structure, for the biological phosphorus removal technique (DGGE). The performance in relation to the BODS (mg/L) in the three reaction systems was always above 90% and the efficiency of the removal of phosphorus (%) in the form of phosphate (P-PO4 - mg/L) was in general better than 70%, considering the values of influent and effluent from the last compartment of the three reaction systems. It was verified that the microbial community structure presented a great diversity, due to the standard numbers of bands found in the analyzed samples. A great similarity of the microbial community structure was observed in the studied systems, possibly being related to the same influent (domestic sewage) and to the same type of intern recirculation and of the sludge. The changes of the microbial communities structures were small, before the temporary and operational changes. However, it was observed that the system was less effiecient (performance parametrs) front to those changes, what can be more related the reduction of the activities of the microorganisms than with the microbial structures.