A introdução de leguminosas em pastagens de gramíneas apresenta numerosas vantagens. O objetivo desta tese foi quantificar as vantagens nutricionais para vacas leiteiras de pastagens em associação azevém perene/trevo branco (T) em relação ao azevém perene singular (R) em função do manejo adotado no pastejo. Num primeiro experimento, os dois tipos de pastagem foram comparados com duas idades de rebrotação (19 e 35 dias) na mesma oferta de forragem (12 kg de MS/vaca/dia acima de 5 cm). Num segundo experimento, os dois tipos de pastagem foram comparados em duas ofertas de forragem (20 e 35 kg de MS/vaca/dia em nível de solo) com 31 dias de rebrotação. A introdução do trevo permitiu aumentar significativamente a ingestão e a produção leiteira no experimento 1. Por outro lado, ela diminuiu ligeiramente a ingestão e a produção leiteira no experimento 2, em razão das alturas iniciais e residuais muito baixas das pastagens T. Os efeitos não variaram nem com a idade de rebrotação (experimento 1), nem com a oferta de forragem (experimento 2). O valor energético (digestibilidade MO) e o valor proteico real (fluxo duodenal de N/kg MO digestível ingerida) da forragem variou pouco entre as pastagens T e R. Em conclusão, se a introdução do trevo pode aumentar fortemente a ingestão de vacas em pastejo, a amplitude desse efeito depende em muito do estado inicial das pastagens e da metodologia utilizada para definir a oferta de forragem.

O experimento conduzido na Fazenda Rancho Santa Zelina, em Júlio de Castilhos, RS, entre julho de 2014 a setembro de 2015, analisou o desempenho reprodutivo de 42 vacas mestiças Angus primíparas aos 24/25 meses de idade postas no pós-parto em pastagem cultivada de aveia (Avena strigosa Schreb) e azevém (Lolium multiflorum Lam.). Aos 80 dias pós-parto foram distribuídas conforme peso (PC) e escore de condição corporal (ECC) em dois sistemas alimentares: SS – mantidas por 23 dias na pastagem cultivada e sete dias em pastagem natural; CS – mantidas por 23 dias na pastagem cultivada e sete dias em pastagem natural com a suplementação diária de 0,8% do PC de suplemento contendo 14% proteína bruta (PB) e 70% de nutrientes digestíveis totais (NDT). O método de pastoreio foi o contínuo com massa de forragem (MF) média de 1450 kg/ha de matéria seca (MS) em pastagem cultivada e 2150 kg/ha/MS em pastagem natural. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com dois sistemas alimentares e vinte e uma vacas por sistema alimentar, sendo cada vaca considerada uma unidade experimental. Para comparar os sistemas alimentares, as variáveis que apresentaram normalidade foram avaliadas utilizando o procedimento MIXED do SAS. A variável taxa de prenhez foi avaliada pelo teste do qui-quadrado. A suplementação não influenciou o peso (PCFT) e condição corporal final (ECCFT) das vacas, porém a variação de peso diária média das vacas do CS foi superior a das em SS durante os sistemas alimentares (0,465 kg e 0,227 kg, respectivamente). Os bezerros do CS nesse período apresentaram maior ganho médio diário, 0,829 kg comparado com aqueles do SS de 0,644 kg e maior peso final (130,86 kg e 117,29 kg, respectivamente). As vacas do CS tiveram a significativa maior taxa de prenhez de 80,95%, enquanto as do SS tiveram 57,14%. Aos 42 dias de acasalamento 80,95% das vacas do CS estavam prenhes, enquanto do SS apenas 28,57% já tinham concebido. Vacas primíparas aos 24 meses de idade e que irão conceber têm maior peso e escore de condição corporal ao início do acasalamento do que as futuras falhadas. / The experiment was conducted at the Farm Rancho Santa Zelina in Julio de Castilhos, RS, from July 2014 to September 2015, examined the reproductive performance of 42 crossbred cows Angus gilts to 24/25 months old put postpartum in cultivated pasture oat (Avena strigosa Schreb) and ryegrass (Lolium multiflorum Lam.). After 80 days postpartum were distributed as weight (BW) and body condition score (BCS) in two food systems:SS – 23 days in a cultivated pasture (Avena strigosa Schreb. e Lolium multiflorum Lam.) and 7 days in a natural grassland; CS – 23 days in the same cultivated pasture and 7 days in a natural grassland receiving 0,8% BW supplement with 14% crude protein (CP) and 70% total digestible nutrients (TDN). The grazing method was continuous with herbage mass (MF) average of 1450 kg/ha of dry matter (DM) in cultivated pasture and 2150 kg/ha/DM in natural pasture. Treatments were arranged in a completely randomized design with two food systems and twenty-one cows for feeding system, where each cow was considered an experimental unit. To compare the food systems, variables with normal distribuition were assessed using the SAS MIXED procedure. The pregnancy rate was evaluated using the chi-square test. Supplementation did not affect cows‟ final body weight (FBW) and final body condition (FBC), but the daily average weight variation of cows in CS was higher than in SS (0.465 kg and 0.227 kg, respectively). The CS calves this period had higher average daily gain, 0.829 kg compared to those of the SS 0.644 kg and higher final weight (130.86 kg and 117.29 kg, respectively). The 80.95% pregnancy rate of the CS cows was higher than the 57.14 % of SS cows. After 42 days of mating, 80.95% of the CS primiparous cows had conceived, against just 28.57% from the SS. Primiparous cows at 24/25 months old and that will get pregnant have higher BW and BCS at beginning of the mating than the open ones.

A heterogeneidade espacial induzida pelo pastejo tem sido reconhecida como um componente crucial para o manejo sustentável dos ecossistemas. Ainda assim, a maioria das intervenções realizadas pelo homem tende à homogeneização dos ambientes, inclusive no manejo dos animais. Neste estudo, foi investigado o efeito da intensidade de pastejo sobre a heterogeneidade espacial da vegetação e a criação de uma estrutura ótima para a maximização da taxa de ingestão dos animais, e suas implicações em um Sistema Integrado de Produção Agropecuária (SIPA). O experimento foi conduzido durante o inverno de 2015, no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, em um protocolo experimental de longo prazo iniciado em 2001. Os tratamentos foram arranjados em um delineamento de blocos completamente casualizados com três repetições e consistiram em diferentes intensidades de pastejo por bovinos em pasto misto de azevém anual (Lolium multiflorum Lam.) e aveita-preta (Avena strigosa Schreb.): pastejo intenso (P10), pastejo moderado (P20), pastejo moderado-leve (P30), pastejo leve (P40) e ausência de pastejo (SP). A heterogeneidade espacial da vegetação aumentou com a diminuição da intensidade de pastejo. Maior heterogeneidade e estruturação espacial foram identificadas no mês de julho, durante o período vegetativo de ambas as espécies forrageiras. O início do florescimento ocasionou uma diminuição na dependência espacial e um incremento na heterogeneidade abaixo da escala de observação. P10 apresentou dossel homogêneo espacialmente ao longo de todo o ciclo de pastejo, composto em sua maior parte por uma vegetação excessivamente pastejada (<10 cm). P20 apresentou maior participação de alturas ótimas para a maximização da taxa de ingestão (15 a 29,99 cm) ao longo do ciclo de pastejo. Com o aumento da intensidade de pastejo, aumentaram também a carga animal (CA, P<0,05) e o ganho de peso vivo por área (GPV, P<0,05). A intensidade de pastejo moderada (P20) apresentou maior ganho médio diário (GMD, P<0,05) quando comparada ao pastejo intenso (P10), não diferindo, no entanto, de P30 e P40. Sendo assim, a utilização de intensidades de pastejo moderadas constitui na melhor alternativa para conciliar produtividade e conservação ambiental em SIPA. / Spatial heterogeneity induced by grazing has been recognized as a crucial component to the ecosystems sustainable management. Even so, most of the interventions made by humans tend to homogenize the environments, including animal management. In this study, we investigated the effect of grazing intensity on vegetation spatial heterogeneity and creation of an optimal structure for maximizing animals intake rate, and the implications for an Integrated Crop-Livestock System (ICLS). The experiment was carried out during winter 2015, in the Rio Grande do Sul state, Southern Brazil, in a long-term experimental protocol implemented in 2001. Treatments were arranged in a randomized complete block design with three replicates and consisted of different grazing intensities by steers on Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and black oat (Avena strigosa Schreb.) mixed pastures: intensive grazing (P10), moderate grazing (P20), moderate-light grazing (P30), light grazing (P40) and absence of grazing (NG). Vegetation spatial heterogeneity increased with decreasing grazing intensities. Greater heterogeneity and spatial dependence were identified in July, during both forage species growing season. The flowering initiation caused a decrease in spatial dependence and an increase in small scale spatial heterogeneity (nugget effect). P10 showed a spatially homogeneous canopy throughout the grazing cycle, composed mostly by an excessively grazed vegetation (<10 cm). P20 showed higher participation of optimal heights for maximizing the intake rate (15 to 29,99 cm) throughout the grazing cycle. Increasing grazing intensity also increased stocking rate (SR, P<0,05) and liveweight gain per area (LWG, P<0,05). Moderate grazing intensity (P20) showed higher average daily gain (ADG, P<0,05) compared to intensive grazing (P10), without difference, however, from P30 and P40. Therefore, the utilization of moderate grazing intensities is the best alternative to reconcile productivity and environmental conservation in ICLS.

Este estudo teve como objetivo verificar as diferenças ecofisiológicas entre duas espécies de gramíneas do campo nativo, com relação a alterações climáticas sazonais e diferentes níveis de adubação nitrogenada. Dois experimentos foram realizados, um a campo com 2 espécies e 5 níveis de adubação, fixados com relação a recomendação ROLAS para o campo nativo, onde foram medidas a taxa fotossintética fotossaturada (ACO2) e o conteúdo de clorofilas da folha a cada estação, e a taxa de crescimento relativo no verão. Um outro, em casa de vegetação com 2 espécies e 3 níveis de adubação, fixados de acordo com a recomendação para o experimento à campo. Neste experimento foram realizadas curvas de resposta à luz e CO2. As respostas fotossintéticas obtidas ao longo do ano são produto de uma interação entre as características fenológicas das espécies e as respostas fisiológicas à variação sazonal do clima. Os maiores valores de A002 por área foliar foram obtidos no verão e, no inverno, as menores, tanto em unidade de área como em unidade de massa seca de folha. As plantas de P. urvillei apresentaram as maiores A002 durante o ano e a maior taxa de crescimento relativo, vantagens possivelmente conferidas pelo metabolismo C4. Ambas as espécies direcionaram o nitrogênio disponibilizado para a promoção de aumento na capacidade de carboxilação, não investindo em captação de luz. A adubação com 200 kgN ha-1 foi satisfatória para promover ganhos em capacitação fotossintética para ambas as espécies, enquanto 400 kgN ha-1 ocasionaram uma queda na capacidade fotossintética para P. montevidense. / This study was designed to analyze the ecophysiological differences between two native grass species at Rio Grande do Sul in relation to the seasonal variation in climate and different leveis of nitrogen availability. Two experiments were performed, field and greenhouse with 2 species and 5 leveis of nitrogen (field), or 2 species and 3 leveis of nitrogen (greenhouse). Fotossaturated photosynthetic rates (A002) and leaf chlorophyll content were measured throughout the year and the relative growth rate during the summer on the field experiment. On the greenhouse we measured photosynthetic light and CO2 response curves. Seasonal photosynthetic responses are a mixture of the phenology of the species and the physiological responses to the climate's seasonal variation. The highest values of ACO2 per unit leaf area were attained during the summer, whereas the winter showed the Iowest values either on a leaf area or weight basis. P. urvillei showed the highest values of ACO2 throughout the year as well as the highest relative growth rate. These advantages are probably due to it's C4 metabolic pathway. Both species showed investments in carboxylation capacity with increases in nitrogen availability. 200 kgN ha-1 was satisfactory to improve photosynthesis on both species. 400 kg ha-1, however, caused a depression on the photosynthetic rates of P. montevidense.

Nesta tese investigaram-se relações de causa-efeito em curto prazo entre a estrutura do pasto e parâmetros do comportamento ingestivo de bovinos. Criaram-se contrastes de estruturas de pasto com uma espécie temperada e outra tropical e métodos de pastoreio (contínuo e rotativo). Os experimentos com Cynodon sp. cv. Tifton 85 (1 e 2) foram conduzidos entre janeiro e março de 2011. Os com Avena strigosa cv. Iapar 61 (3 e 4), entre julho e setembro de 2011. A altura de pasto que proporcionou a máxima taxa de ingestão (TI) no pastoreio contínuo foi considerada como altura pré-pastejo nos Experimentos 2 e 4, que simulavam o pastoreio rotativo. A esta altura impôs-se níveis de rebaixamento de 20; 40; 60 e 80%. O delineamento utilizado em todos os experimentos foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições. O consumo foi estimado pela técnica da dupla pesagem. Os animais foram equipados com aparelhos registradores de movimentos mandibulares. As máximas TI foram observadas em 20 cm em Cynodon sp. e em 30 cm em A. strigosa. Animais não gastaram tempo adicional para tomar um bocado de equivalente massa no pasto alto em relação ao pasto baixo. No pastoreio rotativo a TI, manteve-se constante, até que 31 e 18% da altura inicial fossem removidos da pastagem alta e baixa, respectivamente. A A. strigosa permitiu maior TI potencial. Os animais gastaram mais tempo por bocado para consumir uma equivalente massa de bocado em Cynodon sp. em relação à A. strigosa, em ambos os métodos de pastoreio. / This thesis investigated cause-effect relationships between sward structure and short-term ingestive behavior of cattle. Contrasting sward structures were created with one temperate and one tropical species combined with two grazing methods (continuous and rotational). The experiments with Cynodon sp. cv. Tifton 85 (1 and 2) were carried out between January and March 2011. Those with Avena strigosa cv. Iapar 61 (3 and 4) took place between July and September 2011. The sward height that provided the highest short-term intake rate in continuous grazing, was regarded as pre-grazing in Experiments 2 and 4, which simulated rotational grazing. For this sward height, four intensities of herbage removal by grazing were imposed, namely 20, 40, 60 and 80%. A randomized complete block design was used in all experiments with four replicates. Intake was estimated by the double-sampling technique. Animals were equipped with IGER behavior recorder. The maximum short-term intake rates were observed at 20 cm for Cynodon sp. and 30 cm for A. strigosa. There was no difference in time required for a single bite between short and tall pastures. Under rotational grazing, intake rate was constant until 31 and 18% of the original tall and short sward heights were removed, respectively. A. strigosa was conducive to a higher short-term intake rate. Animals spent longer time per bite to ingest equivalent masses of Cynodon sp. in comparison to A. strigosa in both grazing methods.

O presente trabalho foi conduzido na EEA/UFRGS entre dezembro de 2009 e abril de 2010, e constituído por dois experimentos. Os tratamentos do experimento 1 (determinação da altura de entrada) consistiram de seis alturas de pasto (30, 40, 50, 60, 70 e 80 cm). No experimento 2 foram determinados níveis de rebaixamento do pasto em função da altura de entrada definida no experimento 1, sendo os tratamentos referentes a 16, 33, 50, 67 e 84% de rebaixamento da altura pré-pastejo O delineamento utilizado, em ambos os experimentos, foi o de blocos completos casualizados, com duas repetições no experimento 1 e três repetições para o experimento 2. Foram utilizadas 4 novilhas com idade e peso médio de 24±2 meses e 306±56,7 kg para o experimento 1. Três desses animais foram utilizados para o experimento 2, na ocasião com 26±2 meses e 339±45,5 kg. A determinação da taxa de ingestão baseou-se na metodologia de dupla pesagem. Para a determinação dos padrões comportamentais os animais foram equipados com aparelho registrador de movimentos mandibulares, denominado IGER-Behaviour recorder. No pasto foram realizadas medições de alturas pré- e pós-pastejo e amostragens para caracterização da massa de forragem pré-pastejo e distribuição vertical dos componentes morfológicos do pasto. Amostras para a caracterização da massa de forragem pós-pastejo foram obtidas para o experimento 2. Os resultados demonstraram que a taxa de ingestão dos animais no experimento 1 responde de forma quadrática em relação às alturas. A massa do bocado é reduzida em estruturas a partir de 50 cm de altura. Da mesma forma a taxa de bocados apresentou comportamento quadrático nas distintas alturas. Concluiu-se desse experimento que a altura que proporciona a melhor estrutura de pasto para pastejo encontra-se próxima a 50 cm. No experimento 2 encontrou-se que a taxa de ingestão, a massa de bocados e a taxa de bocados são constantes até o rebaixamento de 40% da altura pré- pastejo ótima. Desse conjunto de resultados originam-se metas de estruturas de pasto que permitem orientar o ma nejo visando obter elevados níveis de ingestão de forragem, quais sejam, altura ótima de pastejo até 50 cm e o nível de rebaixamento, no caso do método de pastejo com lotação intermitente, não deve ultrapassar 40%. / This study was conducted at the EEA / UFRGS from December 2009 to April 2010 and consisted of two experiments. The treatments of experiment 1 (determination of pre-grazing canopy height) consisted of six canopy heights (30, 40, 50, 60, 70 and 80 cm). At experiment 2, percentages of grazing down according to pre-grazing sward height defined at experiment 1 were determined, being treatments related to the grazing down of 16, 33, 50, 67 and 84% of pre-grazing canopy height. The experimental design used in both experiments was a completely randomized block design, with two replicates in experiment 1, and three replicates in experiment 2. Four heifers ageing 24 ± 2 months and mean weight of 306 ± 56.7 kg were used for experiment 1. Three of these animals were used for experiment 2, at that time with 26 ± 2 months and 339 ± 45.5 kg. The determination of short-term intake rate was based on double weighting technique; for the determination of behavioral patterns, the animals were fitted with a jaw movement automatic recorder, known as IGER Behaviour Recorder. In pasture, measurements of pre- and post-grazing sward height and samplings were proceeded to characterize the pre-grazing forage mass and the vertical distribution of its morphological components. Samples for the characterization of the post-grazing forage mass were also taken in experiment 2. The results showed that the intake rate of animals in experiment 1 have a quadratic respond in relation to the canopy heights. The bite weight fit to a broken line equation, being reduced from 50 cm. The biting rate, in turn, showed a quadratic response along different canopy heights. This experiment defined the canopy height, which provides the best sward structure is around 50 cm. At the experiment 2 the grazing down protocol demonstrated that intake rate, bite weight and biting rate are constant until the depletion of 40% of the optimal pre-grazing canopy height. From these set of results, sward targets are originated and allow for the orientation of management goals aiming to obtain high levels of intake rate. Therefore optimum grazing height around 50 cm, and the rate of grazing down in the case of rotational grazing should not exceed 40%.

As pastagens nativas possuem grande importância na produção de produto animal e nos serviços ecossistêmicos. Muitos estudos realizados sobre esse recurso natural demonstram seu potencial produtivo. Este é diretamente ligado ao manejo utilizado, e a oferta de forragem adotada exerce forte influência tanto na produção primária quanto secundária. Em resposta disso também se sabe que a composição da vegetação responde de maneira positiva ou negativa ao regime de desfolha. Entretanto, uma abordagem mais holística relativa à essa resposta e ao uso do diferimento ainda era uma deficiência desta área do conhecimento. No sentido de supri-la, foi desenvolvido o presente trabalho resultando em dois artigos. Ambos se valem do uso de grupos de espécies para caracterização dos ambientes. O primeiro aborda o padrões de diversidade e o comportamento da vegetação após 28 anos de regimes de desfolhas contrastantes mediada pelas ofertas de forragem 4 kg de MS por 100 kg de PV e 8-12 (8 primavera e 12 no restante do ano) kg de MS por 100 kg de PV. Não houve diferença na riqueza e diversidade entre os ambientes, mas verificou-se resposta negativa na composição de espécies na área com sobrepastejo: espécies que são menos eficientes como forrageiras e na proteção do solo, as ruderais, sucederam as espécies conservadoras de recurso que proporcionam maior estabilidade na disponibilidade de forragem e são mais eficientes na proteção do solo. Já quando a intensidade de pastejo foi moderado houve predominância de espécies conservadoras. O segundo artigo testa duas épocas de diferimento nos dois ambientes citados anteriormente objetivando avaliar a vegetação perante esses tratamentos com a hipótese que o diferimento aumenta a contribuição de espécies hibernais e as demais espécies de interesse forrageiro no curto e médio prazo. Esse segundo artigo conclui que o diferimento no curto prazo não foi suficiente para aumentar a contribuição de espécies hibernais, porém aumentou o número de inflorescências dessas espécies que reforçam o banco de sementes do solo, podendo-se inferir que tais espécies aumentem sua contribuição no longo prazo. No curto (seis meses) e médio prazo (dois anos) o redirecionamento da composição florística por efeito de diferimento é dado pelo aumento de espécies cespitosas e conservadoras de recursos no ambiente degradado por longo tempo de sobrepastejo. O uso de grupos de espécies mostra-se como indicadores adequados para caracterizar o grau de herbivoria exercido em pastagens complexas. / Rangelands have great importance in the animal production and ecosystem services. Many studies on this natural resource demonstrate their productive potential, which is a direct consequence of management. The adopted herbage allowance exerts strong influence on primary and secondary production through changes in botanical composition. However, a more holistic approach on interactions and responses of vegetation to grazing and the use of deferment still a presents shortcoming of this area of knowledge. The present work was developed to contribute in filling these gaps, resulting in two papers. Both avail themselves on the use of species groups for characterization of environments. The first addresses the diversity patterns and behavior of vegetation after 28 years of contrasted defoliation regimes mediated by herbage allowance of 4 kg DM per 100 kg BW and 8-12 (8 spring and 12 in the rest of the year) kg DM per 100 kg BW. There was no difference in the richness and diversity between environments but there was a negative response in species composition in the overgrazed area: species that are less efficient as forage and soil protection, the ruderals, succeeded conservative resource species that provide greater stability in the availability of forage and are more efficient in protecting the soil. When grazing intensity was moderate conservative species predominated. The second article seeks to verify effects of two periods (spring or fall) of deferment in both environments that already were studied in the first chapter, with the hypothesis that deferment increases the contribution of cool season species and other species of interest to the livestock system in the short and medium term. This second article concludes that the short-term deferment was not enough to increase the contribution of cool season species, but increased the number of inflorescences of these species, which may contribute to strengthening presence of these species in the soil seed bank, and we may infer that these species increase their contribution in the long term. In the short (six months) and medium (two years) term redirection of the floristic composition, the effect of deferment can be seen by the increase of tussock species and resources conservation species on the environment degraded by overgrazing. Grouping species by common attributes shown to be suitable to describe community changes in a complex pasture.

O pastejo é considerado um fator determinante para a manutenção e conservação da vegetação campestre (campos) no sul do Brasil, sendo considerado o responsável por construir a heterogeneidade estrutural, a composição de espécies e a diversidade dos campos. Porém o manejo do pastejo é fundamental para sucesso da atividade pecuária, uma vez que longos períodos de pastejo excessivo e intenso ao invés de manter áreas campestres pode degradá-las, diminuindo a diversidade e produtividade, tornando os campos suscetíveis a invasão por espécies exóticas. Para o sucesso da relação construída entre o manejador, os animais e a vegetação, as estratégias de manejo que possibilitem uma pecuária rentável, mas que busque conservar a vegetação campestre, são fundamentais. O objetivo desta tese foi verificar os efeitos do pastejo sobre a vegetação campestre, tendo como ferramenta principal para isso, diferentes manejos. Os efeitos do pastejo foram avaliados através de índices de diversidade taxonômica e funcional, e da variação de atributos funcionais de gramíneas, analisando especificamente: (1) como estratégias de manejo contínuo e rotativo influenciam a dinâmica da vegetação campestre (biomassa, diversidade, riqueza e equitabilidade); (2) a influência do manejo do pastejo na composição e diversidade funcional de comunidades campestres descritas por gramíneas, e os efeitos sobre a variação intra- e interespecífica de atributos foliares (SLA e LDMC) das espécies de gramíneas; (3) o efeito de diferentes intensidades de pastejo (ofertas de forragem) nas diversidades alfa e beta das comunidades de plantas. Foram verificadas mudanças na diversidade, equitabilidade, riqueza de espécies, biomassa condicionadas pelo pastejo rotativo, que se mostrou benéfico para vegetação campestre. O pastejo rotativo proporcionou também um incremento na diversidade funcional, condicionado pela variação intra- e interespecífica nos atributos das gramíneas. Diferentes intensidades de pastejo promoveram diferenças de alfa e beta diversidade sob diferentes intensidades de pastejo. O pastejo demonstrou exercer papel determinante em toda a dinâmica campestre, tendo efeitos consideráveis em todos os níveis de avaliação, desde a riqueza de espécies até na diversidade funcional, ficando evidente que a decisão do manejo é fundamental tanto para a produtividade quanto para a manutenção da vegetação campestre. / Grazing is considered a determining factor for the maintenance and conservation of grasslands in southern Brazil and is considered one of the main driver of the structural heterogeneity, species composition and diversity of the grasslands. But the management of grazing is key to the success of livestock farming, since long periods of excessive and intense grazing instead of maintaining grassland, can degrade them, reducing the diversity and productivity, leading the grassland susceptible to invasion of exotic species. For the success of the relationship built between managers, animals and vegetation, a strategic management that allows an efficient farming together with the conservation of grassland vegetation is essential. The objective of this thesis was to investigate the effects of grazing on the grassland, based on different managements of grazing. The effects of grazing were evaluated by taxonomic and functional diversity indices, and the variation of functional traits of grasses, analyzing specifically: (1) how continuous and rotational grazing management influence the dynamics of grassland vegetation (biomass, diversity, richness and evenness); (2) the influence of grazing management on the functional composition and functional diversity in grassland communities described by grasses, and its effects on the intra- and interspecific variation of leaf traits (SLA and LDMC) of grass species; (3) the effect of different grazing intensities (forage dry matter offer) in the alpha and beta diversity of plant communities. Changes in diversity, evenness, species richness, and biomass were verified, which were conditioned by the rotational grazing that proved beneficial to grassland. The rotational grazing provided also an increase in functional diversity, due to intra and interspecific variation of the grasses traits. Different grazing intensities promoted differences in alpha and beta diversity under different grazing intensities. Grazing demonstrated to have a decisive role in the whole dynamics of grassland communities, with considerable effects on all levels here assessed, from the species richness to the functional diversity, becoming apparent that the management decision is very important for both the productivity and the maintenance of grassland structure and diversity.

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.

Os Campos Sulinos são ecossistemas típicos da região sul do Brasil, ocorrendo no bioma Pampa e no bioma Mata Atlântica, e possuem alta riqueza florística e estrutura únicas. A dinâmica dos campos está associada à ocorrência de distúrbios naturais, como o pastejo e as queimadas, que possibilitam a renovação dos processos sucessionais, impedindo que poucas espécies dominem a comunidade. O pastejo atua como filtro ambiental selecionando espécies com determinados atributos, resultando na organização das comunidades. Nesse estudo, utilizamos dados de atributos da vegetação campestre nos biomas Pampa e Mata Atlântica, no Sul do Brasil para compreender os efeitos de diferentes intensidades de pastejo sobre os padrões e variações funcionais das comunidades vegetais. Avaliamos a variação intra-específica de atributos foliares das espécies dominantes de cada sítio e classificamos as espécies de acordo com a classificação C-S-R. Avaliamos também a variação na diversidade funcional de atributos da vegetação campestre. Observamos um padrão de variação ao longo do gradiente de pastejo, em que a exclusão de pastejo tende a selecionar indivíduos com menor SLA, e maior LA e FT Os resultados da classificação CSR mostraram uma predominância de espécies com estratégia de tolerância ao stress, enquanto espécies com características ruderais ou habilidades de competição não foram encontradas. Não houve diferença nas estratégias das plantas entre tratamentos ou entre os sítios do bioma Pampa e Mata Atlântica. As comunidades de plantas campestres diferiram entre os sítios dos biomas Pampa e Mata Atlântica quanto à sua composição de espécies. Também encontramos maior diversidade funcional nos sítios do bioma Pampa. Encontramos padrão de convergência de atributos em relação ao gradiente, em que as áreas de exclusão apresentam mais espécies perenes e entouceiradas, e menos espécies rizomatosas. Assim, confirmamos que diferentes intensidades de pastejo promovem uma resposta funcional que é muito variável, e dependente do atributo e da espécie em questão. Esse padrão de convergência encontrado pode ser causado por processos evolutivos, indicando que tanto filtros bióticos como abióticos estão atuando sobre a estrutura das comunidades. / Campos Sulinos are ecosystems typical of southern Brazil, occurring in Pampa and Atlantic Forest biomes, and hold high species richness and unique structure. Grassland dynamics are associated with the occurrence of natural disturbances such as grazing and burning, which allow the renewal of successional processes, preventing a few species dominate the community. Grazing acts as an environmental filter by selecting species with certain traits, resulting in the community assembly. In this study, we used functional traits of grassland vegetation of biomes Pampa and Atlantic Forest in southern Brazil to understand the effects of different grazing intensities on the patterns and functional changes in plant communities. We evaluated the intra-specific variation of leaf traits of the dominant species for each site and classified the species according to the C-S-R scheme. We also evaluated the changes in functional diversity of plant traits. We observed a pattern of variation along the grazing gradient, in which the grazing exclusion tends to select individuals with lower SLA and greater LA and FT CSR classification showed a predominance of species with stress-tolerance strategy, while species with ruderal characteristics or competition abilities were not found. There was no difference in the strategies of the plants between treatments or between sites in Pampa and Atlantic Forest biomes. The grassland communities differed in species composition between the sites of Pampa and Atlantic Forest biomes. We also found higher functional diversity in the Pampa biome sites. Found patterns of trait convergence along the gradient, where exclusion areas have more perennial and tussock species and less rhizomatous species. Thus, we confirm that different grazing intensities promote a functional response that is highly variable and dependent on the trait and the species concerned. Evolutionary processes, indicating that both biotic filters as abiotic are acting on the structure of communities, may cause the pattern of convergence found.