Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-29T16:39:22Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5997217 bytes, checksum: c93d12fea19330e7df12e95e9f7d917f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T16:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5997217 bytes, checksum: c93d12fea19330e7df12e95e9f7d917f (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A diminuição da riqueza de espécies com o aumento da altitude é um dos padrões mais consistentes de distribuição espacial. Fatores como temperatura, precipitação, velocidade do vento, e a radiação solar variam com a altitude produzindo uma diminuição geral da complexidade estrutural do hábitat. Contudo, os mecanismos que determinam a variação da riqueza são pouco compreendidos. Os cupins são organismos abundantes nas regiões tropicais e subtropicais, cumprindo nos ecossistemas a função de consumidores primários e decompositores de matéria orgânica. O objetivo geral do presente trabalho foi estudar a variação da riqueza de cupins e a variação das propriedades do solo em gradientes altitudinais e pedológicos de sistemas montanhosos do Brasil e da Colômbia. Os objetivos específicos foram i) quantificar a riqueza de cupins e quantificar as propriedades físicas e químicas do solo ao longo de gradientes altitudinais; ii) avaliar a variação na composição de guildas de cupins para ser correlacionadas com as propriedades físicas e químicas do solo ao longo de gradientes altitudinais; iii) quantificar as propriedades físicas e químicas dos cupinzeiros de campos de altitude do Brasil para avaliar sua contribuição no estoque do carbono do solo. A questão central deste trabalho foi compreender por que há variação na riqueza de cupins em diferentes altitudes. Para tentar responder essa pergunta foram testadas as seguintes hipóteses: i) existe uma diminuição na qualidade do recurso alimentar e de nidificação disponível com o incremento da altitude; ii) o teor de silte, argila, matéria orgânica e atividade da argila do solo, assim como o teor de matéria orgânica da serapilheira afetam a riqueza de espécies de cupins humívoros e intermediários; iii) a profundidade do solo afeta a riqueza de espécies de cupins xilófagos e intermediários porque define o porte da vegetação que será o recurso alimentar desses cupins. No gradiente altitudinal da Colômbia foi observado que a riqueza e abundancia de cupins de todas as guildas, foi afetada negativamente pela altitude sendo beneficiada a guilda de xilófagos pela oferta de madeira. Também foi observado que o solo deixou de ser utilizado como nicho pelos cupins com o incremento da altitude. Os resultados das analises químicas mostraram um pH muito ácido variando entre 3.8 a 4.6 e uma saturação por alumínio acima do 78%. Nos dois gradientes altitudinais do Brasil, a riqueza de cupins no geral foi afetada negativamente pela altitude, porém riqueza e abundancia da guilda de humívoros não foi afetada, devido a que os solos estudados apresentaram um pH mais elevado, variando entre 3.8 a 5.6, uma saturação por aluminio menor variando entre 41 e 98% e maior teor de matéria orgânica beneficiando a guilda de humívoros. Os cupins intermediários e xilófagos foram afetados positivamente por solos mais profundos que condicionam o porte da vegetação que o local pode sustentar e a oferta de recursos para esses insetos. Adicionalmente, as análises das propriedades químicas assim como liberação do CO2 e CH4 dos cupinzeiros de campos de altitude, sugerem que os cupinzeiros de campos de altitude contribuem na maior estabilidade da matéria orgânica contribuindo assim para o estoque de carbono dentro dos campos de altitude estudados. Concluindo, a acidez do solo representa uma diminuição na qualidade do recurso alimentar e de nidificação possivelmente levando a exclusão competitiva entre espécies de humívoros por restrição de recurso limitante. Existe um padrão geral de diminuição de riqueza de cupins com o aumento da altitude, porém a diminuição ou não da riqueza de uma guilda específica depende das características própias do local de estudo na faixa de 1000 a 2000 m. / The decrease of species richness through altitude increment is a consistent pattern for spatial distribution. Temperature, fluvial attempt, wind velocities and solar radiation are factors that vary throughout the altitude making a general decrease of the complexity habitat structure. However, the mechanisms that determine the richness variation are poorly understood. Termites are abundant organisms in tropical and subtropical regions, accomplish their function as primary consumers and decomposers of organic matter in ecosystems. The aim for this work was to study the termite richness and soil properties variation along altitudinal gradients and pedological mountain systems of Brazil and Colombia. Specific objectives were i) Quantify the termite richness and the physical and chemical soil properties along altitudinal gradients; ii) test quantify the variation of the feeding guilds composition to be correlate with physical and chemical soil properties along altitudinal gradients; iii) Quantify the physical and chemical of termites nests in altitudinal Brazil fields for endorse their contribution in soil carbon stock. The central question in this work was to understand why variation of termite richness in different altitudes happens. For trying solve this question were tested the next hypothesis: i) there are a feeding resource quality decrease and nesting availability with the altitude increment; ii) the content of silt, clay, organic matter and clay activity, also content of organic matter in litter can affect the richness of soil-feeding and soil/wood-feeding termite species; iii) the soil depth affect the termite richness of wood-feeding and soil/wood interface-feeding termites species because the size of vegetation will be the food resource for this termites. In Colombia altitudinal gradient was observed that termites richness and abundance of all feeders, was affect negatively by altitude but wood-feeding profit by the wood offer. Also was observed that soil was abandoned for nesting purpose with altitude increment. The result of chemical analysis shown that strong acid pH varies between 3.8 to 4.6 and have a saturation of aluminum above 78%. In two of Brazil altitudinal gradients, the general termite richness was affect negatively by altitude, however richness and abundance of soil-feeding guilds it was not affected, because the studied soils present a high pH, vary between 3.8 to 5.6, a saturation by low aluminum varying between 41 to 98% and more content of organic matter profit the guild of soil-feeding termites. The soil/wood interface- feeding and wood feeding termites were affect positively by soils more depth, because the size of local resource and vegetation can support the food source for that insects. Additionally the chemical properties analysis and the CO 2/CH4 release from field nests altitude, suggest that this nests help for a better organic matter stability contributing for the CO2 stock inside the studied altitude fields. To conclude, the soil acid represent a quality decrease of food resource and nesting, possibly taking the soil-feeding species to a competitive exclusion for the limiting resource. Exists a general pattern for the termite richness decrease with the increasing altitude, and with that a decrease of richness of a specific guild that depends of own characteristics of the environment studied between 1000 to 2000 m.

A qualidade do solo está relacionada ao seu funcionamento e é mensurada por indicadores físicos e químicos, como também por organismos, os quais desempenham as mais variadas funções ecossistêmicas. A diversidade da pedofauna nos ecossistemas pode ser afetada por vários fatores, justamente por esses invertebrados serem sensíveis às mudanças ambientais. A pesquisa avaliou a qualidade de solos de fragmentos florestais urbanos na cidade de São Paulo, especificamente nos parques Cientec, Cantareira e Jaraguá, utilizando espécies de minhocas como bioindicadoras. Foi realizada nas áreas de estudo uma coleta concentrada no inverno (09/2014; 10/2014) em ambientes seco e úmido, com o objetivo de verificar a diversidade, ocorrência, biomassa (g.m²) e densidade (Ind.m²) dos indivíduos coletados e sua relação com as variações ambientais, especialmente com a temperatura do solo, profundidade do solo, presença e ausência de drenagem na parcela e atributos químicos como, pH, C.O, K, P, Ca, Mg e Al. Delimitou-se aleatoriamente, em ambiente seco e úmido, uma área fixa de 1,7 hectare por parcela amostral, onde foram amostrados nove TSBF por ambiente, com espaçamento de 30 m entre cada ponto e 20 m de bordadura, totalizando 54 pontos amostrais. Os exemplares de pedofauna subsuperficial foram capturados pela técnica TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility), que consiste em monólitos de 30x30 de largura e 30 cm de profundidade. Após a triagem do solo os exemplares foram colocados em soluções de álcool 92%, e posteriormente, mensurados estatisticamente pelos índices de diversidade, equabilidade, e biomassa; por fim, foram identificados ao nível de espécie, as minhocas, e ao nível de família e gênero, as classes arachnida, coleoptera, quilopoda e diplopoda. Nos mesmos pontos do TSBF foram coletadas amostras de solo para a análise dos atributos químicos, assim como foram utilizados dados climáticos para avaliação de atributos físicos, que serviram como variáveis ambientais explicativas. Dos atributos climáticos, nos meses analisados a precipitação mensal não atingiu 70 mm e, em geral, ficou abaixo da média climatológica, caracterizando um período extremamente seco. Encontrou-se uma correlação positiva entre temperatura do solo, diversidade ecológica funcional, distribuição vertical no solo, hábito alimentar e dinâmica de biopedoturbação das minhocas. A umidade do solo influenciou diretamente ocorrência de Ind.m², além de favorecer espécies e gêneros específicos. Na análise de parâmetros químicos, a diminuição da acidez do solo, o aumento do teor de C.O e elevada disponibilidade de macronutrientes influenciaram no aumento de Ind.m² e o que justifica os 159 Ind.m² em ambiente seco e 148 Ind. m² em ambiente úmido para o Parque Jaraguá, representando 46% do total de exemplares coletados. O parque Cientec e Cantareira apresentaram solos muito ácidos e menores índices de C.O e macronutrientes se comparados com o parque Jaraguá, totalizando 24% e 30% dos exemplares coletados. Os índices bioestatísticos apontaram que as minhocas foram predominantes, tanto em densidade (minhocas.m²) quanto em biomassa (g.m²) dentre toda a macrofauna edáfica coletada e confirmaram que as variáveis químicas e climáticas do solo tem maior relevância para explicar a diversidade, ocorrência, biomassa e densidade de minhocas e consequentemente, as funções ecossistêmicas desempenhadas pelas mesmas. / Soil quality is related to its functioning and is measured by physical and chemical indicators, but also by organisms inserted therein, which play the most diverse ecosystem functions. The diversity of soil macrofauna in ecosystems can be affected by many factors, due these organisms being sensitive to environmental changes. The research evaluated the quality of urban forest fragments soils in São Paulo, specifically in Cientec, Cantareira and Jaraguá parks, using earthworms as bioindicators. It was performed at study sites a concentrated collection in winter (09/2014, 10/2014), in dry and wet environments, in order to assess the diversity, occurrence, biomass and density of individuals collected in accordance with variations in environment ,especially with soil temperature, soil depth, presence and absence of the drainage portion and chemical attributes such as , pH, O.C, K, Ca, Mg and Al. Delimited randomly, in a dry and humid environment a fixed area of 1.7 hectare per plot sample, where was sampled nine TSBF per environment, with spacing of 30 m between each point and 20 m margin, totaling 54 sampling points. Exemplary subsurface pedofauna were captured by adapted TSBF technique (Tropical Soil Biology and Fertility) consisting of monoliths 30x30 wide and 30 cm deep. After the soil screening the specimens were fixed in 92% alcohol solution and subsequently measured statistically by the diversity index, equability, and biomass; finally, were identified to species level, earthworms, and the family level and genus, the arachnida, coleoptera, quilopoda and diplopoda classes. In the same points of TSBF soil samples were collected for analysis of chemical attributes, as well as climate data were used for evaluation of physical attributes, which served as explanatory environmental variables. About the climatic attributes in the analyzed months, the monthly rainfall did not reach 70 mm and, in general, was below the climatological average, featuring an extremely dry period. It was found a positive correlation between soil temperature, functional ecological diversity, vertical distribution in the soil, feeding habits and dynamics of bioturbation of earthworms. Soil moisture directly influenced the frequency Ind.m², besides favoring specific genus and species. In the analysis of chemical parameters, the reduction of soil acidity, increased O.C. content and the high nutrient availability influenced the increase of Ind.m² which explains the 159 ind.m² in dry conditions and 148 ind. m² in a humid environment for the Jaraguá park, representing 46% of all copies of the collection TSBF. The Cientec and Cantareira park had more acidic and lower rates of soil organic carbon and macronutrients if compared to the Jaraguá park, totaling 24% and 30% of the collected specimens. The biostatisticians indexes pointed out that the worms were prevalent in both density (earthworms.m²) and biomass (g.m²), among all the soil macrofauna collected in contrasting environments and sites and confirmed that chemical soil and climatic variables have greater relevance to explain the diversity, occurrence, biomass and density of earthworms and consequently the ecosystem functions performed by them.

A qualidade do solo está relacionada ao seu funcionamento e é mensurada por indicadores físicos e químicos, como também por organismos, os quais desempenham as mais variadas funções ecossistêmicas. A diversidade da pedofauna nos ecossistemas pode ser afetada por vários fatores, justamente por esses invertebrados serem sensíveis às mudanças ambientais. A pesquisa avaliou a qualidade de solos de fragmentos florestais urbanos na cidade de São Paulo, especificamente nos parques Cientec, Cantareira e Jaraguá, utilizando espécies de minhocas como bioindicadoras. Foi realizada nas áreas de estudo uma coleta concentrada no inverno (09/2014; 10/2014) em ambientes seco e úmido, com o objetivo de verificar a diversidade, ocorrência, biomassa (g.m²) e densidade (Ind.m²) dos indivíduos coletados e sua relação com as variações ambientais, especialmente com a temperatura do solo, profundidade do solo, presença e ausência de drenagem na parcela e atributos químicos como, pH, C.O, K, P, Ca, Mg e Al. Delimitou-se aleatoriamente, em ambiente seco e úmido, uma área fixa de 1,7 hectare por parcela amostral, onde foram amostrados nove TSBF por ambiente, com espaçamento de 30 m entre cada ponto e 20 m de bordadura, totalizando 54 pontos amostrais. Os exemplares de pedofauna subsuperficial foram capturados pela técnica TSBF (Tropical Soil Biology and Fertility), que consiste em monólitos de 30x30 de largura e 30 cm de profundidade. Após a triagem do solo os exemplares foram colocados em soluções de álcool 92%, e posteriormente, mensurados estatisticamente pelos índices de diversidade, equabilidade, e biomassa; por fim, foram identificados ao nível de espécie, as minhocas, e ao nível de família e gênero, as classes arachnida, coleoptera, quilopoda e diplopoda. Nos mesmos pontos do TSBF foram coletadas amostras de solo para a análise dos atributos químicos, assim como foram utilizados dados climáticos para avaliação de atributos físicos, que serviram como variáveis ambientais explicativas. Dos atributos climáticos, nos meses analisados a precipitação mensal não atingiu 70 mm e, em geral, ficou abaixo da média climatológica, caracterizando um período extremamente seco. Encontrou-se uma correlação positiva entre temperatura do solo, diversidade ecológica funcional, distribuição vertical no solo, hábito alimentar e dinâmica de biopedoturbação das minhocas. A umidade do solo influenciou diretamente ocorrência de Ind.m², além de favorecer espécies e gêneros específicos. Na análise de parâmetros químicos, a diminuição da acidez do solo, o aumento do teor de C.O e elevada disponibilidade de macronutrientes influenciaram no aumento de Ind.m² e o que justifica os 159 Ind.m² em ambiente seco e 148 Ind. m² em ambiente úmido para o Parque Jaraguá, representando 46% do total de exemplares coletados. O parque Cientec e Cantareira apresentaram solos muito ácidos e menores índices de C.O e macronutrientes se comparados com o parque Jaraguá, totalizando 24% e 30% dos exemplares coletados. Os índices bioestatísticos apontaram que as minhocas foram predominantes, tanto em densidade (minhocas.m²) quanto em biomassa (g.m²) dentre toda a macrofauna edáfica coletada e confirmaram que as variáveis químicas e climáticas do solo tem maior relevância para explicar a diversidade, ocorrência, biomassa e densidade de minhocas e consequentemente, as funções ecossistêmicas desempenhadas pelas mesmas. / Soil quality is related to its functioning and is measured by physical and chemical indicators, but also by organisms inserted therein, which play the most diverse ecosystem functions. The diversity of soil macrofauna in ecosystems can be affected by many factors, due these organisms being sensitive to environmental changes. The research evaluated the quality of urban forest fragments soils in São Paulo, specifically in Cientec, Cantareira and Jaraguá parks, using earthworms as bioindicators. It was performed at study sites a concentrated collection in winter (09/2014, 10/2014), in dry and wet environments, in order to assess the diversity, occurrence, biomass and density of individuals collected in accordance with variations in environment ,especially with soil temperature, soil depth, presence and absence of the drainage portion and chemical attributes such as , pH, O.C, K, Ca, Mg and Al. Delimited randomly, in a dry and humid environment a fixed area of 1.7 hectare per plot sample, where was sampled nine TSBF per environment, with spacing of 30 m between each point and 20 m margin, totaling 54 sampling points. Exemplary subsurface pedofauna were captured by adapted TSBF technique (Tropical Soil Biology and Fertility) consisting of monoliths 30x30 wide and 30 cm deep. After the soil screening the specimens were fixed in 92% alcohol solution and subsequently measured statistically by the diversity index, equability, and biomass; finally, were identified to species level, earthworms, and the family level and genus, the arachnida, coleoptera, quilopoda and diplopoda classes. In the same points of TSBF soil samples were collected for analysis of chemical attributes, as well as climate data were used for evaluation of physical attributes, which served as explanatory environmental variables. About the climatic attributes in the analyzed months, the monthly rainfall did not reach 70 mm and, in general, was below the climatological average, featuring an extremely dry period. It was found a positive correlation between soil temperature, functional ecological diversity, vertical distribution in the soil, feeding habits and dynamics of bioturbation of earthworms. Soil moisture directly influenced the frequency Ind.m², besides favoring specific genus and species. In the analysis of chemical parameters, the reduction of soil acidity, increased O.C. content and the high nutrient availability influenced the increase of Ind.m² which explains the 159 ind.m² in dry conditions and 148 ind. m² in a humid environment for the Jaraguá park, representing 46% of all copies of the collection TSBF. The Cientec and Cantareira park had more acidic and lower rates of soil organic carbon and macronutrients if compared to the Jaraguá park, totaling 24% and 30% of the collected specimens. The biostatisticians indexes pointed out that the worms were prevalent in both density (earthworms.m²) and biomass (g.m²), among all the soil macrofauna collected in contrasting environments and sites and confirmed that chemical soil and climatic variables have greater relevance to explain the diversity, occurrence, biomass and density of earthworms and consequently the ecosystem functions performed by them.