Manipuladores paralelos são aqueles que possuem mais de uma cadeia cinemática que liga a base ao efetuador final. Esta característica proporciona vantagens sobre os manipuladores em série, como maior robustez, maior carga útil e maior velocidade. Por outro lado, as singularidades presentes nos manipuladores paralelos diminuem a área de trabalho prejudicando o desempenho dos mesmos. Uma técnica para evitar as singularidades é a redundância cinemática, que consiste em adicionar atuadores às cadeias cinemáticas possibilitando a reconfiguração do manipulador. Além disso, a redundância cinemática pode melhorar também a rigidez, a robustez, a precisão do sistema, entre outras características, provando ser uma boa alternativa para melhorar o desempenho de manipuladores. Entretanto, alguns dos problemas encontrados em manipuladores paralelos com níveis de redundância altos são os modelos com dinâmica acoplada, que dificultam a implementação de simulações, e o controle ainda mais complexo do que manipuladores paralelos não redundantes. Portanto, esta tese apresenta um estudo sobre o controle de um manipulador paralelo versátil redundante e o impacto dos níveis de redundância cinemática sobre seu desempenho dinâmico. O protótipo consiste de um manipulador paralelo planar atuado por três motores rotacionais e três guias lineares acionadas por motores rotacionais. O acionamento ou não do movimento da guia linear define a redundância do sistema garantindo a versatilidade do protótipo, que pode apresentar de nenhum a três níveis de redundância cinemática. Essa variação permite a avaliação do impacto de diferentes níveis de redundância cinemática no manipulador. Além disso, dois controles baseados no modelo do manipulador, o controle torque calculado e o controle com linearização por retroalimentação, foram implementados para minimizar o impacto da dinâmica acoplada e não linearidades. Estes controles foram comparados com um controle tradicional como referência de comparação. Os resultados demonstraram que o desempenho do manipulador é melhorado utilizando três níveis de redundância e o controle torque calculado em termos de erro de posição e torques executados. / Parallel manipulators are those that have more than one kinematic chain linking the base to the end-effector. This feature provides advantages over serial manipulators, such as greater robustness, higher payload and higher speed. On the other hand, the singularities present in the parallel manipulators decrease the workspace and impair their performance. One technique to avoid the singularities is the kinematic redundancy, which consists of adding actuators to the kinematic chains allowing the reconfiguration of the manipulator. In addition, kinematic redundancy can also improve stiffness, robustness, accuracy, and other features proving to be a good alternative to improve the performance of manipulators. However, some of the problems encountered in parallel manipulators with high levels of redundancy are models with coupled dynamics, that hamper simulations, and even more complex control than non-redundant parallel manipulators. Therefore, this thesis presents a study on the control of a versatile redundant parallel manipulator and the impact of kinematic redundancy levels on its dynamic performance. The prototype consists of a parallel planar manipulator actuated by three rotational motors and three linear guides driven by rotational motors. Whether or not linear motion is triggered defines the redundancy of the robotic system, ensuring the versatility of the prototype, which can vary from no to three levels of kinematic redundancy. This variation allows the impact evaluation of different levels of kinematic redundancy in the manipulator. In addition, two controls based on the manipulator model, the computed torque control and the feedback linearization control were implemented to minimize the impact of coupled dynamics and nonlinearities. These controls were compared with a traditional control as reference. The results demonstrated that the manipulator performance is improved by using three levels of redundancy and the computed torque control in terms of position error and executed torques.

Com a grande demanda por derivados da cana-de-açúcar no Brasil a expansão de área para produção, assim como o aumento da produtividade tem sido foco para áreas agrícolas na região centro-sul. Portanto áreas que anteriormente eram dedicadas a pastagem estão tornando-se cultivo de cana-de-açúcar. Essa mudança está ocorrendo com uma grande rapidez e por esse motivo preocupações com a sustentabilidade do solo estão sendo levantadas. O objetivo deste trabalho foi verificar como a atual mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de canade- açúcar impacta atributos microbiológicos quantitativos e funcionais do solo em um transecto edafoclimático na região centro-sul do Brasil tendo a vegetação nativa como referência. Para isso foram feitas análises do carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo segundo Vance, Brookes e Jenkinson (1987) e análises da atividade enzimática da β-glicosidase, fosfatase ácida e alcalina segundo Tabatabai (1994). Verifica-se a tendência de reduzir a fertilidade na pastagem em relação a mata nativa e posteriormente aumentar com o uso de fertilizantes na cana-de-açúcar. O estoque de C tem um menor valor na pastagem quando não manejada em Lat S 17º, diminui na sequencia de mudança dos sistemas de uso da terra em Lat S 21º, porém uma recuperação na mudança para cultivo de cana-de-açúcar e é maior em Lat S 23º quando a textura do solo é mais argilosa. Existe uma diminuição do estoque de CBM das matas nativas para as pastagens e um aumento nos cultivos de cana-de-açúcar em Lat S 17º e Lat S 21º. Em Lat S 23º a pastagem apresenta maior CBM do que os outros sistemas de uso da terra. Nos locais de estudo a menor relação CBM/C Total foi de 2,54% na mata nativa em Lat S 17º e a maior de 5,74% na pastagem de Lat S 23º. O N é um elemento muito sensível, em todos os atributos analisados a mudança de uso da terra causou uma grande diminuição, e a degradação do solo é o fator que causa o grande impacto nesses atributos. A textura argilosa do solo garante maior atividade enzimática, porém em cultivos de cana-de-açúcar a atividade diminui independente da classe textural. Os mesmos usos da terra em diferentes locais não podem ser analisados como repetições. Sendo assim pode-se concluir que nos casos analisados o impacto da mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de cana-de-açúcar se manifestou de forma diferente em cada local, não permitindo uma generalização. / The great demand for derivatives of sugarcane in Brazil is the motive for the area expansion for production as well as the increase of productivity have been the focus of agricultural areas in the center-south region. So areas that were previously pastures have been changing for sugarcane cultivation. This change has occured with great speed and therefore concerns about the sustainability of soil have been raised. The aim of this study was to determine how the current change from pasture to sugarcane cultivation impacts quantitative and functional microbiological attributes of soil in a soil climatic zone in the central-south region of Brazil considering the native vegetation as reference. For it were made analysis of soil microbial biomass carbon and nitrogen according to Vance, Brookes and Jenkinson (1987) and analysis of enzymatic activity of β-glucosidase, acid and alkaline phosphatase according to Tabatabai (1994). There is a tendency to reduce fertility in pasture compared to native vegetation and then increase with the use of fertilizers in sugarcane cultivation. The stock of C has a lower value in the pasture when there is no fertilizers in Lat S 17º, decreases in the land use change in Lat S 21º, but there is a recovery in the switch over to sugarcane cultivation and it is the biggest in Lat S 23º when the soil texture is clayey. There is a decrease in the stock of CBM from native forests to pastures and an increase in sugarcane cultivation in Lat S 17º and Lat S 21º. In Lat S 23º the pasture has higher CBM stock than other land use systems. In the study sites the reason between CBM and C Total was 2.54% in the native vegetation in Lat S 17º and the highest 5.74% in the pasture of Lat S 23º. The N is a very sensitive element, in all attributes analyzed, the land use change caused a large decrease, and soil degradation is the factor that causes serious impact on those attributes. The clayey soil ensures greater enzymatic activity, but in sugarcane cultivation decreases the activity independent of the texture. The same land uses in different locations can\'t be analyzed as repetitions. Therefore in the cases analyzed the impact of the change from pasture to sugarcane cultivation was differently in each place, not allowing a generalization.

Esta tese apresenta uma proposta de sistema de arquitetura com redundância de hardware do tipo ativa visando deixar o sistema com maior robustez à presença de falhas no sistema e aumentando a confiabilidade, tendo como foco aplicações em sistemas embarcados. São descritos os procedimentos e arquitetura, sendo efetuada uma implementação em bancada utilizando a proposta de arquitetura deste trabalho com o objetivo de fazer a validação de conceitos. Serão apresentados resultados teóricos e práticos que foram obtidos, onde foi observado o correto gerenciamento do sistema redundante. Os procedimentos adotados pelo sistema diante a inserção de falhas foram satisfatórios, sendo condizentes com os resultados teóricos esperados. Para tornar mais visível e compreensível as atividades nos sub-sistemas, será apresentada a modelagem utilizando redes de Petri, onde são modeladas inserções de falhas e procedimentos do gerenciamento da redundância.

Esta tese apresenta o estudo da confiabilidade do sistema de controle de voo embarcado de um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) de pequeno porte e de baixo custo usado em aplicações civis fabricado pela empresa canadense Micropilot (MP-Trainerg). Este estudo abrange as fases de voo "decolagem/subida" e "aproximação/pouso" em controle manual. Inicialmente são apresentados os fundamentos de teoria de confiabilidade. É então feita a predição da taxa de falha de cada subsistema que compõe o sistema de controle de voo usando a norma americana MIL-HDBK-217F e o software Relex Reliability Studio 2008. Usando árvores de falhas é demonstrado que a arquitetura original implementada pelo fabricante do VANT é pouco confiável (MTTF, Mean Time To Failure, de 11379 horas). São então apresentadas e analisadas 3 propostas de mudança na arquitetura do sistema de controle do VANT: 1) inclusão de redundância do sistema de rádio-controle, 2) inclusão de redundância dos servo-atuadores, e 3) inclusão de redundância do sistema de rádio-controle e dos servo-atuadores. É mostrado que: 1) as 2 primeiras propostas não produzem um aumento significativo na confiabilidade do sistema de controle de voo (MTTF de 16113 e 19788 horas respectivamente), e 2) a terceira proposta praticamente triplica o MTTF do sistema (de 11379 para 33111 horas). A viabilidade de implementação das redundâncias propostas é demonstrada através de testes em bancada. O estudo da confiabilidade deste VANT mostra que pequenas alterações na arquitetura do sistema de controle de voo resultam em um aumento significativo na confiabilidade deste sistema.

Será apresentada nesta tese uma discussão sobre os aspectos de implementação de um sistema tolerante a falhas, apresentando uma arquitetura de um votador voltado ao acionamento de sistemas mecânicos/mecatrônicos que se utiliza da velocidade computacional para o controle confiável de atuadores e variáveis, considerados lentos frente à velocidade de processamento. A arquitetura proposta empregará a técnica de abstenção para certos modos de falhas, ocasionando o aumento na confiabilidade geral do sistema.

Esta tese apresenta uma análise do computador de bordo para o satélite universitário ITASAT, propondo redundância interna de hardware nos itens críticos e comparando índices de confiabilidade entre a utilização de componentes de aplicação espacial e componentes COTS - Commercial off-the-shelf. O ITASAT consiste num projeto de desenvolvimento de um satélite tecnológico de pequeno porte pela parceria entre o Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE e a Agência Espacial Brasileira - AEB. Após uma breve explanação sobre os subsistemas que compõem um satélite genérico, as principais características funcionais e requisitos preliminares para o projeto do hardware do computador de bordo do satélite universitário ITASAT são apresentadas. Em seguida, definido o sistema computacional do segmento espacial do ITASAT como ACDH - Attitude, Control and Data Handling, é organizado o computador de bordo em módulos. O módulo denominado de CPU é analisado com componentes de aplicação espacial e sua confiabilidade de hardware calculada para uma vida útil de dois anos de missão, seguindo a norma militar MIL-HDBK-217F com suporte da ferramenta computacional Relex Reliability Studio 2008. Não atingindo o nível especificado de confiabilidade, aplicou-se redundância cold standby ao módulo da CPU, o que o tornou um módulo tolerante a falhas. Esta técnica de redundância exigiu duas unidades adicionais, de gerenciamento de redundância e de chaveamento. Baseando-se nesta configuração redundante, é abordado um conjunto de mecanismos de verificação e projetos, conjuntamente denominados de FDIR - Failure Detection, Isolation and Recovery, que têm como objetivo proteger a integridade do módulo da CPU, evitando a perda de suas partes ou totalidade, na presença de uma falha simples, de forma a assegurar o desempenho da missão durante sua vida útil. Novamente, foi calculada a confiabilidade do módulo da CPU com redundância cold standby e os resultados obtidos mostraram um acréscimo do nível de confiabilidade suficiente para atender a esse requisito. Por fim, foram substituídos os componentes de aplicação espacial por componentes COTS e recalculada a confiabilidade para o módulo da CPU. Os resultados obtidos com as configurações estudadas para o módulo da CPU mostraram que a aplicação de tolerância a falhas eleva o índice de confiabilidade e a combinação da utilização de componentes de aplicação espacial e componentes COTS garante, em algumas configurações, a superação do índice de confiabilidade de hardware especificado.

Com a grande demanda por derivados da cana-de-açúcar no Brasil a expansão de área para produção, assim como o aumento da produtividade tem sido foco para áreas agrícolas na região centro-sul. Portanto áreas que anteriormente eram dedicadas a pastagem estão tornando-se cultivo de cana-de-açúcar. Essa mudança está ocorrendo com uma grande rapidez e por esse motivo preocupações com a sustentabilidade do solo estão sendo levantadas. O objetivo deste trabalho foi verificar como a atual mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de canade- açúcar impacta atributos microbiológicos quantitativos e funcionais do solo em um transecto edafoclimático na região centro-sul do Brasil tendo a vegetação nativa como referência. Para isso foram feitas análises do carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo segundo Vance, Brookes e Jenkinson (1987) e análises da atividade enzimática da β-glicosidase, fosfatase ácida e alcalina segundo Tabatabai (1994). Verifica-se a tendência de reduzir a fertilidade na pastagem em relação a mata nativa e posteriormente aumentar com o uso de fertilizantes na cana-de-açúcar. O estoque de C tem um menor valor na pastagem quando não manejada em Lat S 17º, diminui na sequencia de mudança dos sistemas de uso da terra em Lat S 21º, porém uma recuperação na mudança para cultivo de cana-de-açúcar e é maior em Lat S 23º quando a textura do solo é mais argilosa. Existe uma diminuição do estoque de CBM das matas nativas para as pastagens e um aumento nos cultivos de cana-de-açúcar em Lat S 17º e Lat S 21º. Em Lat S 23º a pastagem apresenta maior CBM do que os outros sistemas de uso da terra. Nos locais de estudo a menor relação CBM/C Total foi de 2,54% na mata nativa em Lat S 17º e a maior de 5,74% na pastagem de Lat S 23º. O N é um elemento muito sensível, em todos os atributos analisados a mudança de uso da terra causou uma grande diminuição, e a degradação do solo é o fator que causa o grande impacto nesses atributos. A textura argilosa do solo garante maior atividade enzimática, porém em cultivos de cana-de-açúcar a atividade diminui independente da classe textural. Os mesmos usos da terra em diferentes locais não podem ser analisados como repetições. Sendo assim pode-se concluir que nos casos analisados o impacto da mudança de uso da terra de pastagem para cultivo de cana-de-açúcar se manifestou de forma diferente em cada local, não permitindo uma generalização. / The great demand for derivatives of sugarcane in Brazil is the motive for the area expansion for production as well as the increase of productivity have been the focus of agricultural areas in the center-south region. So areas that were previously pastures have been changing for sugarcane cultivation. This change has occured with great speed and therefore concerns about the sustainability of soil have been raised. The aim of this study was to determine how the current change from pasture to sugarcane cultivation impacts quantitative and functional microbiological attributes of soil in a soil climatic zone in the central-south region of Brazil considering the native vegetation as reference. For it were made analysis of soil microbial biomass carbon and nitrogen according to Vance, Brookes and Jenkinson (1987) and analysis of enzymatic activity of β-glucosidase, acid and alkaline phosphatase according to Tabatabai (1994). There is a tendency to reduce fertility in pasture compared to native vegetation and then increase with the use of fertilizers in sugarcane cultivation. The stock of C has a lower value in the pasture when there is no fertilizers in Lat S 17º, decreases in the land use change in Lat S 21º, but there is a recovery in the switch over to sugarcane cultivation and it is the biggest in Lat S 23º when the soil texture is clayey. There is a decrease in the stock of CBM from native forests to pastures and an increase in sugarcane cultivation in Lat S 17º and Lat S 21º. In Lat S 23º the pasture has higher CBM stock than other land use systems. In the study sites the reason between CBM and C Total was 2.54% in the native vegetation in Lat S 17º and the highest 5.74% in the pasture of Lat S 23º. The N is a very sensitive element, in all attributes analyzed, the land use change caused a large decrease, and soil degradation is the factor that causes serious impact on those attributes. The clayey soil ensures greater enzymatic activity, but in sugarcane cultivation decreases the activity independent of the texture. The same land uses in different locations can\'t be analyzed as repetitions. Therefore in the cases analyzed the impact of the change from pasture to sugarcane cultivation was differently in each place, not allowing a generalization.

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

A estruturação de padrões e processos das comunidades vegetais ocorrem no espaço e no tempo e é mediada pelas adaptações das plantas (características das espécies) às condições bióticas e abióticas a que estão submetidas. Nesse sentido, este estudo usa a identidade das espécies e seus atributos na busca de padrões florístico-estruturais das comunidades e de padrões de convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos ao longo do gradiente sucessional. Comunidades espacialmente separadas e com diferentes idades de abandono (substituição espaço-tempo) foram demarcadas para a investigação destes padrões numa região de Mata Atlântica, no Rio Grande do Sul, Brasil. Informantes locais indicaram o histórico de uso do solo e o tempo de regeneração da floresta, o qual variou entre 6 e 45 anos e áreas de referência (sem indicativo de corte raso). O levantamento da vegetação arbórea (DAP !10cm) foi realizado em 28 parcelas constituídas de 3 sub-parcelas de 100m2 cada, compondo a matriz de cobertura das espécies em seus sítios. Variáveis locais de clima, solo e espaço foram levantadas, as quais, juntamente com o tempo de regeneração, compuseram matrizes de variáveis ambientais usadas para identificar a importância do ambiente e do tempo na estruturação das comunidades. De um pool de 96 espécies, aquelas 52 mais frequentes (! 8%) tiveram os seguintes atributos avaliados: conteúdo de nitrogênio (LNC) e fósforo foliar (LPC), a relação entre eles, conteúdo de massa seca da folha, área foliar (LA), a massa foliar por área (LMA), espessura foliar, forma da folha, sazonalidade foliar (SA), altura potencial máxima da espécie, altura máxima das espécies estimada em campo (Ac), densidade da madeira e capacidade de rebrote (Rb). Os resultados indicaram que o tempo de abandono (correlação= 0,38, p= 0,001) tem influência maior sobre a comunidade vegetal do que os outros conjuntos de variáveis ambientais consideradas. As áreas de referência apresentaram-se claramente distintas em relação à composição de espécies das áreas iniciais e intermediárias. Por outro lado, as análises de variância dos parâmetros estruturais indicaram um aumento significativo da cobertura do estrato arbóreo, das alturas máximas e mínimas e da estratificação da floresta (variância da altura do dossel), já a partir 26 anos após o abandono, assemelhando-se às áreas de referência. Na análise funcional das comunidades, os atributos que maximizaram os padrões de convergência ao longo do gradiente foram: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb ("(TE) = 0,44, P= 0,01); e aqueles que maximizaram a divergência foram: LA, LNC, Ac, Rb, SA ("(XE.T)= 0,378; P=0,007). Análises exploratórias indicaram a ocorrência de espécies arbóreas mais altas e perenifólias nas florestas avançadas, em contraste às pioneiras de crescimento rápido, com capacidade de rebrotar e sobreviver após distúrbios antrópicos, ocorrendo nos estágios iniciais. A diversidade funcional aumenta com a maturação da floresta. Todavia, os valores elevados encontrados nos estágios intermediários indicam a coocorrência de espécies de etapas iniciais e finais da sucessão nesta fase. Podemos concluir que a estrutura das florestas secundárias nessa região, assim como sua diversidade funcional, começam a adquirir valores semelhantes aos de florestas em estágio avançado de sucessão a partir dos 26 anos, no entanto a composição destas ainda permanece muito distinta. / The structuring of plant communities patterns and processes occur in time and space and are mediated by plant adaptations (species traits) to biotic and abiotic conditions to which they are subjected. This study looks for structural and floristic community patterns through the use of species identity, as well as for traits convergence (TCAP) and divergence (TDAP) assembly patterns in relation to the successional gradient. Spatially separated communities of different ages since abandonment (space-for-time substitution) were demarcated for the investigation of these patterns in the Atlantic Forest, Rio Grande do Sul state, southern Brazil. Local informants indicated the land use history and time of forest regeneration, which ranged between 6 and 45 years, and reference areas (without signal of clear-cut). The trees (DBH ! 10 cm) were surveyed in 28 plots consisting of three 100 m2 sub-plots, composing the species abundance per sites matrix. Abiotic variables of local climate, soil and space have been collected, and were considered as environmental variables, together with the regeneration time in the analysis of community structure. From a pool of 96 species, the 52 most frequent (! 8%) were evaluated for the following attributes: leaf nitrogen (LNC) and phosphorus (LPC) content, the relationship among them, leaf dry matter content, leaf area (LA), leaf mass per area (LMA), leaf thickness, leaf shape, leaf seasonality (SA), maximum potential height, estimated maximum in the field (Ac), wood density and resprouting ability (Rb). The results indicated that the time of abandonment (correlation =0.38, p = 0.001) have greater influence on plant community than the others sets of environmental variables. Reference sites are clearly distinct in species composition from the initial and intermediate areas. Moreover, analysis of variance of the structural parameters indicated a significant increase in tree cover, in the maximum and minimum heights, and in the forest stratification (canopy height variance) along the succession time. Sites with 26 years after abandonment are already similar to the reference areas for such parameters. In the functional analysis of the communities, the traits that maximized convergence assembly patterns along the gradient were: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb (! (TE) = 0.44, P = 0.01) and those that maximized divergence were: LA, LNC, Ac, Rb, SA (! (XE.T) =0.378, P = 0.007). Exploratory analysis indicated the occurrence of taller evergreen trees species at the reference sites, in contrast to the fast growth pioneer species, able to resprout and survive after human disturbances, occurring in the early stages. The functional diversity increases with the maturation of the forest. However, the high values found in the intermediate stages indicate the co-occurrence of early- and late-successional species in this phase. We can conclude that the structure and the functional diversity of secondary forests in this region begin to be similar to forests in advanced stages of succession from 26 years, however the species composition of which still remains very distinct.

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