Orientadores: Ricardo Ribeiro Rodrigues, Marco Aurélio Pizo Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FernandaRibeiroda_D.pdf: 2601060 bytes, checksum: 638333ef8a36efaf997c27c9ecd0a5fb (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As atividades humanas têm levado à perda de habitats e da biodiversidade na floresta Atlântica. A restauração ecológica é uma estratégia para a reconstrução desse bioma e deve incluir não só o restabelecimento das espécies, mas também das complexas interações e funções ecológicas que essas interações fornecem ao ecossistema. Um desses importantes processos é a dispersão de sementes realizada pelos animais frugívoros. A dispersão de sementes pode ser analisada numa abordagem de redes de interações, úteis no entendimento do funcionamento do ecossistema. Nós estudamos redes de dispersão de sementes em três áreas restauradas a 15, 25 e 57 anos atrás, escala temporal raramente estudada em estudos de restauração. Nós investigamos mudanças na estrutura das redes (aninhamento, modularidade e especialização da rede) em cada uma dessas comunidades ao longo do tempo de restauração. Embora o tamanho da rede e o número de interações tenham aumentado com a restauração, as espécies que compuseram a rede foram generalistas, sendo que os grandes frugívoros estiveram ausentes. Contrário a nossa expectativa, a riqueza de espécies foi maior na área de 25 anos, talvez devido ao plantio ter sido realizado com maior número de espécies. O aninhamento foi baixo nas três redes, sendo maior na área de idade intermediária. Entretanto a área mais antiga foi significativamente modular e apresentou alta especialização. Estes resultados sugerem que 57 anos após a restauração a complexidade das redes de interações mutualísticas aumentou, assim melhorando as funções ecossistêmicas na floresta Atlântica. Nós juntamos as três redes de dispersão de sementes restauradas em uma para identificar a contribuição individual das espécies na organização e funcionamento da rede, medidas pelo aninhamento, modularidade e força de interação. Através dessas abordagens apontamos as espécies e os grupos funcionais mais importantes para a resiliência e persistência das redes de dispersão de sementes e que devem ser priorizados nas ações de restauração da Mata Atlântica / Abstract: Human activities have lead to the loss of habitats and biodiversity in the Atlantic Rain Forest in Brazil. Ecological restoration aims to rebuild this biome and should include not only the reinstatement of species, but the reestablishment of complex ecological interactions and the ecological functions that they provide. One such function is seed dispersal, which is provided by the interactions between animal frugivores and plants. We studied seed dispersal networks in three different tropical forest sites restored 15, 25 and 57 years ago, temporal scales rarely observed in restoration studies. We investigated changes in network structure (nestedness, modularity and network specialization) in these communities over restoration time. Although network size and the number of interactions increased with time since restoration, the networks were composed of generalist birds, and the large frugivores remained absent. Contrary to our expectations though, species richness was highest in the 25 years old site maybe due the highest number of species used in the planting. Nestedness values were low in all three networks, but the highest nestedness was observed in the intermediate aged site. However, the oldest network was significantly modular and showed higher complementary specialization. These results suggest that, 57 years after restoration, the complexity of mutualistic interactions in seed dispersal networks has increased, this enhancing ecosystem function in the Atlantic forest. Furthermore, we merged all three networks in a big one to identify which are the most important species in terms of nerwork organization (modularity and nestedness) and interaction strength. Through this approach we point out species and their functional groups most important to persistence of seed dispersal networks. These species and their functional groups should be indicated to maximize the restoration in the Atlantic forest / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

O presente trabalho teve como objetivo a caracterização da macrofauna edáfica, da regeneração natural de espécies arbóreas, lianas e epífitas em três áreas em processo de restauração com plantio misto de espécies arbóreas nativas na região do Pontal do Paranapanema com idades de 6, 11 e 16 anos, com plantios nos anos de 1998, 1993 e 1988, respectivamente. A avaliação desses plantios através dos vários grupos de organismos formadores do ecossistema é de suma importância na tentativa de caracterizar a retomada da biodiversidade dessas áreas. Em cada área alocaram-se 3 parcelas amostrais de 900m2 de área, nas quais a estrutura da floresta foi caracterizada a partir do CAP (circunferência a altura do peito) e altura de todas as árvores com CAP ≥ 15 cm. Nestas árvores foi constatada a presença ou ausência de lianas e epífitas. A regeneração de espécies arbóreas foi levantada em três sub-parcelas circulares de 1,5 m de raio por área e a macrofauna do solo foi coletada através de monolitos de solo com dimensões de 25x25x25cm. Em cada parcela foram amostrados 5 monolitos distanciados 5 m um do outro. Foram realizadas duas coletas, uma na época chuvosa e outra na época seca. Os resultados mostram que as florestas em processo de restauração apresentaram incremento da diversidade em todos os elementos avaliados, exceto das epífitas, demonstrando uma tendência ao aumento na sua complexidade estrutural e retomando os processos ecológicos aliados a estes elementos. Foram registradas um máximo de 22 espécies arbóreas decorrente da regeneração natural. As espécies encontradas na regeneração natural não se diferenciaram das espécies plantadas, isto devido provavelmente à distância de fontes colonizadoras, baixa dispersão de propágulos, ausência de banco de sementes e histórico do uso da terra. A macrofauna edáfica e as lianas foram os grupos mais eficazes na recolonização destas áreas avaliadas, principalmente a macrofauna pela estruturação de sua comunidade. Nas áreas avaliadas foram registrados no máximo 18 grupos taxonômicos para macrofauna e 13 espécies de lianas. As epífitas foram praticamente ausentes em todas as áreas avaliadas. Apesar da retomada de certos grupos ainda a diversidade dessas áreas representa parte da diversidade original. Alguns grupos, como as epífitas, carecem de outras pesquisas sobre sua dinâmica, pois provavelmente necessitariam ser reintroduzidas e/ou manejadas. / This study aimed to describe the soil macrofauna community, the natural tree species regeneration, lianas and epiphytes in three different restoration areas at Pontal do Paranapanema. These areas were planted with a mix of regional native tree species, aging 6 years (planted in 1998), 11 years (1993 plantation) and 16 years (1988 plantation). The evaluation of these plantations through distinct groups of organisms that structure the ecosystem represent great importance when it comes to describe the biodiversity reestablishment of these areas. For each restored area, three sampling plots of 900m2 were located and its forest structure analyzed by CBH (circumference at breast height) measurement. Every CBH ≥ 15cm tree was observed for presence or absence of lianas and epiphytes. Natural regeneration assessment was taken by three 1.5m radius sub-plots located within each area. Five soil samplings of 25x25x25cm were taken from each area, allowing soil macrofauna community evaluation. Samples within the same area were at least 5m apart from each other. Soil macrofauna community was observed in two different moments: dry and rainy season. The forests showed a diversity enhancement in every evaluated component, except by the epiphytes. This fact emphasizes a disposition towards a higher structural complexity leading to an increase in ecological processes related to the components studied here. A maximum of 22 tree species were found for natural regeneration and they didn't differ from the planted ones. This may be explained by the distance among these areas and forest remnants, lower seed dispersion, lack of seed bank and land use history. Soil macrofauna and lianas were the most effective on recolonization of these areas, presenting a maximum of 18 taxonomic groups for macrofauna and 13 for lianas. Epiphytes were almost absent in every evaluated area. The demand for another intervention after the introduction of tree species and the necessity of other life forms organisms is a question that arises from these facts, once the aimed objective is the Forest Restoration. Despite of the reestablishment of some groups, the diversity in these areas still represents part of the original diversity. Some groups, e.g. epiphytes, lack more researches about dynamics, because probably they should be reintroduced and/or managed.

Em ambientes degradados, a restauração ecológica visa acelerar o processo de sucessão ecológica. A técnica mais utilizada para a restauração de ambientes muito degradados é o plantio de mudas. A seleção das espécies é determinante para o sucesso dos projetos de restauração, pois as espécies precisam se estabelecer e crescer diante das condições do ambiente. Utilizar a abordagem de características funcionais pode ser uma ferramenta promissora para auxiliar a seleção de espécies em projetos de restauração. Em ambientes florestais, há evidências de que as características funcionais afetam o desempenho das espécies, entretanto, existem poucos estudos realizados em áreas em restauração. Neste estudo, foi avaliada a relação entre as características funcionais foliares e a taxa de crescimento relativo em altura e em diâmetro à altura do solo de espécies arbóreas nativas plantadas em uma área degradada que está sendo restaurada. Para descrever a relação entre as características funcionais e a taxa de crescimento relativo (TCR) dos indivíduos foi utilizada a abordagem de seleção de modelos baseados em modelos lineares de efeitos mistos (MLEM). A seleção de modelos foi realizada utilizando o critério de informação de Akaike (Akaike\'s Information Criterion) (AIC). As características funcionais não apresentaram relação com a taxa de crescimento relativo em altura e diâmetro dos indivíduos das espécies, possivelmente devido às diferenças nas condições ambientais entre ambientes florestais e ambientes degradados. Apesar de não ter sido encontrada uma relação entre as características funcionais e a TCR, o modelo mais plausível selecionado indica que indivíduos maiores no início do monitoramento possuem menores taxas de crescimento relativo em altura, ou seja, indivíduos mais altos possuem menores taxas de crescimento em altura. Isso pode ser um indicativo de que as espécies analisadas possuem taxa de crescimento relativo dependente do tamanho. Considerando que não foi encontrada relação entre as características funcionais morfológicas e a taxa de crescimento relativo em uma área em restauração, é razoável supor que essa abordagem não pode ser utilizada em todos os ambientes. Estudos que avaliem características funcionais foliares nos diferentes estágios de desenvolvimento das plantas em ambientes degradados podem refinar essas análises e ajudar a definir se a seleção de espécies para projetos de restauração pode ser feita usando a abordagem de características funcionais / In degraded environments, ecological restoration aims to accelerate the process of ecological succession. The most widely used technique for restoration of degraded environments is the planting of seedlings. The selection of species is crucial to the success of the restoration projects, because the species need to establish and grow under the harsh conditions of the environment. Using the approach of functional traits can be a promising tool to assist in the selection of species in restoration projects. In forest environments, there is evidence that functional traits affect the performance of the species, however, there are few studies conducted in areas undergoing restoration. In this study, the relationship between the functional leaf traits and the relative growth rate in height and in diameter at ground level of native tree species planted in a degraded area that is being restored was evaluated. To describe the relationship between the functional traits and the relative growth rate (RGR) of individuals, we used the approach of model selection based on linear mixed effects models (LMEM). The selection of models was performed using Akaike\'s Information Criterion (AIC). The functional traits showed no relationship with the relative growth rate in height and diameter of the individuals of the species, possibly due to differences in environmental conditions between forest environments and degraded environments. Despite not finding a relationship between the functional traits and the RGR, the most plausible model selected indicates that larger individuals at the beginning of monitoring have lower relative growth rates in height, that is, taller individuals have lower rates of growth in height. Considering that no relationship between the morphological functional traits and the relative growth rate in an area undergoing restoration was found, it is reasonable to assume that this approach cannot be applied in all environments. Studies that assess functional traits of the leaf in the different stages of plant development in degraded environments can refine these analyses and help define whether the selection of species for restoration projects can be accomplished using the approach of functional characteristics

Seagrasses are important foundation species in coastal ecosystems. Genetic diversity of seagrasses can influence a number of ecological factors including, but not limited to, disturbance resistance and resilience. Seagrasses in the Indian River Lagoon (IRL), Florida are considered to be highly disturbed due to frequent events, like algal blooms, that impair water quality, reducing available light for seagrass growth. Halodule wrightii is a dominant seagrass throughout the IRL, but its genetic diversity has only been quantified in a few Gulf of Mexico and Florida Bay populations and little is known about its potential ecological consequences. I quantified the genetic variation of H. wrightii using microsatellite markers in the southern IRL to determine: (i) how disturbance history influenced genetic diversity, (ii) if morphology of clones was, in part, genetically controlled and related to disturbance history, and (iii) if genotypes showed phenotypic plasticity in response to disturbances. In the IRL, H. wrightii populations exhibited moderate genetic diversity that varied with disturbance history. The disturbance history of a population was classified by the variance in the percent occurrence of H. wrightii over a 16-year period. Genotypic richness and clonal diversity of H. wrightii increased with increasing disturbance histories. Other genetic diversity measures (e.g., allelic richness, observed heterozygosity) did not change with disturbance history. These findings suggest that impacts to seagrass coverage over time can change the genotypic composition of populations. When different genotypes of H. wrightii were grown in a common garden, differences in leaf characteristics among genotypes provided evidence that morphological trait variation is, in part, explained by genetic variance. The disturbance history of genotypes did not directly affect morphological traits. However, significant genotype x site (within disturbance history) interactions found greater variation in shoot density and below ground traits of H. wrightii genotypes from sites of intermediate disturbance history. Traits of H. wrightii were shown to be phenotypically plastic. Significant genotype x environment interactions for shoot density and height demonstrated that genotypes responded differently by increasing, decreasing, and not changing sizes in response to light reduction. Genetic diversity of H. wrightii has strong implications for ecological function in coastal communities. / Includes bibliography. / Dissertation (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2016. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

Fire plays a key role in the ecology of the Everglades and is a ubiquitous tool for managing the structure, function, and ecosystem services of the Greater Everglades watershed. Decades of hydrologic modifications have led to the alteration of plant community composition and fire regime in much of the Everglades. To create a better understanding of post-fire recovery in sawgrass (Cladium jamaicense) communities, sawgrass marshes in the northern Everglades were studied along a chronosequence of time since fire and along a nutrient gradient. Areas closer to a water nutrient source and with fewer mean days dry contained greater total and dead aboveground graminoid biomass whereas live graminoid biomass was greater in areas with less time since fire and with fewer days dry. Post-fire characteristics of sawgrass marshes can provide insight on the effectiveness of fire management practices in the maintenance and restoration of quality habitat in the northern Everglades. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2016. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

The goal of this study was to develop an alternative approach to typical seagrass transplantation techniques that damage the donor bed. Floating individuals of Halodule wrightii were collected in the Indian River Lagoon (IRL), Florida, during fall of 2013 and spring of 2014, with the fall collection planted in outdoor tanks. Only 25% of individuals collected in the fall survived the winter in the tanks. Individuals from both collections were deployed onto biodegradable mats in a capped dredge hole in the IRL in March, 2014. Approximately 66% of the mats survived the six-month experiment, and the area covered by seagrass quadrupled. Growth in shoot count, average height, horizontal spread, and biomass was similar for both fall and spring treatments. Thus, time and effort of overwintering had no benefit over spring harvesting. The use of floating individuals can provide a more practical, environmentally friendly alternative to traditional transplanting for seagrass re storation. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2015. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

No presente estudo perseguimos os seguintes objetivos: a) caracterizar o grau de degradação física e química de solos usados em cultivo agrícola por várias décadas, originalmente cobertos por Mata Atlântica (Floresta Estacional Semidecidual) em Botucatu, SP; b) avaliar as alterações biológicas destes solos ao longo de 16 meses pós-reflorestamento com diferentes modelos de associação de espécies da Mata Atlântica. As áreas experimentais estavam localizadas em duas propriedades (Fazenda Lageado e Edgardia) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP) em Botucatu-SP. O clima da região é do tipo tropical com inverno seco (Cwa, classif. de Köppen). Os solos das áreas experimentais são os seguintes: um Nitossolo Vermelho (NV) de textura argilosa; um Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA) álico, de textura areia-franca; e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) álico, de textura arenosa. Seis tratamentos (delineamento em blocos casualizados, com três repetições) foram usados: Testemunha; Semeadura Direta; Taungya; Consorciação; Restauração e, por fim, Fragmentos Florestais. Os atributos físicos (textura, densidade e porosidade) foram avaliados nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40cm, os atributos químicos (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn e Zn) nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40cm e os atributos biológicos (C da biomassa microbiana, liberação de CO2 e mineralização de N) nas camadas de 0-5 e 5-20cm. No NV, o teor de argila no solo degradado foi 57% maior do que o obtido no solo sob o Fragmento Florestal (camada 0-10cm), no AVA, 33% maior e, no LVA, 77% menor. Este efeito, no NV e AVA, foi atribuído à remoção de camadas superiores do solo, mais arenosas, pela erosão e exposição das camadas inferiores mais argilosas. No LVA, o menor teor de argila e silte no solo degradado foiatribuído à perda destas frações por eluviação ou em suspensão na enxurrada. O pH, teor de MO, de P e de Ca nos solos NV e LVA foram bem superiores nos Fragmentos Florestais relativamente aos obtidos nas áreas com solos degradados. Diferenças menos acentuadas foram observadas no AVA, como também detectadas para a composição textural, indicando que este solo está menos degradado que os demais. A CTC dos solos mostrou-se altamente correlacionada com os teores de argila e de MO. Isto destaca a importância da preservação da composição granulométrica e elevação dos teores de MO com o intuito de restaurar importantes propriedades físico-químicas do solo, como a CTC. Em áreas com cobertura florestal (Fragmentos Florestais do NV, AVA e LVA), o C da biomassa microbiana apresenta maiores valores na camada superficial e no verão. Fato atribuído a condições mais favoráveis (MO, pH, umidade, temperatura, etc) à manutenção da vida microbiana no solo. O C da biomassa microbiana e, em menor escala, a liberação de CO2 apresentaram-se como bons indicadores das alterações ocorridas após o reflorestamento com as diferentes associações de espécies. No LVA, como o solo desta área se apresenta mais degradado, em relação ao NV e ao AVA, a alta correlação e relação C microbiano/C orgânico indica que a biomassa microbiana é um importante compartimento de reserva do C orgânico do solo. Quanto aos atributos biológicos, as diferenças entre os Fragmentos Florestais e os demais tratamentos continuam a existir nas três áreas e camadas, devendo ser gradativo o retorno desses atributos à condição pré-existente; ademais, o tempo de retorno sofrerá influência das condições edafoclimáticas da área e da associação de espécies presentes. / This study seeks to: a) characterize the degree of physical and chemical degradation of the soils used in agricultural cultivation for several decades, originally covered by the Atlantic Forest (Seasonal Semideciduous Forest) in Botucatu, SP; b) evaluate the biological changes of these soils along a 16-month post-reforestation with different models of species association of the Atlantic Forest. The experimental areas were located in two properties (Fazenda Lageado and Edgardia) of the Agronomic Sciences College (FCA/UNESP) in Botucatu-SP. The climate in that region is the tropical type with dry winter (Cwa, Köppen class.). The soils of the experimental areas are: clayey Red Nitosol (NV), loamy alic Red-Yellow Argisol (AVA), and sandy alic Red-Yellow Latosol (LVA). Six treatments (randomized block design with three replications) were used: Test; Direct Seeding; Taungya; Consortium; Restoration and finally Forestal Fragments. The physical attributes (texture, density and porosity) were evaluated in layers of 0-10, 10-20 and 20-40cm; the chemical attributes (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn and Zn) in layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40cm and the biological attributes (Microbial biomass C, CO2 release and N mineralization) in layers of 0-5 and 5-20cm. The clay content in the degraded soil in NV was 57% higher than that obtained in soil under Forest Fragment (0-10cm layer), 33% higher in AVA, and 77% lower in LVA. This effect in NV and AVA was accredited to the removal of the soil top layers, which are sandier due to the erosion and exposition of the lower layers that are more clayey. In LVA the lowest clay and silt content in the degraded soil was accredited to the loss of these fractions by eluviation or flood suspension. The pH, MO, P and Ca contents in NV and LVA soils were much higher in Forestal iv Fragments regarding those reached in degraded soil areas. The less marking differences were observed in AVA and also detected for the textural composition, thus indicating that this soil is less degraded than the other ones. The CTC of the soils was highly correlated with the clay and MO contents. That highlights the importance of preserving the granulometric composition and elevation of the MO contents in order to restore important physical-chemical soil properties, such as the CTC. In primary forest areas (NV, AVA and LVA Forestal Fragments), the microbial biomass C presents higher values at the top layer and in the summer, a fact accredited to more favorable conditions (MO, pH, moisture, temperature, etc) for the maintenance of the microbial life in the soil. The microbial biomass C and, in a lesser scale, the CO2 release were good indicators of the changes occurred after the reforestation with the different species associations. In the LVA, since the soil of this area is more degraded in relationship to NV and AVA, the high correlation and microbial C/organic C relationship indicate that the microbial biomass is an important reserve compartment of the soil organic C. As to the biological attributes, the differences between the Forestal Fragments and the remaining treatments still exist in the three areas and layers, and the return to the pre-existing attributes is likely to be gradual; moreover, the time of return should undergo influences of the pedoclimatic conditions of the area and of the association of the present species.

O número de projetos de restauração de ecossistemas florestais no Brasil aumentou nas últimas décadas e, consequentemente, aumentaram as exigências na avaliação e na busca por indicadores de sucesso. Apesar dos avanços na ecologia da restauração, existem lacunas no conhecimento em relação ao funcionamento e à autossustentabilidade dos ecossistemas restaurados. Esta pesquisa teve o objetivo de responder às seguintes questões: (1) É possível detectar padrões nos atributos de riqueza, estrutura e grupos funcionais nas matas ciliares nativas da Floresta Estacional Semidecidual (FES), que podem ser utilizados como metas da restauração florestal nesta região? (2) Quais as variáveis de biodiversidade, estrutura florestal e grupos funcionais, nas áreas restauradas, que seguem trajetórias previsíveis com o tempo? (3) Quanto tempo é necessário para que estas variáveis atinjam os valores de referência das matas ciliares nativas? (4) Quais são os fatores bióticos, abióticos, de técnica de plantio e de manutenção pós-plantio que influenciam nas trajetórias das matas ciliares restauradas? O estudo foi desenvolvido em região de FES, onde amostramos quatro matas nativas (referências) e 26 plantios de restauração, com idade entre quatro e 53 anos, que utilizamos para modelar as trajetórias em cronoseqüência. Em cada área, dez parcelas de 100 \'M POT.2\' foram aleatoriamente distribuídas, dentro de uma faixa de até 50 m de largura a partir da margem. Identificamos e contabilizamos os indivíduos de espécies arbóreas e arbustivas, plantadas ou regenerantes, a partir de 50 cm de altura e os agrupamos em três classes de tamanho segundo o diâmetro à altura do peito (DAP): DAP < 1 cm, 1 cm \'< ou =\' DAP < 5 cm e DAP \'> ou =\' 5 cm. Na classe de maior tamanho registramos o DAP e estimamos a altura de cada indivíduo. Classificamos as espécies de acordo com a sua síndrome de dispersão, ritmo de crescimento, tolerância à sombra, capacidade de fixar N, grau de ameaça e raridade. Para cada parcela, medimos a abertura do dossel, contabilizamos o número de lianas, pteridófitas e árvores com epífitas e coletamos uma amostra de solo, para formar uma amostra composta para cada local de estudo. Calculamos a biomassa acima do solo para árvores com DAP \'> ou =\' 5 cm, a riqueza total estimada por Jackknife e a riqueza rarefeita para 100 indivíduos. Por meio de entrevistas, observações em campo e análises da paisagem, obtivemos dados representativos de fatores abióticos, bióticos e de manejo que poderiam influenciar as trajetórias das comunidades arbóreas restauradas. Modelamos a trajetória de cada variável relativa à comunidade arbustivo-arbórea em função do tempo e estimamos o tempo que será necessário para igualar os ecossistemas de referência para cada variável. Entre as variáveis analisadas, selecionamos, como indicadores para monitoramento da evolução e sustentabilidade do ecossistema restaurado, as que fossem mais previsíveis (melhor qualidade dos modelos) e que representassem processos ecológicos mais relevantes. Os atributos que não variaram entre florestas nativas e que puderam ser utilizados como referência foram: riqueza observada, riqueza estimada para 100 indivíduos com DAP \'> ou =\' 5 cm, riqueza estimada por Jackknife para indivíduos com DAP \'> ou =\' 1 cm, densidade de indivíduos com DAP \'> ou =\' 1 cm, área basal, biomassa, cobertura de copas, proporção de indivíduos tolerantes à sombra e proporções de espécies zoocóricas, de crescimento lento, tolerantes à sombra, fixadoras de nitrogênio e de distribuição rara. No geral, as trajetórias foram mais bem ajustadas aos modelos logarítmicos, mas a riqueza de regenerantes de maior tamanho (DAP \'> ou =\' 5) ajustou-se melhor ao modelo linear. A riqueza nesta classe de tamanho não atingiu o nível de regenerantes dos ecossistemas de referência no período estudado. As trajetórias seguiram padrões semelhantes, independentes das técnicas de plantio ou do número de espécies plantadas. Variáveis de estrutura florestal foram homogêneas entre as matas nativas. Nos plantios, são facilmente medidas e evoluem rapidamente. Assim, metas da restauração podem ser estabelecidas com base nos parâmetros estruturais das matas nativas e tais variáveis seriam bons indicadores inclusive em plantios de restauração mais jovens. As variáveis que tendem a alcançar mais rapidamente os valores de referência são: área basal (12 anos), biomassa (13 anos), altura média das maiores árvores (26 anos), cobertura de gramíneas (33 anos), cobertura de copas (35 anos), riqueza de regenerantes com DAP \'> ou =\' 1 cm (52 anos), densidade de regenerantes com DAP \'> ou =\' 1 cm (52 anos) e riqueza total (53 anos). A área basal e a biomassa ultrapassaram em muito os valores de referência, o que pode indicar um filtro restritivo para a regeneração natural, caso a densidade dos indivíduos na classe de maior tamanho (geralmente plantados) não diminua naturalmente com o tempo. Para alguns grupos de espécies (zoocóricas, fixadoras de N, espécies raras e ameaçadas), as proporções em termos de riqueza e de densidade não apresentaram trajetórias previsíveis, mas algumas matas ciliares restauradas atingiram e ultrapassam os valores de referência. Excluímos o fator idade para identificar os fatores que influenciaram as trajetórias das variáveis selecionadas como indicadores, calculando um índice de sucesso (proporção entre o dado observado em cada local e o estimado para a mesma variável com base no modelo). Entre as seis variáveis selecionadas como indicadores, uma foi influenciada somente pela distância de fragmento-fonte (riqueza de regenerantes com DAP \'> ou =\' 5) e outra apena pela proporção de partículas finas no solo (área basal). Apesar da proporção do terreno ocupada por gramíneas não influenciar nas trajetórias, o controle da mato-competição com herbicida resultou em maiores valores de riqueza de plantas em regeneração. Independentemente das técnicas de plantio e dos tipos de manejo dos projetos de restauração, a estrutura florestal e os processos funcionais dos ecossistemas restaurados tendem a se tornar mais semelhantes aos ecossistemas de referência com o tempo, desde que haja fontes de propágulos e disponibilidade de água e nutrientes no solo. Os resultados obtidos apontam para uma influência muito pequena ou nula das técnicas de plantio e manejo, se comparados com a influência dos fatores ambientais e da paisagem sobre as trajetórias das matas ciliares em restauração. / A remarkable increase in the number of forest restoration projects has been recorded in Brazil in the last decade. As a consequence of this increase, the demand for monitoring and indicators of restoration success has also increased. Despite the advances in restoration ecology, there are still gaps in knowledge about the functioning and self-sustainability of restored ecosystems. In order to fill some of these gaps, in this study we aimed at to answer the following questions: (1) Are there patterns in the attributes of richness, structure, and functional groups on the native riparian Seasonally Semideciduous Forest (SSF), which may be used as goals to forest restoration in this region? (2) What are the variables representing biodiversity, forest structure and functional groups in the restored areas, which follow predictable paths over time? (3) How long it takes for these variables to achieve the reference values of native riparian forests? (4) Among the biotic, abiotic and technical factors analyzed, which can be considered as drivers of the successional trajectories of the restored forests? We assessed four native forests (as references) and 26 restored forests in the SSF region (a sub-type of the Atlantic Forest) in a chronosequence from four to 53 years since planting. At each site, the sample area comprised ten plots of 100 \'M POT.2\' randomly distributed within a range of 50 m away from the margin. We identified and counted all individuals of tree and shrub species from 50 cm in height, planted or regenerating, categorized in three size classes according to diameter at breast height (DBH): DBH < 1 cm, 1 cm \'< ou =\' DBH < 5 cm DBH \'> ou =\' 5 cm. We measured DBH and estimated the height of each individual from the upper class. We categorized the species according to their dispersion syndrome, growth rate, shade tolerance, Nitrogen-fixing ability, degree of threaten, and rarity. For each plot, we measured the canopy openness, and recorded the number of lianas, pteridophytes and number of trees with epiphytes. We also collected composite soil samples for chemical and physical analyses, from each study site. We estimated the aboveground biomass for trees with DBH \'> ou =\' 5 cm, total richness and richness rarefied to 100 individuals. By interviews, field observations, and landscape studies, we obtained information on other ecological factors and management practices that could affect the paths of the restored plant communities. We modeled the trajectory of each variable of the plant community over time, and estimated the period of time required for the restored forests to reach the reference ecosystems. Amongst the analyzed variables, we selected as indicators for monitoring the evolution and sustainability of the restored ecosystem those that were more predictable (best quality models) and that represent the most relevant ecological processes. The attributes that did not change among the native forests and could be used as references were: observed richness, estimated richness for 100 individuals with DBH \'> ou =\' 5 cm, total richness estimated by Jackknife DBH \'> ou =\' 1 cm, density DBH \'> ou =\' 1 cm, basal area, biomass, canopy cover, proportion of shade-tolerant individuals, and proportion of zoochoric species, slow growing, shade tolerant, nitrogen fixers, and rare distribution. Overall, the trajectories were best fitted to the logarithmic models, but richness (DBH \'> ou =\' 5 cm) was better adjusted to the linear model. In the upper size class, richness did not reach the \"species pool\" of the reference ecosystems in the 53 years period analyzed. The trajectories followed similar patterns, regardless of the planting techniques or the number of planted species. Variables representing forest structure were similar among the native forests and quickly recovered in comparison to those related to biodiversity. Thus, the restoration goals can be established based on native forests parameters and such variables would be good indicators even in young restoration plantings. The variables reaching more quickly the reference values were: basal area (12 years), biomass (13 years), average height of the largest trees (26 years), grass cover (33 years), canopy cover (35 years), richness of regenerants with DBH \'> ou =\' 1 cm (52 years), density of regenerants with DBH 1 cm (52 years), and total richness (53 years). The basal area and biomass greatly exceeded the reference values, which may indicate a restrictive filter for the forest dynamics if the density of individuals in the upper class (most planted) does not decrease naturally over time. For some functional groups (zoochoric, N-fixing, rare, and endangered species), the proportions of species and relative densities did not follow predictable trajectories, but some of the restored riparian areas reached and exceeded the reference values. In order to identify the factors driving the paths of the variables selected as indicators, we excluded the age factor, calculating an index of success (the ratio between observed and estimated values for the variable, the first directly measured for each site and the last obtained by the linear models). Among the six variables selected as indicators, some were influenced only by the distance of the source fragment (seedling richness of DBH \'> ou =\' 5 cm) and others only by the proportion of fine particles in the soil (basal area). While the ground cover by grasses does not influence the trajectories, weed control with herbicides resulted in higher plant richness in regeneration. Regardless of planting techniques and management practices, the forest structure and functional processes of restored ecosystems tend to become more similar to reference ecosystems over time, as long as there are propagule sources in the vicinity and availability of soil water and nutrients. Our findings pointed to a weak, if any, effect from the planting techniques or management and a high influence of environmental and landscape factors on the trajectories of a riparian forest restoration.

Orientador: Massanori Takaki / Banca: Victor José Mendes Cardoso / Banca: Sergius Gandolfi / Banca: Débora Leonardo dos Santos / Banca: Dalva Maria Silva Matos / Resumo: As espécies invasoras são reconhecidas como um dos mais importantes e difíceis fatores que influenciam a conservação dos ecossistemas nativos. Na restauração de ambientes degradados, estas espécies podem afetar profundamente a trajetória do recobrimento vegetal pelas espécies nativas e, conseqüentemente, a composição do ecossistema. Um fator importante para o sucesso de algumas espécies vegetais invasoras é a plasticidade fenotípica, dandolhes grande capacidade de aclimatação em diversas condições ambientais. O conhecimento dos fatores ambientais e das características da planta que contribuem para o sucesso das espécies invasoras é de grande importância para predizer a habilidade de invasão e para esforços de manejo. Neste contexto, o objetivo principal deste estudo foi conhecer algumas características fisiológicas e ecológicas de Clausena excavata Burm. f., uma espécie de árvore exótica reconhecida como invasora em algumas regiões no mundo, no intuito de compreender o sucesso da espécie como invasora e contribuir com informações relevantes para possíveis tentativas de controle. Primeiramente, foram avaliados os efeitos da luz e da temperatura em sua germinação (condição controlada) e o efeito da luz na emergência de suas plântulas (condição natural, a pleno sol e sob a copa das árvores). As sementes germinaram tanto na presença como na ausência de luz, nas temperaturas de 20 a 35°C, sem diferença entre a porcentagem de sementes germinadas nas diferentes temperaturas. Sementes mantidas a 20°C, em ambas as condições de luz, germinaram mais lentamente em relação às demais temperaturas. Independente da temperatura, na presença de luz as sementes apresentaram uma germinação muito mais sincronizada do que aquelas mantidas no escuro. Tais resultados mostraram que as sementes de C. excavata são fotoblásticas neutra. Em campo, a emergência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The invasive species are recognized one of more important and difficult factors that prejudice the conservation of native ecosystems. In the restoration of degraded environment, these species can to affect profoundly the trajectory of recovery by native species and, therefore, the ecosystems composition. An important factor to the success of invasive species is their phenotypic plasticity, which gives them a great ability to adjust in several environmental conditions. The knowledge of environmental factors and plant characteristics that contribute to the success of invasive species is very important to predict the invasion capacity and to manage efforts. In this context, the main objective of this study was to know some physiological and ecological characteristics of Clausena excavata Burm. f., a nonnative tree species recognized as invasive somewhere of the world, with intention to understand the success of this species as invasive and to contribute with relevant informations for a possible management. At first, were evaluated the effects of light and temperature on their seeds germination (controlled condition) and the effect of light on seedling emergence (natural condition, at full sun and shade). The seeds germinated in presence and absence of light, from 20 to 35°C, without difference among the germination percentage at different temperatures. Seeds maintained in 20°C, at both light conditions, germinated slowly than others temperatures. Independent of temperature, in light the seeds showed a germination more synchronized than the seeds kept in darkness. Those results showed that C. excavata have neuter photoblasics seeds. On the field, the emergence occurred at both environments, but at full sun all seeds produced a seedling. The seedling emergence occurred with same rate and synchronization index on two tested conditions. Thereafter, the seedlings were observed with purpose... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Until the 1990s, salmon had been extinct from the Umatilla River for over 70 years. The struggle to bring salmon back to this river is a compelling story that exemplifies some of the new relationships in Columbia River Basin salmon management. The Umatilla River and the disappearance of its salmon was a local issue. Irrigation interests had used the river so thoroughly it ceased to flow during the late summer and fall months-precisely when salmon needed it for migration. The Confederated Tribes of the Umatilla Indian Reservation saw decided that they would change that: they would figure out a way to put both salmon and water back into the river. This thesis examines this process. First, it contextualizes the Umatilla River within the Columbia River Basin and Columbia Basin salmon management, and shows how a local salmon issue became a regional salmon issue. It then discusses the triangle of relationships that Indians, salmon, and hatcheries have come to form. Chapter III discusses the formation of the unique Umatilla Fish Restoration Program, which reintroduced fish into the river, and was paid for by the Bonneville Power Administration (BPA), as per the Northwest Power Act. Key elements within BPA's Fish and Wildlife Division resisted complying with the directives of the Northwest Power Planning Council to pay for the Program, setting the Program back years. I argue that this comes from two clashing ways of seeing the River: "cost-benefit analysis" versus "least cost." Chapter IV looks at the new partnerships formed in the Umatilla River Basin by the Tribes and irrigation districts in order to encourage the U.S. Bureau of Reclamation to construct a water delivery system that would satisfy irrigators while allowing most of the Umatilla to flow freely. The last Chapter suggests that these new and somewhat ironic partnerships between federal and state governments, private irrigators and landowners, nongovernmental organizations, and Indian tribes are key to restoring ecosystems in the Columbia River Basin. It further argues that without tribal nations playing an active role and exerting their treaty rights, restoring rivers like the Umatilla is impossible.