Os ecossistemas aquáticos são afetados por processos que ocorrem em escalas finas (locais) e amplas (regionais). Os processos locais incluem, por exemplo, filtros ambientais e interações interespecíficas, enquanto que os regionais abrangem principalmente questões relacionadas à dispersão de indivíduos. O entendimento de como esses processos atuam sobre comunidades, populações e interações em peixes de riachos é fundamental para a conservação dos ecossistemas aquáticos, pois permite predizer as consequências de alterações antrópicas e fornece subsídios para ações de manejo e políticas de conservação. Na presente tese, eu desenvolvi cinco estudos em distintas escalas espaciais. Cada um é apresentado em capítulos distintos. Nos capítulos 1 e 2, eu abordei questões relacionadas à compreensão de como alterações antrópicas feitas em distintas escalas espaciais influenciam as diversidades alfa e beta de comunidades de peixes de riachos. No capítulo 3, eu procurei entender como processos previstos na teoria de metacomunidades influenciam mudanças temporais na composição e abundâncias de espécies em comunidades locais. No capítulo 4, eu estudei como os impactos antrópicos levam a alterações no papel trófico e no intestino de populações de uma espécie generalista e persistente. Por fim, no capítulo 5, eu usei uma abordagem de aninhamento, desenvolvida inicialmente na Ecologia de Comunidades, para avaliar a ocupação de larvas de uma espécie de quironomídeo (Diptera) sobre o corpo de seu hospedeiro (uma espécie de peixe da família Loricaridae). / Aquatic ecosystems are influenced by processes that occur at fine (local) and broad (regional) scales. Local processes include, for example, environmental filters and interspecific interactions, whereas regional processes encompass mainly questions regarding individual dispersion. Knowledge on how these processes affect communities, populations and interactions in stream fish is essential for conservation of aquatic ecosystems, as it allows predicting consequences of human-alterations and provides subsidy for management actions and conservation policies. In this dissertation, I developed five studies using distinct spatial scales. I presented each one in a separate chapter. In the 1st and 2nd chapters, I addressed questions concerned with the understanding of how human alterations at different spatial scales influence alpha and beta diversity of stream fish communities. In the 3rd chapter I looked for understanding how processes predicted in metacommunity theory influence mid- to long-term changes in composition and species abundances of local communities. In the 4th chapter, I studied how anthropic impact drives modification in the trophic role and intestine of a generalist and persistent fish species. Lastly, in the 5th chapter, I employed nestedness approach previously developed for Community Ecology to evaluate occupation of chironomid species larvae (Diptera) on the body of its host (an armored catfish species of the family Loricariidae).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5313.pdf: 9782065 bytes, checksum: f270ce2e273ed5f7437941eaf648f0cb (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The intense greenhouse gas (GHG) emissions into the atmosphere, including Carbon Dioxide (CO2), are the main causes intensifying climate changes. According to Brazil s Forest Code, riparian forests are part of the Permanent Preservation Areas (PPAs) of water bodies, and their primary function regards their preservation, thereby contributing to biodiversity. Moreover, they contribute to minimize the greenhouse effect by promoting carbon sequestration (CO2). Thus, their preservation and/or recovery are the focal point of great concern. The objective of this study is to determine the potential for forest carbon sequestration in riparian forests of PPAs under the Unit for Water Resources Management of the Tietê-Jacaré (UGRHI 13) in the city of São Carlos SP, Brazil. The recuperation of the riparian areas was declared as high priority by the Committee of the Watershed UGRHI 13 in its Watershed Plan. Within this plan, forestry projects under the Clean Development Mechanism (CDM) represent an incentive for reforesting the PPAs of the water bodies of UGRHI 13 and other UGRHIs. The methodology used in this work consisted in the use of visual interpretation of satellite images, field samplings and the development of procedures to classify the degradation levels of the riparian forests into three categories: closed-canopy, open shrubland and predominantly herbaceous. The methodology also included applying a model to determine the Potential Biomass Index (PBI), estimating the carbon dioxide equivalent (CO2e) density, calculating the financial yield from the income of Certified Emission Reductions (CERs) for the forests in the study area, and determining the tCO2e value. For the closed canopy category, approximately 1.372 ha of PPAs with potential sequestration of 175.43tCO2e/ha were found, which would yield CDM of R$456.10 with the current price per tonne in April 2013; for the open shrubland category, approximately 1.573 ha of the PPAs, with a potential of 212.97tCO2e/ha and yield of R$553.70; and lastly, for the predominantly herbaceous category, 388 ha of PPAs, with a sequestration potential of 243.80tCO2e/ha and yield of R$633.90. This indicates that by restoring the still young and degraded forests of these PPAs, they will sequester significant amounts of carbon until they reach their maximum size. The financial revenues obtained by forest carbon sequestration would bear part of the costs of restoring the riparian forests in the PPAs. With the tCO2e values at R$26.00 for the closed canopy category, R$58.00 for the open shrubland category and R$84.00 for the predominantly herbaceous category, companies interested in offsetting their GHG emissions could buy the RECs at the values stipulated, adding their image to the carbon sequestration projects. / As intensas emissões de gases de efeito estufa (GEEs) para a atmosfera, incluindo o Dióxido de Carbono (CO2), passaram a ser o principal motivo da aceleração das mudanças climáticas. As matas ripárias fazem parte das Áreas de Preservação Permanente (APPs) de corpos d água conforme a legislação brasileira e têm como função primordial protegê-los e contribuir para a biodiversidade. Além disso, contribuem para minimizar o efeito estufa pelo sequestro de carbono (CO2) que promovem. Desse modo, tornaram-se alvo de grande preocupação no sentido da sua conservação ou recuperação. Este trabalho visou determinar o potencial de sequestro florestal de carbono em matas ripárias de APPs da Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Tietê-Jacaré (UGRHI 13) no município de São Carlos SP. O restauro florestal das áreas de mata ripária foi indicado como prioridade maior para o Comitê de Bacia da UGRHI 13 em seu Plano de Bacia. Nesse sentido, projetos florestais no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) podem se constituir em um incentivo para o restauro florestal das APPs dos corpos d água da UGRHI 13 e de outras UGRHIs. A metodologia empregada no trabalho consistiu no uso da interpretação visual de imagens de satélite, amostragens de campo e desenvolvimento de procedimentos para a classificação dos níveis de degradação das matas ripárias em três categorias: arbóreo fechado, arbóreo-arbustivo aberto e herbáceo predominante. A metodologia constituiu também da aplicação de um modelo para determinação do Índice de Biomassa Potencial (IBP), estimativa da densidade de dióxido de carbono equivalente (CO2e), cálculo do rendimento financeiro com a comercialização das Reduções de Emissões Certificadas (RECs) para as matas da área de estudo e determinação do valor da tCO2e. Para a categoria arbóreo fechado foram encontrados aproximadamente 1.372 ha de APPs com um potencial de sequestro de 175,43tCO2e/ha, que renderia pelo MDL R$456,10 com o preço da tonelada vigente em abril de 2013; para a categoria arbóreo-arbustivo aberto, aproximadamente 1.573 ha de APPs, com um potencial de 212,97tCO2e/ha e rendimento de R$553,70; e por último, para a categoria herbáceo predominante, 388 ha de APPs, com um potencial de sequestro de 243,80tCO2e/ha e rendimento de R$633,90. Isso permite concluir que com o restauro florestal dessas APPs as florestas, ainda jovens e degradadas, sequestrarão quantidades significativas de carbono até atingir o porte máximo. O rendimento financeiro obtido com o sequestro florestal de carbono arcaria parcialmente com os custos do restauro florestal das matas ripárias em APPs. Com o valor da tCO2e a R$26,00 para a categoria arbóreo fechado, R$58,00 para a categoria arbóreo-arbustivo aberto e R$84,00 para a categoria herbáceo predominante, empresas com o interesse de compensar suas emissões de GEEs poderiam comprar as RECs a estes valores estipulados, agregando sua imagem aos projetos de sequestro de carbono.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3590.pdf: 1498556 bytes, checksum: e35a7d27b705eabeb03c860c8df85ec0 (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / Universidade Federal de Sao Carlos / Riparian vegetation is source of wood debris in streams so variation in vegetation type promote difference in biomass and richness of these substrates, which affect composition and abundance of insects associated with submerged wood. Aquatic Coleoptera associated with submerged wood debris is pointing out to it importance in the wood breakdown. For evaluated if the vegetation type influences community of aquatic Coleoptera associated with submerged wood debris, we collected submerged wood in eight Atlantic Rainforest streams, eight Cerrado streams and we include two Semideciduous Forest streams. We applied different statistical analysis (redundancy analyses, PERMANOVA and partitioning variation) to test if the taxonomic composition in Cerrado streams was different from Atlantic Rainforest streams and to verify what cause this possible difference, environmental variables, spatial variables or both. We found 1617 organisms distributed in 12 families and 29 genus. We found two boring genus of submerged wood debris for Neotropical region, Lutrochus and Stegoelmis, which play important role to food chain of streams, due to availability of nutrients and microhabitats at wood. The results of taxonomic composition of aquatic Coleoptera associated with submerged wood debris showed differences between Atlantic Rainforest and Cerrado streams, exhibiting that the vegetation type is important factor for the composition of this community. We argued that this is because of differences in composition and structure of vegetation, which cause differences in richness and biomass of submerged wood in streams. / A mata ripária é fonte de troncos e galhos para os córregos, de modo que variações nessa vegetação geram diferenças na biomassa e na riqueza desses substratos, interferindo na composição e abundância de insetos associados a troncos submersos. Coleoptera aquáticos associados a troncos submersos se destacam no processo de decomposição de troncos submersos, através de comportamento alimentar (raspar), que favorece a instalação de micro-organismos e consequentemente aumenta a riqueza e abundância de macroinvertebrados em troncos. Para testar se o tipo de vegetação interfere na fauna de Coleoptera aquáticos associados a troncos submersos nós coletamos este substrato em 18 córregos, oito em áreas de Cerrado, oito em áreas de Mata Atlântica e em outros dois de Floresta Estacional Semidecidual. Aplicamos diferentes análises estatísticas (análise de redundância exploratória, PERMANOVA e análise de partição de variância) para testar se a composição taxonômica dessa fauna em córregos de Cerrado difere daquela de Mata Atlântica e para verificar se essa possível diferença se deve a variáveis ambientais, variáveis espaciais ou ambas. Encontramos 1617 organismos, distribuídos em 12 famílias e 29 gêneros, com destaque para dois gêneros minadores de troncos para a região Neotropical, Lutrochus e Stegoelmis, que desempenham função importante para a cadeia trófica dos córregos, pela disponibilização de nutrientes e pela capacidade de produzir ranhuras e galerias. Constatamos diferenças na composição taxonômica de Coleoptera aquáticos associados a troncos, indicando que o tipo de vegetação é importante na composição dessa fauna, principalmente devido a diferenças na composição e na estrutura da vegetação, que refletem diferenças na riqueza e na biomassa de troncos submersos em córregos.

Os ecossistemas aquáticos são afetados por processos que ocorrem em escalas finas (locais) e amplas (regionais). Os processos locais incluem, por exemplo, filtros ambientais e interações interespecíficas, enquanto que os regionais abrangem principalmente questões relacionadas à dispersão de indivíduos. O entendimento de como esses processos atuam sobre comunidades, populações e interações em peixes de riachos é fundamental para a conservação dos ecossistemas aquáticos, pois permite predizer as consequências de alterações antrópicas e fornece subsídios para ações de manejo e políticas de conservação. Na presente tese, eu desenvolvi cinco estudos em distintas escalas espaciais. Cada um é apresentado em capítulos distintos. Nos capítulos 1 e 2, eu abordei questões relacionadas à compreensão de como alterações antrópicas feitas em distintas escalas espaciais influenciam as diversidades alfa e beta de comunidades de peixes de riachos. No capítulo 3, eu procurei entender como processos previstos na teoria de metacomunidades influenciam mudanças temporais na composição e abundâncias de espécies em comunidades locais. No capítulo 4, eu estudei como os impactos antrópicos levam a alterações no papel trófico e no intestino de populações de uma espécie generalista e persistente. Por fim, no capítulo 5, eu usei uma abordagem de aninhamento, desenvolvida inicialmente na Ecologia de Comunidades, para avaliar a ocupação de larvas de uma espécie de quironomídeo (Diptera) sobre o corpo de seu hospedeiro (uma espécie de peixe da família Loricaridae). / Aquatic ecosystems are influenced by processes that occur at fine (local) and broad (regional) scales. Local processes include, for example, environmental filters and interspecific interactions, whereas regional processes encompass mainly questions regarding individual dispersion. Knowledge on how these processes affect communities, populations and interactions in stream fish is essential for conservation of aquatic ecosystems, as it allows predicting consequences of human-alterations and provides subsidy for management actions and conservation policies. In this dissertation, I developed five studies using distinct spatial scales. I presented each one in a separate chapter. In the 1st and 2nd chapters, I addressed questions concerned with the understanding of how human alterations at different spatial scales influence alpha and beta diversity of stream fish communities. In the 3rd chapter I looked for understanding how processes predicted in metacommunity theory influence mid- to long-term changes in composition and species abundances of local communities. In the 4th chapter, I studied how anthropic impact drives modification in the trophic role and intestine of a generalist and persistent fish species. Lastly, in the 5th chapter, I employed nestedness approach previously developed for Community Ecology to evaluate occupation of chironomid species larvae (Diptera) on the body of its host (an armored catfish species of the family Loricariidae).

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-21T14:40:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Lígia Gomes Ferreira de Souza.pdf: 862040 bytes, checksum: 84b33fa4d8721af1d396e97801bddc15 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T14:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Lígia Gomes Ferreira de Souza.pdf: 862040 bytes, checksum: 84b33fa4d8721af1d396e97801bddc15 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / CNPq / A presença de rios sempre foi uma das condições primárias para o estabelecimento de grupos humanos, e as atividades destes grupos têm causado grande empobrecimento ambiental. Na caatinga, onde as características meteorológicas são consideradas extremas e o regime de chuvas é bastante irregular, a vegetação às margens dos rios encontra-se numa situação de perda de biodiversidade. Sendo assim, este estudo teve por objetivo gerar informações que contribuam em futuros projetos de recuperação de matas ciliares em regiões semiáridas através da avaliação do banco de sementes do solo de três localidades (Preservada, Intermediária e Degradada) submetidas a diferentes usos da terra em uma região de caatinga. Quarenta amostras de solo foram coletadas aleatoriamente em cada área, ao final das estações seca e chuvosa e avaliadas através do método de germinação. Ao final dos experimentos, 23.651 sementes viáveis foram observadas e 80,5% destas, germinaram durante o primeiro mês. Foram encontradas 89 espécies, onde 50 delas foram de herbáceas. As famílias que mais se destacaram foram Poaceae, Cyperaceae, Euphirbiaceae, Malvaceae, Fabaceae e Solanaceae. Maior densidade de sementes ocorreu ao final da estação seca, com a área Preservada apresentando uma densidade 3,7 vezes maior que a Intermediária. O índice de diversidade de Shannon apresentou comportamento decrescente e significativo para as áreas, da estação seca para a chuvosa. Sendo assim, o banco de sementes fornece principalmente espécies pioneiras, existindo uma limitação de espécies pertencentes aos estágios mais avançados. / The presence of rivers has always been one of the primary conditions for the establishment of human groups, and the activities of these groups have caused major environmental impoverishment. In the Caatinga, where the meteorological characteristics are considered extreme and rainfall patterns are very irregular, the vegetation along the riverbanks finds itself in a situation of loss of biodiversity. Thus, the objective of this study was to generate information which could contribute in future recovery projects of riparian forests in semi-arid regions by evaluating the soil seed bank of three locations (Preserved, Intermediate, Degraded) under different land uses in a caatinga region. Forty soil samples were collected randomly in each area at the end of the dry and rainy seasons and evaluated through the germination method. At the end of the experiments, 23,651 viable seeds were observed and 80.5% of these germinated during the first month. There were found 89 species, where 50 of them were of herbaceous found. Families who stood out were Poaceae, Cyperaceae, Euphirbiaceae, Malvaceae, Fabaceae and Solanaceae. The highest density of seeds occurred at the end of the dry season, with the Preserved area featuring a density 3.7 times greater than the Intermediary. The Shannon diversity index showed decreasing behavior and significant for the areas, from the dry season to the rainy season. Thus, the seed bank primarily provides pioneer species and there is a limitation of species belonging to the most advanced stages.

Tropical forests are under continual threat due to deforestation and forest fragmentation processes which are driven by the economic activities growth, mainly agriculture. Replacing forest with other land uses can cause severe impacts on river water quality, altering its physical, chemical and biological characteristics. The Atlantic Forest, in particular, had its original vegetation cover reduced to about 11%, wherein the crop lands expansion and urban sprawl still threatening this important ecosystem and the ecosystem services that it provides. In this sense, the main objective of this study was to investigate the relation between forest cover and water quality of tropical agricultural watersheds. For that, six experimental watersheds with different percentage of forest cover were selected in the Sarapuí River watershed, State of São Paulo, Brazil. Water samples were collected during a hydrologic year to obtain water quality parameters that represent impacts induced by anthropic activities. According to the percentage of forest cover, the watersheds were denominated as \"forested\", when they presented more than 55% of forest cover, and \"degraded\", with less than 35%. Multivariate statistical models were applied to identify differences between these two groups. In a second moment, the relation of land use/land cover within the watershed and within its respective riparian zone, represented in this study by the Permanent Preservation Areas (PPA), with water quality was compared through mixed models and redundancy analysis to identify the main factors that influenced water quality variability. Lastly, a watershed simulation modeling was applied to verify the impact of riparian forest restoration on water quality of the Sarapuí River watershed, wherein each experimental watershed was represented by a sub-watershed in the model. The results showed that the degraded watersheds presented higher values of solids, turbidity, nutrients and coliforms, besides presenting greater temporal data variability compared to forested watersheds. This variation is associated with the stream flow changes during the year. In general, forest cover was related to good water quality, while agriculture and urban areas were responsible for the water quality degradation. Pasture presented mixed impacts, but it was not generally correlated with poor water quality. The water quality parameters responded differently to the influence of land-use/land-cover patterns in the watershed and riparian zone, but the overall water quality is better explained by the landscape composition within the watershed. Nevertheless, the watershed simulation indicated that PPA restoration reduces the sediment and nutrients loading into the river. Thus, it is possible to conclude that tropical forest plays a fundamental role in the water resources conservation, reducing impacts of human activities in watersheds and the watershed management with forest restoration strategies for the entire watershed is critical for the maintenance of water quality to water supply, despite the importance of the riparian zone. / As florestas tropicais estão sob constante ameaça devido ao processo de desmatamento e fragmentação florestal impulsionado pelo crescimento das atividades econômicas, em especial, a agricultura. A substituição de áreas florestadas por outros usos do solo pode causar impactos severos na qualidade da água de rios, alterando suas características físicas, químicas e biológicas. A Mata Atlântica, em especial, teve sua cobertura original reduzida a cerca de 11%, sendo que a expansão de terras cultiváveis e urbanização ainda ameaçam esse importante ecossistema e os serviços ecossistêmicos prestados por ele. Nesse sentido, este estudo propôs investigar a relação da cobertura florestal com a qualidade da água de microbacias agrícolas tropicais. Para tanto, foram selecionadas seis microbacias experimentais com diferentes porcentagens de cobertura florestal na bacia do rio Sarapuí, Estado de São Paulo, Brasil, onde foram feitas coletas de amostras de água por um ano hidrológico para a obtenção de parâmetros que representassem alterações na água induzidas por atividades antrópicas. Inicialmente as microbacias foram classificadas em \"florestadas\" e \"degradadas\", e modelos estatísticos multivariados foram aplicados para identificar diferenças entre os grupos. Em um segundo momento comparou-se a relação do uso e cobertura do solo na microbacia e na Área de Preservação Permanente (APP) com a qualidade da água utilizando-se modelos mistos e análise de redundância para identificar os principais fatores que influenciam a variabilidade da qualidade da água. Por último foi gerado um modelo hidrológico para simular o impacto da restauração da floresta ripária na qualidade da água da bacia do rio Sarapuí onde cada microbacia experimental desse estudo foi representada por uma sub-bacia do modelo. Os resultados mostram que as microbacias degradadas apresentam valores maiores de sólidos, turbidez, nutrientes e coliformes. Além disso, apresentam maior variabilidade temporal dos dados em relação às microbacias florestadas associada às alterações da vazão do rio. Em geral, a cobertura florestal foi relacionada à boa qualidade da água, enquanto que agricultura e ocupação urbana foram os usos do solo responsáveis pela degradação da qualidade da água. O uso pastagem apresentou impactos mistos, porém no geral não foi correlacionado à qualidade da água ruim. Os parâmetros de qualidade da água responderam de forma diferente quanto à influência dos padrões de uso e cobertura do solo na microbacia e na APP, porém, considerando-se todos parâmetros em conjunto, a qualidade da água é melhor explicada pela composição da paisagem da microbacia. Ainda assim, a simulação do modelo indicou que a restauração das APPs reduz a carga de sedimentos e nutrientes para o rio. Com isso, conclui-se que a floresta tropical tem papel fundamental na conservação dos recursos hídricos, reduzindo impactos das atividades humanas exercidas nas microbacias e que, apesar da importância das APPs na redução de poluentes para o rio, o manejo de bacias com estratégias de restauração florestal para toda a microbacia é extremamente importante para a manutenção da qualidade da água para abastecimento.