O etanol de cana-de-açúcar se consolida como combustível renovável, o que promove nova expansão da cultura da cana-de-açúcar no Brasil e, principalmente, no Estado de São Paulo. Como a queima prévia controlada da palha de cana-de-açúcar ainda é considerada uma prática agrícola necessária para a viabilização econômica da colheita, em mais de 70% dos municípios do Estado de São Paulo a população é obrigada a conviver com essa poluição. Para estudar a distribuição desse fator de risco e sua relação com a saúde, realizei um estudo epidemiológico ecológico nos 645 municípios de São Paulo. Usei um modelo Bayesiano de regressão multivariada relacionando os efeitos na saúde com a exposição à queima prévia da palha de cana-de-açúcar, sendo controlados os efeitos das variações socioeconômicas (saneamento, educação e renda) e climáticas (temperatura máxima, umidade mínima e precipitação), através da inserção das mesmas no modelo. O efeito sobre a saúde foi medido por meio da Razão de Mortalidade e Morbidade Padronizada (RMP) dos desfechos: óbitos por doenças respiratórias nas faixas etárias acima de 65 anos e internações por doença respiratória, nas faixas etárias menores de 5 anos e acima de 65 anos de cada um dos municípios. Usei como medida de exposição à queima prévia dados obtidos no INPE: percentual da área de cana colhida com queima (PMQ), níveis médios de Aerossol e Focos de queima, testadas separadamente. Para resolver a autocorrelação entre os dados, estes foram considerados conforme sua disposição espacial, através da construção de uma matriz de vizinhança dos 645 municípios do Estado. Utilizei o método de simulação de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) para \'suavizar\' as estimativas da RMP. A análise demonstrou que existe associação entre a queima prévia da palha de cana-de-açúcar e a ocorrência de doenças respiratórias, porque o aumento nos focos de queima (Focos) esteve associado significativamente com o aumento das internações por doenças respiratórias, na faixa etária de menores de cinco anos. Os resultados mostraram que a queima prévia da palha da cana-de-açúcar oferece efetivamente risco à saúde da população e, adicionados aos mapas coropléticos gerados, oferecem subsídios para a vigilância epidemiológica e contribuem para o estabelecimento de políticas públicas para controle da poluição do ar, que contemplem além dos grandes centros urbanos, os pequenos municípios. A eliminação desse fator de risco deve fazer parte das medidas primordiais de prevenção à saúde a serem adotadas no Estado / Ethanol from sugarcane is consolidated as a renewable fuel which promotes further expansion of the culture of sugarcane in Brazil and especially in the State of São Paulo. As the controlled pre-harvest burning of sugarcane straw is still considered an agricultural practice necessary for the economic viability of this crop in more than 70% of municipalities in the State of São Paulo the population is forced to live with this pollution. To study the distribution of this risk factor and its relationship with the health of the population, I conducted an ecological study in the 645 municipalities of São Paulo. I used a Bayesian multivariate regression model relating the health effects and the exposure to previous straw burning of sugarcane, controlling the effects of socioeconomic factors (sanitation, education and income) and climate (maximum temperature, minimum humidity and precipitation) by the insertion of these variables in the model. The effect on health was measured by Standardized Mortality and Morbidity Ratio (SMR) of the outcomes: deaths from respiratory diseases in the age group above 65 years old and admissions for respiratory disease in children less than 5 years old and above 65 years old of each of the municipalities. I used as a measure of exposure to the pre-harvest burning data obtained at INPE: percent of sugarcane area harvest with burning (PMQ), levels of Aerosol and Spotlights of burning, tested separately. To solve the autocorrelation in the data these were considered as their spatial arrangement, by building a neighborhood matrix of the 645 municipalities in the state. I used the Markov Chain-Monte Carlo simulation method (MCMC) to \'soften\' the estimates of the SMR. The analysis showed that there is an association between previous straw burning of sugarcane and respiratory diseases, because the increase in outbreaks of burning (Spotlights) was significantly associated with increased hospital admissions for respiratory diseases in children aged under five years old. The results show that the previous straw burning of sugarcane effectively offers health risk to the population and added to the choropleth maps generated provide valuable information for epidemiological surveillance and contribute to the establishment of public policies for the control of air pollution, which should contemplate beyond the major urban centers, the small towns. The elimination of this risk factor should be part of a primordial prevention measure to be taken in the state

O etanol de cana-de-açúcar se consolida como combustível renovável, o que promove nova expansão da cultura da cana-de-açúcar no Brasil e, principalmente, no Estado de São Paulo. Como a queima prévia controlada da palha de cana-de-açúcar ainda é considerada uma prática agrícola necessária para a viabilização econômica da colheita, em mais de 70% dos municípios do Estado de São Paulo a população é obrigada a conviver com essa poluição. Para estudar a distribuição desse fator de risco e sua relação com a saúde, realizei um estudo epidemiológico ecológico nos 645 municípios de São Paulo. Usei um modelo Bayesiano de regressão multivariada relacionando os efeitos na saúde com a exposição à queima prévia da palha de cana-de-açúcar, sendo controlados os efeitos das variações socioeconômicas (saneamento, educação e renda) e climáticas (temperatura máxima, umidade mínima e precipitação), através da inserção das mesmas no modelo. O efeito sobre a saúde foi medido por meio da Razão de Mortalidade e Morbidade Padronizada (RMP) dos desfechos: óbitos por doenças respiratórias nas faixas etárias acima de 65 anos e internações por doença respiratória, nas faixas etárias menores de 5 anos e acima de 65 anos de cada um dos municípios. Usei como medida de exposição à queima prévia dados obtidos no INPE: percentual da área de cana colhida com queima (PMQ), níveis médios de Aerossol e Focos de queima, testadas separadamente. Para resolver a autocorrelação entre os dados, estes foram considerados conforme sua disposição espacial, através da construção de uma matriz de vizinhança dos 645 municípios do Estado. Utilizei o método de simulação de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) para \'suavizar\' as estimativas da RMP. A análise demonstrou que existe associação entre a queima prévia da palha de cana-de-açúcar e a ocorrência de doenças respiratórias, porque o aumento nos focos de queima (Focos) esteve associado significativamente com o aumento das internações por doenças respiratórias, na faixa etária de menores de cinco anos. Os resultados mostraram que a queima prévia da palha da cana-de-açúcar oferece efetivamente risco à saúde da população e, adicionados aos mapas coropléticos gerados, oferecem subsídios para a vigilância epidemiológica e contribuem para o estabelecimento de políticas públicas para controle da poluição do ar, que contemplem além dos grandes centros urbanos, os pequenos municípios. A eliminação desse fator de risco deve fazer parte das medidas primordiais de prevenção à saúde a serem adotadas no Estado / Ethanol from sugarcane is consolidated as a renewable fuel which promotes further expansion of the culture of sugarcane in Brazil and especially in the State of São Paulo. As the controlled pre-harvest burning of sugarcane straw is still considered an agricultural practice necessary for the economic viability of this crop in more than 70% of municipalities in the State of São Paulo the population is forced to live with this pollution. To study the distribution of this risk factor and its relationship with the health of the population, I conducted an ecological study in the 645 municipalities of São Paulo. I used a Bayesian multivariate regression model relating the health effects and the exposure to previous straw burning of sugarcane, controlling the effects of socioeconomic factors (sanitation, education and income) and climate (maximum temperature, minimum humidity and precipitation) by the insertion of these variables in the model. The effect on health was measured by Standardized Mortality and Morbidity Ratio (SMR) of the outcomes: deaths from respiratory diseases in the age group above 65 years old and admissions for respiratory disease in children less than 5 years old and above 65 years old of each of the municipalities. I used as a measure of exposure to the pre-harvest burning data obtained at INPE: percent of sugarcane area harvest with burning (PMQ), levels of Aerosol and Spotlights of burning, tested separately. To solve the autocorrelation in the data these were considered as their spatial arrangement, by building a neighborhood matrix of the 645 municipalities in the state. I used the Markov Chain-Monte Carlo simulation method (MCMC) to \'soften\' the estimates of the SMR. The analysis showed that there is an association between previous straw burning of sugarcane and respiratory diseases, because the increase in outbreaks of burning (Spotlights) was significantly associated with increased hospital admissions for respiratory diseases in children aged under five years old. The results show that the previous straw burning of sugarcane effectively offers health risk to the population and added to the choropleth maps generated provide valuable information for epidemiological surveillance and contribute to the establishment of public policies for the control of air pollution, which should contemplate beyond the major urban centers, the small towns. The elimination of this risk factor should be part of a primordial prevention measure to be taken in the state

Comprendre le fonctionnement des écosystèmes est un enjeu crucial, en particulier dans un contexte de changements globaux. Afin de mieux prédire les processus écosystémiques, j’ai testé la précision et les limites des hypothèses du biomass-ratio de Grime (HBMR) et de l’annulation idiosyncratique (HAI), cette dernière étant une hypothèse originale de cette thèse. Pour cela, j’ai appliqué le principe du biomass-ratio aux traits fonctionnels, en employant la méthode des traits agrégés en communauté, pour estimer la réponse globale des espèces en mélange. La décomposition des litières plurispécifiques constitue un bon modèle biologique, pour lequel je me suis posé les questions suivantes : (1) est-ce que l’HBMR prédit bien les taux de décomposition en mélanges plurispécifiques ? ; (2) est-ce que le degré de variabilité de ces taux diminue pour des raisons biologiques avec l’augmentation de la richesse spécifique (RS) des mélanges (HAI) ? ; (3) est-ce que la variabilité des taux entre mélanges diminue quand les conditions abiotiques du site deviennent plus limitantes ? ; (4)considérant que les mélanges plus contrastés fonctionnellement sont susceptibles de développer plus d’interactions, est-ce que la déviation à la prédiction augmente avec la dispersion fonctionnelle des mélanges(« FDis », La liberté & Legendre 2010) ? Cette thèse inclut deux expériences de décomposition en sachets à litières : (1) à Sherbrooke (QC, Canada) avec des microcosmes, impliquant des litières de six espèces d’arbres, décomposant seules et en mélanges et (2) sur trois sites au climat contrasté dans la région de Clermont-Ferrand (France) avec des litières de quatre espèces d’herbacées, décomposant seules et en mélanges. Les résultats montrent des déviations positives et négatives par rapport aux taux prédits, mais l’HBMR décrit bien la réponse moyenne des litières plurispécifiques. Bien que l’HAI ait été rejetée, les résultats montrent une convergence des taux observés vers les taux prédits quand (1) la RS des mélanges augmente, (2)l’échelle spatiale augmente et (3) le climat est plus limitant pour la décomposition. Enfin, malgré des corrélations entre FDis et interactions entre espèces dans les litières, cette relation n’est pas généralisable et l’hypothèse de corrélation positive entre FDis et déviation à l’HBMR a été rejetée. / Understanding ecosystem functioning is a key goal in ecology, especially in the context of global changes. To better predict ecosystem processes, I tested the accuracy and the limits of Grime’s biomass-ratio (BMRH) hypothesis and a novel idiosyncratic annulment (IAH) hypothesis. I applied the biomass-ratio to functional traits, using the community-weighted means (CWM) to estimate the global response of species in mixtures. I studied the decomposition of litter species mixtures as a biological model and asked the following questions : (1) does the BMRH predict well the decomposition rates of mixed species litters ? ; (2) does the degree of variability of these rates decrease with increasing species richness (SR) beyond that expected from purely mathematical causes (IAH) ? ; (3) does the variability of rates between mixtures decrease with less favourable abiotic conditions for decomposition ? ; (4) as more functionally contrasted mixtures are expected to develop more interactions, does the deviation from prediction increase with increasing functional dispersion in mixtures (« FDis », Laliberté & Legendre 2010) ? This study involves two decomposition experiments using litterbags : (1) at Sherbrooke (QC, Canada), in microcosms, involving litters from six tree species, decomposed alone and in mixtures and (2) in three climatically contrasted sites in the region of Clermont-Ferrand (France) with litters from four herbaceous species, decomposed alone and in mixtures. Despite both positive and negative deviations from expectation occurring at all levels of SR, the BMRH well described the average response of mixed species litters. Although I rejected the IAH, the results showed a convergence to the predicted values based on CWM with (1) increasing the SR in mixtures, (2) increasing the spatial scale of the study and (3) a less favourable climate to decomposition. Finally, although there was a correlation between litter interactions and functional divergence, this relationship was not generalizable and I rejected the hypothesis of a positive correlation between FDis and the deviations from BMRH.

Sommaire : Comprendre le fonctionnement des écosystèmes est un enjeu crucial, en particulier dans un contexte de changements globaux. Afin de mieux prédire les processus écosystémiques, j’ai testé la précision et les limites des hypothèses du biomass-ratio de Grime (HBMR) et de l’annulation idiosyncratique (HAI), cette dernière étant une hypothèse originale de cette thèse. Pour cela, j’ai appliqué le principe du biomass-ratio aux traits fonctionnels, en employant la méthode des traits agrégés en communauté, pour estimer la réponse globale des espèces en mélange. La décomposition des litières plurispécifiques constitue un bon modèle biologique, pour lequel je me suis posé les questions suivantes : (1) est-ce que l’HBMR prédit bien les taux de décomposition en mélanges plurispécifiques ? ; (2) est-ce que le degré de variabilité de ces taux diminue pour des raisons biologiques avec l’augmentation de la richesse spécifique (RS) des mélanges (HAI) ? ; (3) est-ce que la variabilité des taux entre mélanges diminue quand les conditions abiotiques du site deviennent plus limitantes ? ; (4) considérant que les mélanges plus contrastés fonctionnellement sont susceptibles de développer plus d’interactions, est-ce que la déviation à la prédiction augmente avec la dispersion fonctionnelle des mélanges (« FDis », Laliberté & Legendre 2010) ? Cette thèse inclut deux expériences de décomposition en sachets à litières : (1) à Sherbrooke (QC, Canada) avec des microcosmes, impliquant des litières de six espèces d’arbres, décomposant seules et en mélanges et (2) sur trois sites au climat contrasté dans la région de Clermont-Ferrand (France) avec des litières de quatre espèces d’herbacées, décomposant seules et en mélanges. Les résultats montrent des déviations positives et négatives par rapport aux taux prédits, mais l’HBMR décrit bien la réponse moyenne des litières plurispécifiques. Bien que l’HAI ait été rejetée, les résultats montrent une convergence des taux observés vers les taux prédits quand (1) la RS des mélanges augmente, (2) l’échelle spatiale augmente et (3) le climat est plus limitant pour la décomposition. Enfin, malgré des corrélations entre FDis et interactions entre espèces dans les litières, cette relation n’est pas généralisable et l’hypothèse de corrélation positive entre FDis et déviation à l’HBMR a été rejetée. // Abstract : Understanding ecosystem functioning is a key goal in ecology, especially in the context of global changes. To better predict ecosystem processes, I tested the accuracy and the limits of Grime’s biomass-ratio (BMRH) hypothesis and a novel idiosyncratic annulment (IAH) hypothesis. I applied the biomass-ratio to functional traits, using the community-weighted means (CWM) to estimate the global response of species in mixtures. I studied the decomposition of litter species mixtures as a biological model and asked the following questions : (1) does the BMRH predict well the decomposition rates of mixed species litters? ; (2) does the degree of variability of these rates decrease with increasing species richness (SR) beyond that expected from purely mathematical causes (IAH)? ; (3) does the variability of rates between mixtures decrease with less favourable abiotic conditions for decomposition? ; (4) as more functionally contrasted mixtures are expected to develop more interactions, does the deviation from prediction increase with increasing functional dispersion in mixtures (« FDis », Laliberté & Legendre 2010)? This study involves two decomposition experiments using litterbags: (1) at Sherbrooke (QC, Canada), in microcosms, involving litters from six tree species, decomposed alone and in mixtures and (2) in three climatically contrasted sites in the region of Clermont-Ferrand (France) with litters from four herbaceous species, decomposed alone and in mixtures. Despite both positive and negative deviations from expectation occurring at all levels of SR, the BMRH well described the average response of mixed species litters. Although I rejected the IAH, the results showed a convergence to the predicted values based on CWM with (1) increasing the SR in mixtures, (2) increasing the spatial scale of the study and (3) a less favourable climate to decomposition. Finally, although there was a correlation between litter interactions and functional divergence, this relationship was not generalizable and I rejected the hypothesis of a positive correlation between FDis and the deviations from BMRH.

O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV, microtomografia de raios X/microCT), densitometria de raios X, propriedades físicas (densidade, inchamento, absorção e umidade), mecânicas (MOR, MOE, resistências à trações perpendicular e superficial, arrancamento de parafuso); análises óticas por deflectometria, química (espectroscopia NIR, teor de formol livre e sílica) e durabilidade natural (bioensaios de fungos xilófagos e cupins). Os resultados da avaliação morfológica indicaram diferenças da estrutura anatômica das matérias primas e de granulometria das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. A avaliação morfológica dos painéis evidenciou, através da microCT, a homogeneidade da matriz fibrosa, cuja composição anatômica foi diferenciada através do MEV. Na caracterização das propriedades físico-mecânicas, os perfis de densidade aparente dos painéis, típicos de painéis de fibras, indicaram a influência da matéria prima e sua mistura. Ainda, verificou-se uma redução das propriedades mecânicas, notadamente MOR, MOE e resistência á tração perpendicular, dos painéis confeccionados com mais de 50% de partículas do bagaço de cana-de-açúcar; quanto à resina, 16% resultou em melhor desempenho tecnológico em relação à 13%. Os valores de MOE dos painéis foram similares aos obtidos pela aplicação da técnica ótica de deflectometria. O aumento percentual de partículas do bagaço de cana-de-açúcar nos painéis resultou em redução do teor de formol livre e no aumento do teor de sílica. A aplicação da metodologia NIR permitiu a diferenciação das fibras da madeira de eucalipto e das partículas de bagaço de cana-de-açúcar e seus percentuais praticados. Nos bioensaios os painéis (etapa B) não apresentaram diferenças significativas quanto à resistência ao ataque de fungos e cupins. Os resultados permitem concluir que os painéis de fibras de eucalipto e partículas de bagaço de cana-de-açúcar, como matéria prima alternativa e em percentuais entre 5-25%, apresentaram propriedades tecnológicas que atendem às normas, indicando o potencial da utilização desta biomassa para produtos de maior valor agregado. / The increased consumption of wood and its products, such as wood panels, stimulates the development of technology for products that use inputs characterized as waste. In this respect, Brazil has competitive advantages regarding the large area of high-yield eucalyptus crops; Brazil is the worlds major sugarcane producer and has an industrial sector with advanced technology for fiberboards and particleboards production. Therefore, this study aimed to develop the manufacture and technological characterization of wood fibers from eucalyptus, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp. Laboratory analyses included, initially, the macroscopic characterization of raw materials and their mixtures as well as sorting granules of crushed sugarcane bagasse. Then, two steps were established for the panel-making process, called phase A (0-100% of sugarcane bagasse, with variations of 25%, 14% UF resin) and phase B (0 - 25% of sugarcane bagasse, with variations of 5%, 13 and 16% UF resin). The technological characterization of the panels comprised the morphology analysis (SEM microscopy, X-ray microtomography / microCT), X-ray densitometry, physical properties (density, swelling in thickness, absorption and moisture content), mechanical (MOR, MOE, internal bond, surface resistance and axial withdrawal of screw); optical analysis by deflectometry, chemical (NIR spectroscopy, free formaldehyde content of sand content) and natural durability (bioassays of fungi and termites). The results indicated morphological differences of anatomical structure of raw materials and particle size of sugarcane bagasse. The morphological evaluation of the panels showed, through the microCT, the homogeneity of the fibrous matrix, whose anatomical composition was different through SEM. In the characterization of physical-mechanical properties, the density profiles of the panels, typical of fiberboards, indicated the influence of raw materials and their mixture. Still, there was a reduction of mechanical properties, notably MOR, MOE and internal bond to the panels made with more than 50% of sugarcane bagasse particles; regarding the resin, 16% resulted in better technological performance compared to 13%. The MOE values of the panels were similar to those obtained by applying the deflectometry technique. The percentage of sugarcane bagasse particles in the panels resulted in reduction of the level of free formaldehyde and increase of the sand content. The use of the NIR methodology allowed the differentiation of eucalyptus wood fibers and particles of sugarcane and their percentage applied. In bioassays, the panels (step B) showed no significant differences in resistance to fungi and termites. The results indicate that the panels of eucalyptus fibers and particles of sugarcane bagasse, as an alternative raw material and at percentages between 5-25% showed technological properties that meet the standards, indicating the potential use of this biomass for products with higher value added.

Sommaire : Comprendre le fonctionnement des e??cosyste??mes est un enjeu crucial, en particulier dans un contexte de changements globaux. Afin de mieux pre??dire les processus e??cosyste??miques, j???ai teste?? la pre??cision et les limites des hypothe??ses du biomass-ratio de Grime (HBMR) et de l???annulation idiosyncratique (HAI), cette dernie??re e??tant une hypothe??se originale de cette the??se. Pour cela, j???ai applique?? le principe du biomass-ratio aux traits fonctionnels, en employant la me??thode des traits agre??ge??s en communaute??, pour estimer la re??ponse globale des espe??ces en me??lange. La de??composition des litie??res plurispe??cifiques constitue un bon mode??le biologique, pour lequel je me suis pose?? les questions suivantes : (1) est-ce que l???HBMR pre??dit bien les taux de de??composition en me??langes plurispe??cifiques ? ; (2) est-ce que le degre?? de variabilite?? de ces taux diminue pour des raisons biologiques avec l???augmentation de la richesse spe??cifique (RS) des me??langes (HAI) ? ; (3) est-ce que la variabilite?? des taux entre me??langes diminue quand les conditions abiotiques du site deviennent plus limitantes ? ; (4) conside??rant que les me??langes plus contraste??s fonctionnellement sont susceptibles de de??velopper plus d???interactions, est-ce que la de??viation a?? la pre??diction augmente avec la dispersion fonctionnelle des me??langes (?? FDis ??, Laliberte?? & Legendre 2010) ? Cette the??se inclut deux expe??riences de de??composition en sachets a?? litie??res : (1) a?? Sherbrooke (QC, Canada) avec des microcosmes, impliquant des litie??res de six espe??ces d???arbres, de??composant seules et en me??langes et (2) sur trois sites au climat contraste?? dans la re??gion de Clermont-Ferrand (France) avec des litie??res de quatre espe??ces d???herbace??es, de??composant seules et en me??langes. Les re??sultats montrent des de??viations positives et ne??gatives par rapport aux taux pre??dits, mais l???HBMR de??crit bien la re??ponse moyenne des litie??res plurispe??cifiques. Bien que l???HAI ait e??te?? rejete??e, les re??sultats montrent une convergence des taux observe??s vers les taux pre??dits quand (1) la RS des me??langes augmente, (2) l???e??chelle spatiale augmente et (3) le climat est plus limitant pour la de??composition. Enfin, malgre?? des corre??lations entre FDis et interactions entre espe??ces dans les litie??res, cette relation n???est pas ge??ne??ralisable et l???hypothe??se de corre??lation positive entre FDis et de??viation a?? l???HBMR a e??te?? rejete??e. // Abstract : Understanding ecosystem functioning is a key goal in ecology, especially in the context of global changes. To better predict ecosystem processes, I tested the accuracy and the limits of Grime???s biomass-ratio (BMRH) hypothesis and a novel idiosyncratic annulment (IAH) hypothesis. I applied the biomass-ratio to functional traits, using the community-weighted means (CWM) to estimate the global response of species in mixtures. I studied the decomposition of litter species mixtures as a biological model and asked the following questions : (1) does the BMRH predict well the decomposition rates of mixed species litters? ; (2) does the degree of variability of these rates decrease with increasing species richness (SR) beyond that expected from purely mathematical causes (IAH)? ; (3) does the variability of rates between mixtures decrease with less favourable abiotic conditions for decomposition? ; (4) as more functionally contrasted mixtures are expected to develop more interactions, does the deviation from prediction increase with increasing functional dispersion in mixtures (?? FDis ??, Lalibert?? & Legendre 2010)? This study involves two decomposition experiments using litterbags: (1) at Sherbrooke (QC, Canada), in microcosms, involving litters from six tree species, decomposed alone and in mixtures and (2) in three climatically contrasted sites in the region of Clermont-Ferrand (France) with litters from four herbaceous species, decomposed alone and in mixtures. Despite both positive and negative deviations from expectation occurring at all levels of SR, the BMRH well described the average response of mixed species litters. Although I rejected the IAH, the results showed a convergence to the predicted values based on CWM with (1) increasing the SR in mixtures, (2) increasing the spatial scale of the study and (3) a less favourable climate to decomposition. Finally, although there was a correlation between litter interactions and functional divergence, this relationship was not generalizable and I rejected the hypothesis of a positive correlation between FDis and the deviations from BMRH.

Comprendre le fonctionnement des écosystèmes est un enjeu crucial, en particulier dans un contexte de changements globaux. Afin de mieux prédire les processus écosystémiques, j'ai testé la précision et les limites des hypothèses du biomass-ratio de Grime (HBMR) et de l'annulation idiosyncratique (HAI), cette dernière étant une hypothèse originale de cette thèse. Pour cela, j'ai appliqué le principe du biomass-ratio aux traits fonctionnels, en employant la méthode des traits agrégés en communauté, pour estimer la réponse globale des espèces en mélange. La décomposition des litières plurispécifiques constitue un bon modèle biologique, pour lequel je me suis posé les questions suivantes : (1) est-ce que l'HBMR prédit bien les taux de décomposition en mélanges plurispécifiques ? ; (2) est-ce que le degré de variabilité de ces taux diminue pour des raisons biologiques avec l'augmentation de la richesse spécifique (RS) des mélanges (HAI) ? ; (3) est-ce que la variabilité des taux entre mélanges diminue quand les conditions abiotiques du site deviennent plus limitantes ? ; (4)considérant que les mélanges plus contrastés fonctionnellement sont susceptibles de développer plus d'interactions, est-ce que la déviation à la prédiction augmente avec la dispersion fonctionnelle des mélanges(" FDis ", La liberté & Legendre 2010) ? Cette thèse inclut deux expériences de décomposition en sachets à litières : (1) à Sherbrooke (QC, Canada) avec des microcosmes, impliquant des litières de six espèces d'arbres, décomposant seules et en mélanges et (2) sur trois sites au climat contrasté dans la région de Clermont-Ferrand (France) avec des litières de quatre espèces d'herbacées, décomposant seules et en mélanges. Les résultats montrent des déviations positives et négatives par rapport aux taux prédits, mais l'HBMR décrit bien la réponse moyenne des litières plurispécifiques. Bien que l'HAI ait été rejetée, les résultats montrent une convergence des taux observés vers les taux prédits quand (1) la RS des mélanges augmente, (2)l'échelle spatiale augmente et (3) le climat est plus limitant pour la décomposition. Enfin, malgré des corrélations entre FDis et interactions entre espèces dans les litières, cette relation n'est pas généralisable et l'hypothèse de corrélation positive entre FDis et déviation à l'HBMR a été rejetée.

O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV, microtomografia de raios X/microCT), densitometria de raios X, propriedades físicas (densidade, inchamento, absorção e umidade), mecânicas (MOR, MOE, resistências à trações perpendicular e superficial, arrancamento de parafuso); análises óticas por deflectometria, química (espectroscopia NIR, teor de formol livre e sílica) e durabilidade natural (bioensaios de fungos xilófagos e cupins). Os resultados da avaliação morfológica indicaram diferenças da estrutura anatômica das matérias primas e de granulometria das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. A avaliação morfológica dos painéis evidenciou, através da microCT, a homogeneidade da matriz fibrosa, cuja composição anatômica foi diferenciada através do MEV. Na caracterização das propriedades físico-mecânicas, os perfis de densidade aparente dos painéis, típicos de painéis de fibras, indicaram a influência da matéria prima e sua mistura. Ainda, verificou-se uma redução das propriedades mecânicas, notadamente MOR, MOE e resistência á tração perpendicular, dos painéis confeccionados com mais de 50% de partículas do bagaço de cana-de-açúcar; quanto à resina, 16% resultou em melhor desempenho tecnológico em relação à 13%. Os valores de MOE dos painéis foram similares aos obtidos pela aplicação da técnica ótica de deflectometria. O aumento percentual de partículas do bagaço de cana-de-açúcar nos painéis resultou em redução do teor de formol livre e no aumento do teor de sílica. A aplicação da metodologia NIR permitiu a diferenciação das fibras da madeira de eucalipto e das partículas de bagaço de cana-de-açúcar e seus percentuais praticados. Nos bioensaios os painéis (etapa B) não apresentaram diferenças significativas quanto à resistência ao ataque de fungos e cupins. Os resultados permitem concluir que os painéis de fibras de eucalipto e partículas de bagaço de cana-de-açúcar, como matéria prima alternativa e em percentuais entre 5-25%, apresentaram propriedades tecnológicas que atendem às normas, indicando o potencial da utilização desta biomassa para produtos de maior valor agregado. / The increased consumption of wood and its products, such as wood panels, stimulates the development of technology for products that use inputs characterized as waste. In this respect, Brazil has competitive advantages regarding the large area of high-yield eucalyptus crops; Brazil is the worlds major sugarcane producer and has an industrial sector with advanced technology for fiberboards and particleboards production. Therefore, this study aimed to develop the manufacture and technological characterization of wood fibers from eucalyptus, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp. Laboratory analyses included, initially, the macroscopic characterization of raw materials and their mixtures as well as sorting granules of crushed sugarcane bagasse. Then, two steps were established for the panel-making process, called phase A (0-100% of sugarcane bagasse, with variations of 25%, 14% UF resin) and phase B (0 - 25% of sugarcane bagasse, with variations of 5%, 13 and 16% UF resin). The technological characterization of the panels comprised the morphology analysis (SEM microscopy, X-ray microtomography / microCT), X-ray densitometry, physical properties (density, swelling in thickness, absorption and moisture content), mechanical (MOR, MOE, internal bond, surface resistance and axial withdrawal of screw); optical analysis by deflectometry, chemical (NIR spectroscopy, free formaldehyde content of sand content) and natural durability (bioassays of fungi and termites). The results indicated morphological differences of anatomical structure of raw materials and particle size of sugarcane bagasse. The morphological evaluation of the panels showed, through the microCT, the homogeneity of the fibrous matrix, whose anatomical composition was different through SEM. In the characterization of physical-mechanical properties, the density profiles of the panels, typical of fiberboards, indicated the influence of raw materials and their mixture. Still, there was a reduction of mechanical properties, notably MOR, MOE and internal bond to the panels made with more than 50% of sugarcane bagasse particles; regarding the resin, 16% resulted in better technological performance compared to 13%. The MOE values of the panels were similar to those obtained by applying the deflectometry technique. The percentage of sugarcane bagasse particles in the panels resulted in reduction of the level of free formaldehyde and increase of the sand content. The use of the NIR methodology allowed the differentiation of eucalyptus wood fibers and particles of sugarcane and their percentage applied. In bioassays, the panels (step B) showed no significant differences in resistance to fungi and termites. The results indicate that the panels of eucalyptus fibers and particles of sugarcane bagasse, as an alternative raw material and at percentages between 5-25% showed technological properties that meet the standards, indicating the potential use of this biomass for products with higher value added.

GONÇALVES, Fabrício Mota. Evapotranspiração e coeficientes de cultivo (KC) da cana-de-açúcar irrigada por gotejamento subsuperficial. 2010. 64 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T16:59:16Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T16:59:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T16:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Sugar cane is one of the crops with the highest level of water consumption, with a high evapotranspiration demand throughout most of its cycle. Knowledge of the sugar cane water demand, the time that irrigation should be applied, and how to irrigate the crop are becoming increasingly important for the sustainable development of irrigated sugar cane cultivation, especially in areas of low water availability, as it is the case in northea stern Brazil. The experiment was carried out at the Curu Experimental Field (property of the Embrapa Tropical Agroindustry), located in the Curu-Paraipaba Irrig ation Project, city of Paraipaba-CE (3 ° 29 '20''S, 39 ° 9' 45''W and elevation 30m), in order to determine the evapotrans piration and crop coefficients (Kc) of sugarcane (Saccharum L. officinarium), subsurface drip-irrigated. It was used the SP 6949 sugar cane variety, planted in a spacing of 1.8 m between double rows and 0.4 m between rows within the double row. As to t he irrigation, we used one lateral water line for each double row, buried at a depth of 0.15 m, w ith self-compensating drip emitters, with a flow rate of 1 L h-1, spaced 0.5 m on the water line. The crop was irrigated daily and there were three fertigations per week. The irrigation de pth was periodically adjusted, keeping the soil water potential between -8 kPa to -20 kPa. The crop evapotranspiration (ETc) was determined using a wei ghing lysimeter with a surface area of 2.25 m 2. The reference evapotranspiration (ETo) was estimated by the FAO Penman-Monteith method. The durations of the phenological stages of cane sugar were estimated through analysis of soil cover, with the use of digital images. Durations of 31, 49, 237 and 118 days were observed, respectively for initial, crop development, mid-season and late season stages. The yields achieved within and outside the lysimeter were respectively 144.4 and 108.8 t ha -1 . The total ETc observed during the cycle of the sugar cane was 1074.1 m m, with maximum values of 6.6 mm d-1 during the mid-season stage. Observed Kc values for initial, mid-season and late season stages were respectively 0.23, 1 .03 and 0.50. In the crop development stage, the relationship between Kc and the (crop) soil cover was represented with good accuracy by a negative quadratic model. / A cana-de-açúcar é uma das culturas com maior consumo de água, apresentando uma alta demanda evapotranspirativa ao longo da maior parte do seu ciclo. O conhecimento das necessidades hídricas da cana-de-açúcar, do momento de aplicação da água requerida pela mesma e a forma de aplicação torna-se cada vez mais importante para o desenvolvimento sustentável da sua produção irrigada, principalmente em regiões de pouca disponibilidade hídrica, como é o caso da região Nordeste do Brasil. O experimento foi conduzido no Campo Experimental do Curu, pertencente à Embrapa Agroindústria Tropical localizado no Perímetro Irrigado Curu-Paraipaba, município de Paraipaba-CE (3° 29’ 20’’ S, 39° 9’ 45’’ W e altitude de 30 m), com o objetivo de determinar a evapotranspiração e os coeficientes de cultivo (Kc) da cana-de-açúcar (Saccharum officinarium L.), irrigada por gotejamento subsuperficial. Utilizou-se a variedade de cana SP 6949, plantada no espaçamento de 1,8 m entre fileiras duplas e 0,4 m entre linhas dentro da fileira dupla. Na irrigação utilizou-se uma linha lateral para cada fileira dupla, enterrada na profundidade de 0,15 m, com gotejadores autocompensantes, com vazão de 1 L h-1, espaçados de 0,5 m na linha. A cultura foi irrigada com freqüência diária e foram realizadas três fertirrigações por semana. A lâmina de irrigação foi ajustada periodicamente, mantendo-se o potencial de água no solo entre -8 kPa e -20 kPa. A evapotranspiração da cultura (ETc) foi determinada utilizando-se um lisímetro de pesagem com área superficial de 2,25 m2. A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelo método FAO Penman-Monteith. As durações das fases fenológicas da cana-de-açúcar foram estimadas por meio da análise da cobertura do solo pela cultura, determinada com o uso de imagens digitais. Foram observadas durações de 31, 49, 237 e 118 dias, para as fases inicial, de desenvolvimento, intermediária e final, respectivamente. A produtividade alcançada dentro e fora do lisímetro foi de 144,4 e 108,8 t ha-1, respectivamente. A ETc total observada durante o ciclo da cana-de-açúcar foi de 1.074,1 mm, com valores máximos da ordem de 6,6 mm d-1 durante a fase intermediária. Foram observados valores de Kc iguais a 0,23, 1,03 e 0,50, para as fases inicial, intermediária e final, respectivamente. Na fase de desenvolvimento vegetativo a relação entre o Kc e a cobertura do solo pela cultura foi representada com bastante exatidão por um modelo quadrático negativo.