Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF14MA024.pdf: 1261697 bytes, checksum: ec2e9967a31397bdac0f09368d8c0745 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / This work had as main objective to study environmental conditions to re-establish with the aid of transposition of matter and the support of native forest fragment. To meet these objectives, the study was conducted in the form of chapters: 1) Litter in adjacent natural forest fragment in Pinus taeda L. 2) Natural regeneration in Pinus taeda L. under different thinning ages. To study the litter and seed rain were installed ten collectors 1 m x 1 m and 50m equidistant at each location. The collectors were installed for comparison on the edge of three fragments adjacent to Pinus taeda L. natural forest, totaling 30 collectors. The intercepted litter was collected monthly during the period of one year, from May 2013 to April 2014 At each harvest the seeds were separated and counted. Samples of litter fractions were oven-dried to obtain the dry weight and quantification of total production. The evaluation study of regeneration was conducted at two locations without thinning and second thinning. The process of systematic sampling, being installed eight tracks of 10 m wide by 50 m long at each site was used. The strips were placed perpendicularly from the edge into the planting together with the fragment of native forest. In bands, three sub-plots of 10 m x10 m, 10 m equidistant between them settled. These sub-plots was measured the height of the layer of needles on the soil surface and allocated 10 plots 1m² to assess the vegetation cover and account for the arboreal regenerating 16 17 individuals, 5 removed the needles every three months, the period of a year 5 without remove them. Climate variables, wind speed, precipitation and temperature exert greater influence on the production and deposition of litter on the ground. Seed rain is influenced by occurring species and fruiting period. Litter production was higher in late winter and early spring. Natural regeneration within the Pinus. Different thinning intensities influence the regeneration. Percent coverage was superior in place with second thinning is influenced by the distance of the native forest, while no thinning was decreasing gradually with increasing distance regeneration of native forest. The regenerating species are present in the native forest fragment. Onsite without thinning 15 species occurred, while in the second thinning was the regeneration of 14 species, with the occurrence of exotic species Pinus. The environment occupied by Pinus stand has conditions of formation of a sub grove, with a reduced number of species compared to native forest fragment. The brightness is the environmental factor that exerts the greatest influence on natural regeneration within the stand of Pinus, the greater the intensity of thinning, higher brightness inside the settlement, most regeneration / Esta dissertação teve como objetivo geral estudar as condições do ambiente se reestabelecer com o auxílio de transposição de matéria e suporte do fragmento de floresta nativa. Para atender esses objetivos, o trabalho foi desenvolvido em forma de capítulos: 1) Serapilheira em fragmento de floresta natural adjacentes em plantios de Pinus taeda L. 2) Regeneração natural em plantios de Pinus taeda L. em diferentes idades de desbaste. Para estudo da serapilheira e da chuva de sementes, foram instalados dez coletores de 1m x1m e equidistantes 50m em cada local. Os coletores foram instalados para comparação na borda de três fragmentos de floresta natural adjacentes a plantios de Pinus taeda L., totalizando 30 coletores. A serapilheira interceptada foi coletada mensalmente durante o período de um ano, entre maio de 2013 a abril de 2014. Em cada coleta as sementes foram separadas e contabilizadas. As amostras de frações de serapilheira foram secas em estufa para obtenção do peso seco e quantificação da produção total. O estudo de avaliação de regeneração foi realizado em dois locais, sem desbaste e com segundo desbaste. Utilizou-se o processo de amostragem sistemática, sendo instaladas oito faixas de 10 m de largura por 50 m de comprimento em cada local. As faixas foram alocadas perpendicularmente da borda para o interior do plantio em conjunto com o fragmento de floresta nativa. Nas faixas, 12 13 instalou-se três sub-parcelas de 10 mx10 m, equidistantes 10 m entre elas. Nestas sub-parcelas foi medido a altura da camada de acículas na superfície do solo e alocadas 10 parcelas de 1m², para avaliar a cobertura vegetal e contabilizar os indivíduos arbóreos regenerantes, sendo em 5 retiradas as acículas a cada 3 meses, no período de um ano, 5 sem retira-las. As variáveis climáticas, velocidade do vento, precipitação e temperatura exercem maior influência na produção e deposição de serapilheira no solo. A chuva de sementes é influenciada pelas espécies ocorrentes e período de frutificação. A produção de serapilheira foi maior no final do inverno e início da primavera. Na regeneração natural no interior do Pinus as diferentes intensidades de desbaste influenciam na regeneração. A porcentagem de cobertura foi superior no local com segundo desbaste sendo influenciada pela distância da floresta nativa, enquanto o sem desbaste foi diminuindo gradativamente a regeneração quando aumenta a distância da mata nativa. As espécies regenerantes, estão presentes no fragmento de floresta nativa. No local sem desbaste ocorreu 15 espécies, enquanto no segundo desbaste houve a regeneração de 14 espécies, com a ocorrência da espécie exótica Pinus. O ambiente ocupado pelo povoamento de pinus possui condições de formação de um sub bosque, com uma quantidade de espécies reduzidas comparado com o fragmento de floresta nativa. A luminosidade é o fator ambiental que exerce maior influência na regeneração natural no interior do povoamento de Pinus, quanto maior a intensidade de desbaste, maior luminosidade no interior do povoamento, maior regeneração

O objetivo geral desta tese foi caracterizar a diversidade, estrutura e dinâmica da vegetação e verificar a chuva de sementes ornitocóricas em comunidades secundárias de Floresta Atlântica de Terras Baixas no sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Dom Pedro de Alcântara (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. Constituem comunidades secundárias com aproximadamente cinco (5a.) e vinte anos (20a.) de abandono após uso como pastagem e cultivos, respectivamente. As áreas são adjacentes a um remanescente pouco alterado de floresta primária. Foi feito o levantamento florístico e fitossociológico do componente herbáceo-subarbustivo e da sinúsia arbórea. Para as árvores foram consideradas plântulas (20 cm < altura < 100 cm), juvenis (altura >= 100 cm, DAP < 5 cm) e adultas (DAP >= 5 cm). A classe adulta foi reamostrada após dois anos do levantamento inicial. Também foi verificada a chuva de sementes mediada por aves sob poleiros artificiais instalados na capoeira 5a. durante dois anos. As duas áreas tiveram diferenças significativas. O componente herbáceo-arbustivo apresentou 76 espécies, das quais 77% heliófilas, e 2,305 nats/ind na capoeira 5a. e 34 espécies, 44% heliófilas e 1,961 nats/ind na capoeira 20a. O componente regenerante da sinúsia arbórea teve maior densidade e diversidade do que a classe adulta nas duas áreas. A similaridade florística foi maior entre a classe das plântulas e juvenis. A classe adulta da capoeira 5a. apresentou elevado recrutamento (186%) e baixa mortalidade (14%), com maior cobertura, riqueza e diversidade no segundo levantamento. A composição e estrutura da classe das árvores adultas não tiveram mudanças significativas na capoeira 20a. A chuva de sementes ornitocóricas foi significativamente aumentada pelo uso dos poleiros, com 8.878 sementes/ano, especialmente de Ficus spp., Trema micrantha e Cecropia spp. A chuva de sementes foi mais abundante no verão (47%) e no outono (32%). A densidade e riqueza de sementes mostraram-se positivamente associadas às médias mensais de temperatura, com maior densidade em coletores distantes de bordas florestais. O tipo de uso pretérito, a fertilidade do solo, o sombreamento nos estratos inferiores e a distância de bordas florestais influenciam a composição florística, a estrutura e a dinâmica dessas comunidades secundárias. Além disso, a chuva de sementes ornitocóricas foi abundante e composta basicamente por espécies pioneiras, variando com a oferta de frutos e a dispersão feita por aves que forrageiam em áreas abertas e bordas florestais. / The general purpose of this thesis was to describe vegetation diversity, structure and dynamics and to verify bird mediated seed rain in secondary communities of Lowland Atlantic Rain Forest in southern Brazil. Studied areas are located in Dom Pedro de Alcântara municipality (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. These areas constitute secondary communities with five (5y.) and 20 years (20y.) of abandonment after use as pasture and plantations, respectively. Bordering the areas, there's a slightly altered remnant of primary forest. Floristic and phytosociological survey of herbaceous-subshrubby component and tree synusiae was performed. Survey of tree synusiae considered seedlings (20 cm < height < 100 cm), saplings (height >= 100 cm, DBH < 5 cm) and adults (DBH >= 5 cm). After two years from initial survey, adult trees were resampled. During two years, bird mediated seed rain under artificial perches installed in 'capoeira' 5y. was verified. Both areas had significant differences. Herbaceous-subshrubby component had 76 species, of which 77% light-demanding, and 2.305 nats/ind. in 'capoeira' 5y., and 34 species, 44% light-demanding and 1.961 nats/ind. in 'capoeira' 5y. Regenerating component of the tree synusiae had higher density and diversity than the adult class in both areas. Floristic similarity was superior between seedlings and saplings. Adult class of 'capoeira' 5y. had elevated recruitment (186%) and low mortality (14%), with higher basal cover, richness and diversity in the second survey. Composition and structure of adult class didn't have significant changes in 'capoeira' 20y. Ornithochoric seed rain was significantly increased by perch use, with 8,878 seeds/year, specially of Ficus spp., Trema micrantha and Cecropia spp. Seed rain was more abundant in the summer (47%) and fall (32%). Seed density and richness were positively associated to monthly atmospheric temperatures, with higher density in traps far away from forest edges. Past land use, soil fertility, inferior strata shading, and distance from forest edges influenced floristic composition, structure and dynamics of these secondary communities. Moreover, ornithochoric seed rain was abundant and composed mainly by pioneer species, varying with fruit offer and dispersal promoted by birds that forrage in open areas and forest edges.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Many researches have been focused on reforestation projects, taking advantages on the self recuperation mechanism of the frorest such as seed rain, soil seed bank and seedling banks. Seed rain is an initial process which develops the dynamic, organization and structuration of the forest. However, the seed bank is one of the most important factors for natural recolonization of affected areas which start the succession process. Through this natural regeneration, a set of individuals are able to be recruited to the upper stages. In this way, the present study was performed aiming to evaluate the plant species establishment strategies through natural regeneration, in an area in the city of Laranjeiras-SE. Thirty plots were installed, and in center of these plots, collectors were installed (1m x 1m) to estimate the seed rain. To characterize the seed bank, was collected from August 2014 (corresponding to the rainy season in the region) to February 2015 (dry season), a soil sample from the center of each subplot (1m x 1m) through a metal jig which was introduced into the soil to remove a 5 cm layer. In the seedling bank evaluation, height and diameter of seedlings were analyzed between August 2014 (rainy season) and Februare 2015 (dry season) in subplots (1m x 1m). In seed rain were found 7,788 seeds, in which Shinus terebinthifollius Raddi (aroeira) presented a higher number of seeds collected with 6,799 samples and its frequency was 87.84% in relation with others species. The autochoric syndrome of dispersion was observed to Centrosema brasilianum (L.) Benth., Fabaceae 2 and Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan, for Asteraceae 1 and Bignoniaceae 1 the dispersion syndrome observed was anemocoric and to Schinus terebinthifollius and Passiflora mansoi (Mart.) Mast, the dispersion syndrome was zoochoric. In the study of seed bank, it was found a total of 171 seeds. The seed bank analyzes by the rainy season and dry season, Schinus terebinthifollius prevailed with more individuals in the rainy season. However, Fabaceae sp prevailed in the dry season. The distribution of species per plot was heterogeneous in both seasons, but presented a better distribution in the rainy season. In the study of seedlings bank, samples were found belonging to seven families and thirteen species. Shinus terebinthifollius represented 28% of total specimen, followed by Genipa Americana L. with 20%. The rainy season showed better seedling distribution along the plots. The processes of natural regeneration at studied area have presented a diversity of species into three regeneration kinds evaluated in different fructification seasons, establishing int this way, a steady supply of seeds, enabling the development of new individuals for future process. / Inúmeras pesquisas têm sido voltadas a projetos de reflorestamentos, aproveitando o próprio mecanismo de recuperação da floresta como chuvas de sementes, bancos de sementes do solo e bancos de plântulas. A chuva de sementes é um processo inicial que desenvolve a dinâmica, organização e estruturação da floresta. No entanto, o banco de sementes é um dos fatores mais importantes para a recolonização natural das áreas afetadas dando início ao processo sucessional. Por meio dessa regeneração natural, um conjunto de indivíduos são capazes de ser recrutados para os estádios superiores. Dessa forma, o presente trabalho foi realizado objetivando avaliar as estratégias de estabelecimentos das espécies vegetais por meio da regeneração natural, numa área em reflorestamento, no município de Laranjeiras-SE. Foram instaladas 30 parcelas, e no centro dessas parcelas foram instalados coletores (1m x 1m) para estimar a chuva de sementes. Para a caracterização do banco de sementes, foi coletada, no mês de agosto de 2014 (correspondente a estação chuvosa na região) e fevereiro de 2015 (estação seca), uma amostra de solo no centro de cada subparcela (1m x 1m), através de um gabarito metálico que foi introduzido no solo para remover uma camada de 5 cm. Na avaliação do banco de plântulas, foram realizadas análises de altura e diâmetro das plântulas, entre agosto de 2014 (estação chuvosa) a fevereiro de 2015 (estação seca), em subparcelas (1m x 1m). Na chuva de sementes foram encontradas 7.788 sementes, dentre as quais a espécie Schinus terebinthifollius Raddi (aroeira) apresentou maior número de sementes coletadas, com 6.799 amostras possuindo frequência de 87,84% em relação as outras espécies. A síndrome de dispersão autocórica foi observada para as espécies Centrosema brasilianum (L.) Benth., Fabaceae 2 e Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan, para Asteraceae 1 e Bignoniaceae 1 a síndrome de dispersão observada foi anemocorórica e para as espécies Schinus terebinthifollius e Passiflora mansoi (Mart.) Mast, a síndrome de dispersão presente foi a zoocórica. No estudo do banco de sementes, foi encontrado um total de 171 sementes. Nas análises por estação chuvosa e seca do banco de sementes, a espécie Schinus terebinthifollius prevaleceu com maior número de indivíduos na estação chuvosa. Contudo, prevaleceu a espécie Fabaceae 1 na estação seca. A distribuição das espécies por parcela foi heterogênea em ambas as estações, porém apresentou uma melhor distribuição no período chuvoso. No estudo do banco de plântulas, foram encontradas amostras pertencentes a sete famílias e treze espécies. A espécie Schinus terebinthifollius representou 28% dos espécimes amostrados, seguida por Genipa americana L. com 20%. Na estação chuvosa houve uma melhor distribuição de plântulas ao longo das parcelas. O processo de regeneração natural da área de estudo apresentou uma diversidade de espécies nas três formas de regeneração avaliadas com diferentes épocas de frutificação, estabelecendo assim, uma constante oferta de sementes, viabilizando o desenvolvimento de novos indivíduos para processos futuros.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The ecology of regeneration and population dynamics is necessary information to the conservation and management of forest ecosystems. Thus, this study aimed to characterize: a) the mechanisms of natural regeneration in a Mixed Rain Forest remnant and b) the population structure of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg and Ilex paraguariensis A. St.-Hil. Therefore, the structure of the sample project PELD/CNPq was utilized, which was installed in the National Forest of São Francisco de Paula, RS, Brazil to evaluate six clusters (1 ha), with 16 plots (20 x 20m) each, disregarding 10m surround. The mechanisms of regeneration that have been evaluated were seed rain (SR), soil seed bank (SB) and a seedling bank (SeB) (individuals ≥ 30cm in height and diameter at breast height (DBH) <1cm). Additionally, natural regeneration establishment (RNE) (1 ≤ DBH <4.8 cm) sampled in cells of 3.16 x 3.16m, the size class I (SC I) ( 4.8 ≤ DBH <9.55 cm) in plots 10 x 10m and SC II (DBH ≥ 9.55 cm) shown on 96 plots of 20 x 20m were also considered for the study of populations. These data were collected in 2008, also being measured the DBH and sociological position. The mechanisms of regeneration were evaluated for the floristic composition and horizontal structure. In addition, the cluster analysis method TWINSPAN (Two-way Indicator Species Analysis) and canonical correspondence analysis (CCA) were performed for the SeB. The population structure of the three species was examined by characterization of the sociological position, spatial distribution and frequency in size classes. In SR, we sampled 81 species, 46 genera and 28 families, in SB, 103, 65 and 41 and in SeB, 88, 57 and 36, respectively. The analysis by TWINSPAN ordered the formation of three groups in SeB, with their history of interference and environmental conditions. The CCA indicated the slope as environmental variable with the greatest influence on the distribution of plots and species. Group 1 had higher deposition of seeds, however, the lowest densities for the SB and SeB, which is correlated with a decrease in slope. The highest values in SR, SB and SeB were observed in Group 2, with the highest level of anthropogenic interference. Group 3, with lower SR and intermediate density for the other mechanisms, had its plots distributed in accordance with the increase in slope. Allophylus edulis (A. St.- Hil., Cambess & A. Juss.) Radlk., Piper xylosteoides Steud. and Piper aduncum L. showed positive correlation with the increase in slope. The population structure of the three species that were studied showed clustered distribution. Araucaria angustifolia, which is an emerging species, showed high density of individuals regenerating in environments with higher levels of alteration. Blepharocalyx salicifolius and Ilex paraguariensis, have distributed themselves predominantly in the upper and middle strata, and have shown higher population stability within the group on more advanced successional stage. Consequently, it is possible to conclude that the groups determine different patterns in forest regeneration and the structure of populations; therefore, they should be considered in case of possible interventions in the ecosystem. / A ecologia da regeneração e a dinâmica de populações constituem informações necessárias à conservação e ao manejo dos ecossistemas florestais. Assim, este estudo teve como objetivos caracterizar: a) os mecanismos de regeneração natural em um remanescente de Floresta Ombrófila Mista; e b) a estrutura populacional de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg e Ilex paraguariensis A. St. Hil. Deste modo, utilizou-se a estrutura amostral do projeto PELD/CNPq, instalada na Floresta Nacional de São Francisco de Paula, RS, Brasil, sendo avaliados seis conglomerados (1ha), com 16 parcelas (20 x 20m) cada, desconsiderando 10m de bordadura. Os mecanismos de regeneração avaliados foram chuva de sementes (CS), banco de sementes do solo (BS) e banco de plântulas (BP) (indivíduos com altura ≥ 30cm e diâmetro à altura do peito (DAP) < 1cm). Adicionalmente, para o estudo das populações, considerou-se: a regeneração natural estabelecida (RNE) (1 ≤ DAP < 4,8cm) amostrada em células de 3,16 x 3,16m; a classe de tamanho I (CT I) (4,8 ≤ DAP < 9,55cm) em subparcelas 10 x 10m; e a CT II (DAP ≥ 9,55cm) inventariada nas 96 parcelas de 20 x 20m. Esses dados foram coletados em 2008, sendo mensurados o DAP e a posição sociológica. Os mecanismos de regeneração foram avaliados quanto à composição florística e estrutura horizontal. Além disso, para o BP foi realizada a análise de agrupamento, pelo método TWINSPAN (Two-way Indicator Species Analysis) e análise de correspondência canônica (CCA). A estrutura populacional das três espécies foi analisada pela caracterização da posição sociológica, distribuição espacial e frequência em classes de tamanho. Na CS, foram amostradas 81 espécies, 46 gêneros e 28 famílias, no BS, 103, 65 e 41 e no BP, 88, 57 e 36, respectivamente. A análise pelo TWINSPAN determinou a formação de três grupos no BP, com respectivos históricos de interferência e condições mbientais. A CCA indicou a declividade como variável ambiental com maior influência sobre a distribuição das parcelas e espécies. O Grupo 1 apresentou elevada deposição de diásporos, porém, as menores densidades para o BS e BP, estando correlacionado com a diminuição na declividade. Os maiores valores, na CS, BS e BP foram observados no Grupo 2, com maior nível de interferência antrópica. O Grupo 3, com menor CS e densidade intermediária para os demais mecanismos, teve suas parcelas distribuídas de acordo com o aumento na inclinação do terreno. Allophylus edulis (A. St.-Hil., Cambess & A. Juss.) Radlk., Piper xylosteoides Steud. e Piper aduncum L. apresentaram correlação positiva com o aumento na declividade. A estrutura populacional das três espécies estudadas indicou distribuição espacial agregada. Araucaria angustifolia, espécie emergente, apresentou elevada densidade de indivíduos regenerantes em ambientes com maior nível de alteração. Blepharocalyx salicifolius e Ilex paraguariensis distribuíram-se, predominantemente, nos estratos superior e médio respectivamente, e apresentaram maior estabilidade populacional no grupo em estádio sucessional mais avançado. Pelo exposto, concluí-se que os agrupamentos determinam padrões diferenciados, na regeneração da floresta e na estrutura das populações, devendo ser considerados em caso de possíveis intervenções no ecossistema.

Orientador: Flávio Antonio Maës dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T14:03:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_ValeriaForni_D.pdf: 2854064 bytes, checksum: 524c4f7a6e0351a0b702fdebc6397694 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Muitas espécies arbóreas apresentam distribuição espacial agregada. As dióicas e que ocorrem em baixa densidade geralmente são mais agregadas e geram plântulas que são mais espacialmente associadas às fontes de semente do que as homóicas e as mais densas. Devido a eventos locais de dispersão de sementes, comumente há associação espacial entre adultos, sementes e plântulas. Isto ocorre especialmente entre adultos e sementes, mas nem sempre entre sementes e plântulas. Assim, os processos pós-dispersão também podem ter um efeito na estrutura espacial da população, com mecanismos dependentes de distância e densidade possivelmente reduzindo a agregação da mesma, enquanto a heterogeneidade ambiental geralmente aumenta a agregação. O objetivo deste estudo foi determinar como a densidade das fontes de semente, a dispersão e os processos pós-dispersão influenciam a estrutura espacial de três espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas no litoral norte do estado de São Paulo. Nós amostramos todos os indivíduos das três espécies em duas parcelas de 1 ha cada, identificamos seus estádios ontogenéticos e os mapeamos. Durante dois anos, coletamos mensalmente a chuva de sementes. Por último, avaliamos as plântulas previamente amostradas para determinar se elas haviam morrido, recrutado para estádios ontogenéticos subsequentes ou permanecido no mesmo estádio. Então, comparamos os padrões espaciais da sobrevivência, da taxa de mortalidade e da taxa de recrutamento a seis variáveis preditoras. As sementes e os estádios ontogenéticos das três espécies apresentaram agregação, principalmente em pequenas classes de distância. Não houve um padrão claro da influência da densidade das fontes de semente na estrutura espacial das populações. Os adultos de todas as espécies apresentaram associações espaciais com sementes e plântulas, mas estas estiveram associadas em apenas metade das comparações. A mortalidade das plântulas ocorreu aleatoriamente e não modificou o padrão espacial agregado das populações. Os sobreviventes se localizaram principalmente em áreas com alta densidade inicial de plântulas. As taxas de mortalidade não apresentaram relação com as variáveis preditoras e ocorreram aleatoriamente. O mesmo padrão foi encontrado para as taxas de recrutamento de uma das espécies estudadas, mas outra recrutou mais em áreas com maior área basal da população e maior porcentagem de abertura de dossel, e menos em áreas com maior diferença de altitude. Nossos resultados estão de acordo com outros estudos que mostraram que espécies arbóreas tropicais são geralmente agregadas. No entanto, este padrão não pode ser atribuído à densidade das fontes de semente. Por outro lado, a agregação é explicada pela dispersão, uma vez que adultos ocorrem associados a sementes e plântulas. Os processos pós-dispersão não modificam o padrão espacial das populações após os eventos de mortalidade no estádio de plântula. A sobrevivência é maior em áreas com alta densidade de plântulas, como próximo aos adultos reprodutivos. Porém, não é possível prever onde a mortalidade e o recrutamento ocorrem em maiores taxas no ambiente. De forma geral, parece haver um maior recrutamento perto da planta parental devido à maior abundância de sementes neste local, apesar da baixa sobrevivência das mesmas, como proposto no modelo de recrutamento de Hubbell / Abstract: Many tree species present an aggregated spatial distribution. Dioecious, low-density species tend to be more aggregated and generate seedlings that are more spatially associated to seed sources than homoecious, high-density species. Due to local seed dispersal, adults, seeds and seedlings are generally spatially associated. This is commonly found for adults and seeds, but not always for seeds and seedlings. Therefore, post-dispersal processes can also affect the spatial structure of the population. Distance and density-dependent mechanisms usually decrease the aggregation of the population through ontogeny, while environmental heterogeneity tends to increase the aggregation through ontogeny. This study aimed at determining how density of seed sources, seed dispersal and post-dispersal processes influence the spatial structure of three tree species of a Lowland Atlantic Rainforest in Southeastern Brazil. We sampled every individual of the three species studied within two 1-ha plots. We also identified its ontogenetic stage and mapped the plants. During two years, we monthly sampled the seed rain. Last, we checked the previously sampled seedlings in order to determine if they had died, recruited to further ontogenetic stages or remained at the same stage. Then, we compared the spatial structure of seedling survival, mortality rates and recruitment rates to six predictor variables. The seeds and the ontogenetic stages of the three species studied were aggregated, especially at small distance classes. The influence of density of seed sources on the spatial structure of the populations was not clear. Adults of all species presented associations with seeds and seedlings, but seeds and seedlings were associated in only half of the comparisons. Seedling mortality occurred randomly and did not modify the aggregated spatial pattern of the populations. Survivals were located especially in areas with higher initial seedling density. Mortality rates were not related to the predictor variables and occurred randomly. The same pattern was found for the recruitment rates of one species, but other recruited more in areas with greater population basal area and higher percentage of canopy opening, and less in areas with greater elevation range. Our results agree with previous studies that showed that tropical tree species are generally aggregated. Nevertheless, this spatial pattern cannot be attributed to density of seed sources. On the other hand, the aggregation is explained by seed dispersal, since adults were always spatially associated to seeds and seedlings. Post-dispersal processes do not modify the spatial pattern of the populations after mortality events during the seedling stage. The chance of surviving is enhanced in areas with higher initial seedling density, such as near reproductive adults. However, it is not possible to predict where mortality and recruitment operate at higher rates in the forest due to idiosyncrasies of the species. Overall, recruitment seems to be higher close to the parent plant because of considerably greater seed abundance there, despite very low seed survival, as proposed in the Hubbell's recruitment model / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia

Orientadores: Carlos Alfredo Joly, Flavio Antonio Maës dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vinha_Daniella_D.pdf: 19806435 bytes, checksum: af3818b4640c3acda5f09a0580ff9346 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Estudos prévios demonstraram baixa sazonalidade na frutificação em florestas tropicais não-sazonais, o que poderia influenciar o padrão temporal e espacial da chuva de sementes e do banco de sementes. Entretanto, esses processos não são conhecidos. O objetivo desse estudo foi determinar como ocorre a regeneração natural via sementes em uma floresta tropical Montana no Parque Estadual da Serra do Mar. Foram testadas as hipóteses: (1) a sazonalidade na chuva de sementes é fraca ou ausente e esse padrão não se diferencia dentro dos modos de dispersão; (2) o banco de sementes é florísticamente relacionado com a chuva de sementes e espacialmente acoplado; (3) o banco de sementes apresenta baixa sazonalidade e esse padrão não difere dentro dos modos de dispersão. Em 2 hectares de floresta, nós registramos o total de 29959-62904 diásporos na chuva de sementes (104-106 spp.), 1029-2999 diásporos no banco de sementes da serapilheira (36-38 spp.) e 6288-7824 plântulas no banco de sementes do solo (74-82 spp.) ao longo de dois anos. Asteraceae, Urticaceae e Melastomataceae foram abundantes na chuva de sementes (63-81%), no banco de sementes da serapilheira (70-73%) e no banco de sementes do solo (77-84%). A maior riqueza de espécies foi de arbóreas na chuva de sementes (59-61%) e banco de sementes da serapilheira (72-68%), e de herbáceas no banco de sementes do solo (ca. 55%). Houve maior proporção de sementes arbóreas em todas as vias de regeneração, assim como maior riqueza de espécies zoocóricas (mais de 50%). Entretanto, a anemocoria contribuiu com a maior proporção do total de sementes no banco de sementes do solo (ca. 75%) e da chuva de sementes de uma das áreas (64%). Houve sazonalidade na chuva de sementes com um único pico na abundância (Out-Nov). Esse padrão foi reforçado pela sazonalidade na abundância e riqueza de espécies da chuva de sementes anemocórica e zoocórica, ambas ocorrendo no período de maior precipitação. A chuva de sementes influenciou a composição de espécies das sementes contidas na serapilheira e no solo. Entretanto, o acoplamento espacial entre as vias de regeneração ocorreu somente em uma das áreas. O banco de sementes não apresentou variações na composição florística e houve fraca variação temporal na densidade e riqueza de espécies, repercutindo igualmente dentro dos modos de dispersão. Esse estudo demonstrou que a chuva de sementes pode ser sazonal em condições de baixa sazonalidade ambiental, independente do modo de dispersão das sementes. A relação entre composição da chuva de sementes e das sementes contidas na serapilheira e no solo revela que essas vias são interligadas e dependentes entre si, resultando em padrões espaciais agrupados. Como resultado, a baixa variação temporal do banco de sementes não pode ser atribuída à baixa sazonalidade na chuva de sementes. O fato de não haver acúmulo de sementes no solo após o período de dispersão sugere o baixo tempo de permanência das sementes. Por outro lado, a falta de acoplamento espacial em uma das áreas sugere processos de pós-dispersão atuando na reestruturação espacial do banco de sementes / Abstract: Previous studies have demonstrated low seasonality in the fruiting phenology in aseasonal tropical forests, which could influence the spatial and temporal pattern of seed rain and seed bank. However, these processes are poorly known. The aim of this study was to determine seed natural regeneration in an Atlantic tropical Montane forest located in southeast of Brazil, Serra do Mar State Park. The hipotheses were tested: (1) seasonality of seed rain is weak or absent and this pattern is no different within the dispersal modes; (2) the floristic composition of seed bank is closely related with seed rain and there is a spatial association between them; (3) the seed bank has a low seasonality and this pattern is the same within the dispersal modes. In two hectares of forest we recorded total of 29959-62904 seeds in the seed rain (104-106 spp.), 1029-2999 seeds in the litter seed bank (36-38 spp.) and 6288-7824 seedlings in the soil seed bank (78-82 spp.) over two years. Asteraceae, Urticaceae and Melastomataceae were abundant in the seed rain (63-81%), litter seed bank (70-73%) and soil seed bank (77-84%). Trees accounted to higher species richness in the seed rain (59-61%) and litter seed bank (72-68%). Herbaceous were most important to the species richness of soil seed bank (ca. 55%). There were more of tree seeds in all regeneration modes, as well as greater zoochorous species richness (more than 50%). However, anemochory had the largest proportion of total seeds in the soil seed bank (ca. 75%) as well as one of the areas where the seed rain was sampled (64%). There was seasonality of seed rain with a single peak in abundance (Oct-Nov). This pattern was reinforced by seasonality in the anemochorous and zoochorous abundance and species richness of seed rain, both occurring in the period of greatest rainfall. Seed rain influenced the species composition of the seeds in the litter and soil. However, the spatial coupling between the regeneration modes occurred in only one area. The soil seed bank showed no changes in the floristic composition and there was a weak temporal variation in density and species richness reflecting also within in the dispersal syndromes. This study demonstrated that seasonality in seed rain can occur even in tropical forests where environmental seasonality is low, regardless of the manner in which the seeds are dispersed. The relationship between seed rain and seed bank composition (litter and soil) reveals that these pathways are interconnected and dependent on each other, resulting in clustered spatial patterns. As a result, the low temporal variation of soil seed bank can not be attributed to the low seasonality of seed rain. Since there is no seed accumulation in the soil after a period of seed dispersal, short residence time of the seed in the soil is suggested. On the other hand, the lack of spatial association between seed rain and seed bank in one of the areas suggests post-dispersal processes acting in the spatial restructuring of the seed bank / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

The Japanese knotweeds are invasive alien clonal species originating in Asia (Japan, Korea, Taiwan and Nord of China). They were introduced in Europe at the beginning of the 19th century. They are now some of the most troublesome invasive alien species in Europe and in the United States. In Belgium, a complex of four taxa and a hybrid represents them. All these taxa take part in the pattern of invasion and represent an excellent opportunity for studies of population biology in Western continental Europe. The presence from at least three taxa and a hybrid is confirmed by cytological, genetic and morphological studies. Vegetative reproduction is recognized as the main mode of reproduction and expansion of these taxa in the introduce range. However, interspecific hybridization events are observed confirming the restoration of the sexual reproduction by hybridization within this complex species in Belgium. Hybrid F. x bohemica with various ploidy levels from tetraploid to octoploid is observed. An increase in genotypic and morphological diversity is shown at the hybrid F. x bohemica which missed with the parental species. This could increase the potential of Japanese knotweeds to adapt to the new environment and contribute to the invasive success of these taxa in Belgium. Assignment test indicates a genetic pool differentiated at the hybrid F. x bohemica and not a mixture of the genetic pool of the parental species as expected for hybrid taxa. Hybrid F. x bohemica has always been considered as rare in Belgium and of horticultural origin. An analysis of the spatial distribution shows that hybrid F. x bohemica is widespread in Belgium and that its abundance depends on the areas. An analysis of extent of differentiation between groups of hybrid geographically distant could not provide proof of an independent evolution of hybrid populations under limited gene flow. An analysis of the sexual reproduction capacity and dispersal of seeds shows important production of viable seeds and consequent seed rain. Hybrid seeds may be dispersed beyond 16m, leading the possibility of founding new individuals and to contribute to the invasive success of these taxa. However, a trend towards decreasing germination rate is shown after a cold period. An analysis of the distribution at the landscape scale shows that the dynamics of colonization of habitats patches by Japanese knotweeds rising mainly from clonal propagation in spite of important pressure of propagule. The knotweeds prefer human disturbed habitats with a clear prevalence of communication routes. This leads the possibility of dispersing towards the adjacent habitats patches. A high dynamics of establishment of propagule was not observed at the hybrid plants compared with the parents plants in spite of the increase in genotypic diversity and the consequent pressure of propagule. Lastly, proposals for the integrated management of these taxa are proposed in the Belgium context. Their management will have first to identify hybrids and taxa involved. Emasculation and management of the existing clones represent solutions to prevent flowering and expansion of these taxa. An active management of disturbed habitats may represent alternative to prevent the invasion by Japanese knotweeds / Les renouées du Japon sont des espèces clonales non-indigènes originaires dAsie (Japon, Corée, Taiwan et Nord de la Chine). Elles ont été introduites en Europe au début du 19è siècle. Elles font désormais partie des espèces non-indigènes les plus invasives en Europe et aux Etats Unis. En Belgique, elles sont représentées par un complexe de quatre taxons et un hybride. Tous ces taxons participent à la dynamique dinvasion et représentent un modèle dintérêt pour les études de biologie des populations en Europe continentale occidentale. La présence dau moins trois taxons et un hybride est confirmée par des études cytologiques, génétiques et morphologiques. La reproduction végétative est reconnue comme le principal mode de reproduction et dexpansion de ces taxons dans la zone dintroduction. Toutefois, des phénomènes dhybridation interspécifique sont observés confirmant la restauration de la reproduction sexuée par hybridation au sein de ce complexe despèces en Belgique. Lhybride F. x bohemica avec différents niveaux de ploïdie, du tétraploïde à loctoploïde, est observé. Un accroissement de la diversité génotypique et morphologique qui manquait aux espèces parents est démontré chez lhybride F. x bohemica. Ceci pourrait augmenter le potentiel des renouées du Japon à sadapter au nouvel environnement et contribuer au succès invasif de ces taxons en Belgique. Un test dassignation indique un pool génétique différencié chez lhybride F. x bohemica et non un mélange du pool génétique des espèces parentales comme attendu dans le cadre de taxons hybrides. Lhybride F. x bohemica a toujours été considéré comme rare en Belgique et dorigine horticole. Une analyse de la répartition spatiale montre que lhybride F. x bohemica est très répandu en Belgique et que son abondance dépend des régions. Une analyse de létendue de la différenciation entre groupes dindividus hybrides géographiquement distants na pas pu fournir de preuve dune évolution indépendante des populations hybrides sous un flux de gènes limité. Une analyse de la capacité de reproduction sexuée et de dispersion des graines démontre une production importante de graines viables et une pluie de graines conséquente. Les graines hybrides sont capables de se disperser à plus de 16m, laissant la possibilité de fonder de nouveaux individus et de contribuer au succès invasif de ces taxons. Cependant, une tendance à la diminution du potentiel de germination est observée après une période de froid chez ces taxons. Une analyse de la distribution à léchelle du paysage a permis dinterpréter la dynamique de colonisation des taches dhabitats par les renouées du Japon comme relevant principalement de la propagation clonale malgré une pression de propagule importante. Les renouées du Japon préfèrent les habitats perturbés par lhomme avec une nette prédominance des réseaux linéaires de communications. Ceci laisse ensuite la possibilité de se disperser vers les taches dhabitats adjacents. Une dynamique détablissement de propagules plus importante na pas été observée chez les plants hybrides comparées aux plants parents malgré laccroissement de diversité génotypique et la pression de propagules considérable. Enfin, des pistes pour la gestion intégrée des renouées du Japon en Belgique sont proposées. Cette gestion devra en priorité identifier les hybrides et les taxons en présence. Des mesures démasculation et de gestion des clones existants pourraient constituer une solution pour empêcher la floraison et lexpansion de ces taxons. Une gestion active des habitats perturbés pourrait représenter une alternative pour prévenir linvasion par les renouées du Japon

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