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Effects of prescribed fire and selective herbicide (Imazapyr) on biodiversity in intensively managed pine stands of MississippiIglay, Raymond Bruce 10 December 2010 (has links)
Prescribed fire and imazapyr are two silviculture tools used to control hardwood midstory competition in intensively managed, mid-rotation pine (Pinus spp.) stands but also may support conservation of biodiversity in the southeastern United States. Therefore, I investigated select measures of biodiversity response, small mammals, reptiles, amphibians, carabid beetles, songbirds, and vegetation communities, to fire and imazapyr treatments in intensively managed, mid-rotation pine stands of east-central Mississippi. I used a randomized complete block design of 6 stands (blocks) with 4, 10- ha treatment plots assigned randomly a treatment of burn only, herbicide only, burn + herbicide, or control. I applied dormant season prescribed fires every 3 years beginning in January 2000 and a one-time application of imazapyr in September 1999 using 877 ml/ha (12.0 liquid oz./ac; Arsenal®, BASF 2006). I sampled avifauna, herpetofauna, small mammal, and carabid beetle communities using appropriate sampling techniques for attaining species-specific relative abundance. I also measured vegetation structure and biomass. Vegetation and bird communities exhibited significant responses to treatments. Imazapyr had the greatest initial impact on communities followed by a long-term effect of repeated prescribed fires on a 3 year fire-return interval. Combining fire and imazapyr perpetuated high-quality browse for white-tailed deer (Odocoileus virginianus), plant species richness, high-priority bird species relative abundances, and diversity of landscape-level vegetation structure and biomass by creating a two-tier vegetation structure (pine canopy and herbaceous understory). Independent treatments also were more effective management approaches to sustain biodiversity than controls by maintaining or increasing overall species richness specifically soon after treatment application. Most responses of other wildlife communities were time-limited suggesting the possibility of greater effects of factors other than treatments such as long-term disturbance regimes (e.g., forest management practices, climate trends), proximity of treatment plots to wetlands, and landscape-level population dynamics including characteristics within and among stands. Combined and independent applications of these treatments will support biodiversity conservation, sustainable forestry objectives, and concomitant timber management goals. Long-term conservation of biodiversity within an intensive timber management matrix also may benefit from future investigations of multiple-herbicide tank mixtures, population dynamics of indicator species, and landscape-level biodiversity responses across multiple strata.
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Conservation, Connectivity, and Coexistence: Understanding Corridor Efficacy in Fragmented LandscapesLong, Amanda M. 05 1900 (has links)
Conservation corridors, areas of land connecting patches of natural land cover, are frequently cited and implemented as a restorative strategy to counteract fragmentation. Current corridor ecology focuses on experimental corridor systems or designed and built conservation corridors to assess functionality. Such systems and designs are typically short, straight swaths of homogenous land cover with unambiguous transitions between patches. Quantifying the degree to which amorphous landscape configurations, tortuosity, and heterogeneity of land cover and land uses within the corridor has on functional connectedness is a crucial yet overlooked component of corridor efficacy studies. Corridor literature lacks a robust and repeatable methodology for delineating existing landscape elements, recognizing arbitrary edges, and identifying the start and end of ambiguous transitions between the patches and corridor. Using a set of landscapes being studied as part of a global assessment of corridor efficacy, I designed a workflow that standardizes the boundary of corridor-patch interfaces. The proposed method is a quantitative and repeatable approach that minimizes the subjectivity in corridor delineations. This research investigates the degree to which the existence of a corridor modifies the structural and functional connectivity between patches connected by a corridor compared to an intact reference area.
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Comparing small mammal assemblages between communal and commercial rangelands within a region of the Succulent Karoo, South AfricaHaveron, Sara Elizabeth 12 1900 (has links)
Thesis (MScConsEcol (Conservation Ecology and Entomology))--Stellenbosch University, 2008. / The widespread ecological impacts of overgrazing by livestock within the Succulent
Karoo have received considerable attention. Literature shows communal and
commercial rangelands have been thoroughly studied, and vegetation responses have
been investigated in an attempt to understand the effects of overgrazing. Regarding
animal species, literature is in short supply. In a one-year study of small mammal
assemblages, the effect of the rangelands, and subsequently vegetation, on small
mammal assemblages was examined, as well as the effects on number of occupied,
unoccupied and collapsed burrows.
This study shows that vegetation composition differs between rangelands, with a
greater perennial shrub cover on the communal rangelands and a greater perennial
succulent cover on commercial rangelands, consequently creating different habitats
for animal assemblages. This study supports the notion of small mammal
composition relating to vegetation structure, with certain species being impacted by
heavy grazing. Four small mammal species were found in greater abundances on
commercial rangelands, with one being exclusive, while communal rangelands were
exclusively occupied by three nocturnal species. Diet and habitat requirements are the
most important factors regarding species occurrence. With small mammal species
composition differing between rangelands, and species richness not being affected by
rangeland type, this study illustrates that the disappearance of certain species may
arise without these different rangelands. This could result in reduced species richness,
and thus diversity being lost.
Regarding species present on both rangelands, no differences were observed in body
mass, body size or body condition. Despite no differences found in body condition,
calculating a body condition index is a good method for investigating how a species is
coping within an environment. The proportion and number of occupied and collapsed
burrows can be seen as a measure of trampling effect. It was expected for grazing
intensity, as well as vegetation changes, to affect the occurrence of such burrows.
This study showed differences between the communal and commercial rangelands as
negligible. As expected, numbers of burrowing small mammal species were
negatively correlated with numbers of collapsed burrows. However, a lack of
consistency deemed this result unimportant.
Results show that the effects of overgrazing on small mammal populations are
complex and require more attention if to be fully explained. This study provides
insights into the effects of land use on small mammals and burrow numbers, which
have implications for the conservation of these species within arid regions.
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Pequenos mamíferos terrestres e a regeneração da Mata Atlântica: influência da estrutura do habitat e da disponibilidade de alimento na recuperação da fauna / Terrestrial small mammals and Atlantic forest regeneration: effect of habitat structure and food availability in the wildlife recoveryPinotti, Bruno Trevizan 09 April 2010 (has links)
Através da amostragem de 28 sítios em diferentes estádios de regeneração em uma área de Mata Atlântica contínua, procuramos nesta dissertação contribuir para o entendimento dos mecanismos relacionados às mudanças faunísticas observadas durante o processo de regeneração em florestas tropicais, e, assim, melhor compreender o valor das florestas secundárias para a conservação da biodiversidade tropical. Para isso, na primeira parte da dissertação investigamos a influência da regeneração sobre características de estrutura da floresta e disponibilidade de alimento consideradas importantes para diversos grupos da fauna. Encontramos maior profundidade do folhiço, volume de galhadas e disponibilidade de frutos de uma abundante palmeira de sub-bosque nas florestas mais maduras, enquanto que nas áreas em estádio mais inicial de regeneração encontramos maior conexão da vegetação, biomassa de artrópodes no solo e disponibilidade de frutos no total e da espécie de planta mais abundante no sub-bosque. Essas modificações podem estar relacionadas às mudanças na fauna observadas durante a regeneração florestal. As espécies que dependem de características só encontradas nas matas mais maduras, como espaços abertos para movimentação, maior complexidade do chão da floresta, ou determinados recursos alimentares poderiam encontrar limitações em áreas em estádios mais iniciais de regeneração, ao passo que espécies que não dependem desses recursos poderiam se beneficiar da maior disponibilidade total de alimentos, ou da maior conexão da vegetação para movimentação, encontradas nessas áreas. Na segunda parte do trabalho, avaliamos a influência da regeneração e de características estruturais e de disponibilidade de alimento sobre espécies endêmicas (especialistas de floresta) e não-endêmicas (generalistas de habitat) de pequenos mamíferos terrestres. Como previsto, observamos que um grupo de espécies (generalistas de habitat) prolifera nas áreas mais jovens, enquanto que o outro grupo (especialistas de floresta) foi mais comum, embora de maneira mais sutil, nas áreas mais maduras. Esses padrões foram em parte explicados pelas variáveis mensuradas, principalmente a disponibilidade de recursos alimentares. Aparentemente, as espécies generalistas estão se beneficiando da maior disponibilidade de alimentos encontrada nas áreas em estádio mais inicial de regeneração, enquanto que as especialistas possuem maior capacidade de ocupação das áreas mais maduras, onde esses recursos são mais escassos. Portanto, esses resultados sugerem um compromisso (trade-off) entre capacidade competitiva e capacidade de utilização de recursos 101 abundantes, como prevê o mecanismo de nicho sucessional, proposto inicialmente para explicar a sucessão de espécies vegetais. As características encontradas nas florestas mais jovens favoreceram a proliferação de espécies de pequenos mamíferos terrestres generalistas de habitat. Entretanto, o efeito positivo da regeneração florestal sobre as espécies especialistas, de maior interesse para a conservação, foi menos acentuado, de forma que as florestas secundárias abrigaram uma assembléia de pequenos mamíferos terrestres rica, podendo, portanto, representar um importante instrumento de aumento de área e conectividade em paisagens altamente modificadas, como as encontradas na Mata Atlântica. Entretanto, esses resultados não reduzem o valor das florestas maduras, principalmente em paisagens fragmentadas e para grupos mais sensíveis da fauna. Essas florestas devem ser protegidas, assim como deve ser garantida (e se preciso auxiliada) a regeneração das florestas secundárias, para que possam adquirir em longo prazo as condições necessárias à manutenção das espécies e dos grupos de espécies da fauna mais severamente afetados pela secundarização das florestas tropicais. / By sampling 28 sites in different regeneration stages in a continuous Atlantic forest area, in this master thesis we aimed to contribute to the understanding of the mechanisms associated with the wildlife changes observed during tropical forest regeneration, and thereby better understand the value of secondary forests for the conservation of tropical biodiversity. In the first part of the thesis we investigated the influence of regeneration on aspects of forest structure and food availability considered to be important to several wildlife groups. We found deeper leaf litter, and higher woody debris volume and fruit availability of an abundant understorey palm in the older-growth areas, while in areas in earlier stages we found higher vegetation connection, higher ground-dwelling arthropod biomass, total fruit availability, and availability of fruits of the most abundant understorey plant species. These modifications may be related to the wildlife changes observed during forest regeneration. Species that rely on features only found in older-growth forests, such as open space for movement, higher complexity of the forest floor, or certain food resources, could find limitations in younger forests, whereas species which do not depend on these resources could benefit from the higher total food availability, or higher 102 vegetation connection for movements, found in these areas. In the second part of the study, we assessed the effect of regeneration and of structural attributes and food availability on endemic (forest specialist) and non-endemic (habitat generalist) terrestrial small mammal species. As expected, we found that a group of species (habitat generalists) proliferate in younger areas, while the other group (forest specialists) is more common, although more subtly, in older-growth areas. These patterns were partly explained by the measured variables, especially food availability. Apparently, the generalist species are benefiting from the increased food availability found in younger forests, while specialist species have greater ability to occupy older-growth areas, where these resources are scarcer. Therefore, our data suggest a trade-off between competitive ability and ability to use abundant resources, as predicted by the successional niche mechanism, initially proposed to explain the succession of plant species. The characteristics observed in younger forests favored the proliferation of habitat generalist terrestrial small mammals. However, the positive effect of forest regeneration on specialist species, of more conservation concern, was less pronounced, so that the secondary forests harbored a rich terrestrial small mammal assemblage, and may therefore be an important tool to increase the area and connectivity in highly modified landscapes, such as those found in the Atlantic forest. However, these results do not diminish the value of old-growth forests, especially in fragmented landscapes and for more sensitive wildlife groups. These forests should be protected, as well as the regeneration of the secondary forests should be guaranteed (and assisted, if necessary), so that these areas could acquire in the long term the necessary conditions to maintain the species and the groups of species most adversely affected by the secondarization of the tropical forests.
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Efeito do contexto da paisagem em diferentes escalas sobre a distribuição de pequenos mamíferos em cultivos agrícolas e em remanescentes florestais / Effect of landscape context at different scales on the distribution of small mammals in areas of agriculture and in forest remnantsUmetsu, Fabiana 27 October 2010 (has links)
Este estudo enfocou a importância do contexto de ambientes alterados do entorno para a distribuição de diferentes grupos de espécies de pequenos mamíferos não-voadores em paisagens fragmentadas de Mata Atlântica. Na primeira abordagem (capítulo 2), usando a distribuição de pequenos mamíferos em remanescentes florestais e nos quatro principais habitats alterados de uma paisagem de Mata Atlântica, investigamos (1) como o poder explanatório dos modelos que descrevem a distribuição das espécies em fragmentos florestais varia entre as variáveis da estrutura da paisagem que incorporam ou não a qualidade da matriz e (2) a importância da escala espacial para analisar a influência da estrutura da paisagem. Usamos amostragem padronizada nos remanescentes e habitats alterados para gerar dois índices de qualidade de habitat, correspondentes à abundância e à ocorrência de pequenos mamíferos. Para cada remanescente, calculamos a quantidade de habitat e a conectividade em diferentes escalas espaciais, considerando ou não a qualidade dos habitats ao redor. A incorporação da qualidade da matriz aumentou o poder explanatório dos modelos para todas as escalas espaciais para metade das espécies que ocorreram na matriz, mas apenas quando consideramos a distância entre as manchas de habitat (conectividade). Os resultados indicam a importância da matriz para a dinâmica de paisagens fragmentadas e sugere que índices relativamente simples podem melhorar nosso entendimento sobre a distribuição das espécies, e poderiam ser aplicados na modelagem, monitoramento e manejo de paisagens tropicais complexas. Na segunda abordagem (capítulo 3), testamos duas hipóteses relacionadas à importância do contexto da paisagem para a diversidade biológica encontrada em áreas agrícolas usando os pequenos mamíferos da Mata Atlântica como modelo: (1) que o contexto em que cultivos agrícolas estão inseridos, em particular a quantidade de florestas remanescentes, determina a assembléia de pequenos mamíferos encontrada nestas áreas produtivas; (2) que essas respostas ao contexto são escala-dependentes, sendo observadas em escalas espaciais mais amplas. Para tanto, amostramos 36 sítios em áreas agrícolas em duas paisagens fragmentadas de Mata Atlântica com diferentes proporções de florestas nativas remanescentes, os quais foram selecionados de forma a abranger ampla variação na quantidade e agregação de áreas abertas no entorno imediato. Construímos e comparamos 12 modelos candidatos que diferem quanto à contribuição dos efeitos do contexto em escala espacial ampla e em escala local, incluindo todas as combinações possíveis entre essas variáveis, a interação das variáveis medidas em diferentes escalas, e um modelo nulo. De acordo com as expectativas iniciais, as espécies restritas a biomas florestais foram mais comuns e bem distribuídas em áreas agrícolas circundadas por maiores quantidades de floresta em escala ampla. No entanto, as espécies invasoras e não-restritas a biomas florestais dominaram as áreas agrícolas das duas paisagens estudadas, independentemente da quantidade de floresta remanescente em escala ampla, tendo respondido principalmente, mas de maneira oposta, ao contexto em escalas menores. Os resultados indicam que: (1) a resposta diferencial entre os grupos de espécies é condicionada por diferenças nos requerimentos de habitat entre eles; (2) a manutenção de espécies mais exigentes em áreas agrícolas depende de estratégias de manejo que considerem a escala da paisagem; (3) mesmo áreas de agricultura convencional podem ser importantes para a conectividade da paisagem para espécies exigentes, desde que inseridas em contexto de maior quantidade de matas remanescentes; (4) o controle das populações de espécies invasoras que podem atuar como reservatórios de patógenos causadores de doenças no homem e pestes na agricultura depende de manejo em escala local, pelo menos em paisagens onde as áreas agrícolas são predominantes. / This study focused on the importance of the context of altered habitats in the neighborhoods to the distribution of different groups of species of non-flying small mammals in fragmented landscapes of the Atlantic forest. In the first approach (chapter 2), using the distribution of small mammals in forest remnants and in the four main altered habitats in an Atlantic forest landscape, we investigated 1) how explanatory power of models describing species distribution in forest remnants varies between landscape structure variables that do or do not incorporate matrix quality and 2) the importance of spatial scale for analyzing the influence of landscape structure. We used standardized sampling in remnants and altered habitats to generate two indices of habitat quality, corresponding to the abundance and to the occurrence of small mammals. For each remnant, we calculated habitat quantity and connectivity in different spatial scales, considering or not the quality of surrounding habitats. The incorporation of matrix quality increased model explanatory power across all spatial scales for half the species that occurred in the matrix, but only when taking into account the distance between habitat patches (connectivity). Results indicate the importance of the matrix for the dynamics of fragmented landscapes and suggest that relatively simple indices can improve our understanding of species distribution, and could be applied in modeling, monitoring and managing complex tropical landscapes. In the second approach, (chapter 3), we aimed at testing two hypotheses related to the importance of landscape context to the biological diversity found in areas of agriculture using Atlantic forest small mammals as a model: (1) that the context in which the areas of agriculture are inserted, in particular the quantity of remnant forests, determines the assemblage of small mammals found in those productive areas; (2) that those responses to the context are scale-dependent, being observed at larger spatial scales. To accomplish that, we sampled 36 sites in areas of agriculture in two fragmented Atlantic forest landscapes presenting different proportions of native forest remnants, which were selected aiming at including the widest variation in quantity and aggregation of open anthropogenic areas in the local neighborhood. We built and compared 12 candidate models which differed in relation to the contribution of the effects of context at large and local spatial scales, including all possible combinations between these variables, the interaction of the variables measured at different scales, and the null model. According to our initial expectations, the species that are restricted to forest biomes were the commonest and best-distributed ones, in areas of agriculture surrounded by higher quantities of forest at the large scale. However, the invasive species and the species that are not restricted to forest biomes dominated the areas of agriculture in the two studied landscapes, independently from the quantity of remnant forest at the large scale, and they responded mainly, but in the opposite way, to the context at smaller scales. The results indicate that: (1) the differential response between the groups of species is conditioned by differences in habitat requirements between them; (2) the maintenance of more demanding species in agricultural lands depends on management strategies which consider the landscape scale; (3) even areas of conventional agriculture can be important to the connectivity of the landscape for the most demanding species, as far as they are inserted in a context of higher quantities of remnant forest; (4) the control of the populations of invasive species that can act as reservoirs of pathogens that cause disease in men, and that can be pests in agriculture, depends on the management at local scale, at least in landscapes where the areas of agriculture predominate.
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Dinâmica de circulação de Leishmania spp no ambiente enzoótico florestal de diferentes regiões do Estado de São Paulo / Dynamics of circulation of Leishmania spp in the enzootic forested environment in two regions of the State of São Paulo, BrazilTaniguchi, Helena Hilomi 28 January 2011 (has links)
Com o objetivo de investigar a ecoepidemiologia de Leishmania spp com relação a animais silvestres e domésticos e aos flebotomíneos, desenvolveram-se estudos no período entre 2000 e 2009 em duas áreas no Estado de São Paulo (Ilhabela S 23º 48\' W 45º 20\' e Itupeva na Serra do Japi, S 23º 10\' W 47º 02\' ). Cada animal foi examinado por um ou mais dos seguintes métodos: observações clínicas, exame direto de esfregaços ou imprints de aspirados e/ou biópsias, teste rápido com antígeno rk39, intradermorreação com antígeno de L.(V.) braziliensis, inoculação in vivo e in vitro e extração de DNA para testes moleculares. Em relação aos animais silvestres foram utilizadas técnicas de captura-marcação-recaptura o que nos permitiu determinar a dinâmica de circulação de Leishmania spp. Em todas as recapturas os animais foram reexaminados. Coletas de flebotomíneos também foram realizadas nos mesmos locais e em galinheiros, utilizando-se de armadilhas luminosas, tipo Falcão modificada, aspiradores de castro, armadilha de Shannon, armadilha Disney e papéis untados com vaselina líquida. De um total de 2.714 animais silvestres capturados, 2.048 foram recapturas. Em Ilhabela verificou-se que exemplares de Proechimys iheringi e Philander opossum foram recapturados de 2 a 35 vezes e um exemplar de Philander opossum foi recapturado até 79 meses após sua captura. L. (V.) braziliensis foi observado em áreas de LTA infectando cães em Ilhabela e Itupeva, Rodentia (Proechimys iheringi de Ilhabela, Nectomys squamipes e Lutreolina crassicaudata de Itupeva) e Marsupialia (Didelphis aurita de Itupeva). L. (L.) amazonensis foi observado em áreas de LTA em P. iheringi.de Ilhabela. L.(L.) infantum chagasi, de outra parte, foi observado em áreas de LTA em Itupeva (Akodon spp, D. 9 marsupialis). Em algumas áreas foi possível determinar ciclos concomitantes de 2 ou 3 espécies de Leishmania. A recaptura sistemática e o longo tempo de permanência nos mesmos locais de alguns espécimes indicam, de maneira inequívoca, a existência de territórios bem definidos, principalmente para Philander opossum e Proechimys iheringi de onde pode ocorrer a dispersão da leishmaniose. Ny. intermedia e Mg. migonei foram as espécies predominantes em Ilhabela, tanto em áreas florestadas quanto em galinheiros, totalizando 93,81por cento das espécies coletadas. Por outro lado, em Itupeva, Ny. neivai (33.06por cento ), Ny. whitmani (24,06por cento ) e Lu. longipalpis (20,62por cento ) foram as espécies mais abundantes no galinheiro e em áreas com mata. A presença de Lu. longipalpis requer atenção por ser o principal vetor da Leishmania infantum chagasi, no Brasil, em uma região onde foi constatada a presença de ciclo enzoótico. A infecção natural por Leishmania em animais silvestres e domésticos associada à presença de flebotomíneos vetores indica o risco potencial para infecção humana. Infecção de animais silvestres em áreas sem infecção humana ou canina pode indicar a presença ou perpetuação de ciclos do parasita / During the last 9 years (2000-2009) we have studied the ecoepidemiology of Leishmania spp. in natural forested areas in São Paulo State, Brazil by the capture and release of small wild mammal, with dogs and phlebotomines. Each wild mammal were examinated by one or more of the following methods: clinical observations, direct examination of smears or imprints of aspirates and biopsies, rk39 antibody in whole blood, skin test with antigen of L. braziliensis, inoculation in vivo and in vitro and DNA extraction for molecular tests. After the tissue samples were taken the animals were marked on their ears and released at their capture site. At each recapture all the tests were repeated. Phlebotomines were also collected in the same places and in chicken hen by Shannon trap, Disney trap, Falcão modified light trap, Castro aspirator, paper greased with liquid vaselin. Of a total of 2,714 small mammals 2,048 were recaptures. Parasitaemias were not constant and in some animals infections parasites were not found when they were re-examined. Pr. Iheringi and Ph.opossum were captured from 2 to 35 different times in Ilhabela and one specimen of Philander opossum was recaptured 79 months after the first capture. In Itupeva one specimem of Didelphis albiventris was recaptured 15 times and another specimem of D. albiventris was recaptured 35 months after the capture. L. (V.) braziliensis was identified in 2 P. iheringi from Ilhabela; 1 N. squamipes, 1 Lutreolina crassicaudata and 1 D. marsupialis from Itupeva; L. (Leishmania) amazonensis in 4 P. iheringi from Ilhabela and, L.(L.)i. chagasi in 1 Akodon sp. and 2 D. marsupialis from Itupeva; Leishmania sp was identified in 2 D. albiventris, 4 Akodon sp from Itupeva and in 4 Proechimys iheringi from 11 Ilhabela. The recapture results indicate that the circulation and dissemination of Leishmania is intimately linked to animal territories. Proechimys iheringi, Philander opossum, Didelphis aurita, Didelphis albiventris e Akodon sp were the most abundant species in those areas, all of them related to enzootic cycle of Leishmania spp. In some areas it were possible to determine concomitant cycles of two or even three species. Infection of different wild animals in areas without human or canine infection says on behalf of presence and perpetuation of circulation cycles of parasite. Ny. intermedia e Mg. migonei were the predominant phlebotomines in Ilhabela, as much in forest environment as in the chicken hen with 93.81per cent of the total collected.In Itupeva, Ny neivai (33.06per cent ), Ny. whitmani (24,06per cent ) and Lu longipalpis (20,62per cent ) were the most abundant species. The presence of Lu. Longipalpis requires concern due its role as Leishmania infantum chagasi. In this region was described a enzootic cycle of this parasite
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Magnetic Resonance Image segmentation using Pulse Coupled Neural NetworksSwathanthira Kumar, Murali Murugavel M 08 May 2009 (has links)
The Pulse Couple Neural Network (PCNN) was developed by Eckhorn to model the observed synchronization of neural assemblies in the visual cortex of small mammals such as a cat. In this dissertation, three novel PCNN based automatic segmentation algorithms were developed to segment Magnetic Resonance Imaging (MRI) data: (a) PCNN image 'signature' based single region cropping; (b) PCNN - Kittler Illingworth minimum error thresholding and (c) PCNN -Gaussian Mixture Model - Expectation Maximization (GMM-EM) based multiple material segmentation. Among other control tests, the proposed algorithms were tested on three T2 weighted acquisition configurations comprising a total of 42 rat brain volumes, 20 T1 weighted MR human brain volumes from Harvard's Internet Brain Segmentation Repository and 5 human MR breast volumes. The results were compared against manually segmented gold standards, Brain Extraction Tool (BET) V2.1 results, published results and single threshold methods. The Jaccard similarity index was used for numerical evaluation of the proposed algorithms. Our quantitative results demonstrate conclusively that PCNN based multiple material segmentation strategies can approach a human eye's intensity delineation capability in grayscale image segmentation tasks.
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Dinâmica de circulação de Leishmania spp no ambiente enzoótico florestal de diferentes regiões do Estado de São Paulo / Dynamics of circulation of Leishmania spp in the enzootic forested environment in two regions of the State of São Paulo, BrazilHelena Hilomi Taniguchi 28 January 2011 (has links)
Com o objetivo de investigar a ecoepidemiologia de Leishmania spp com relação a animais silvestres e domésticos e aos flebotomíneos, desenvolveram-se estudos no período entre 2000 e 2009 em duas áreas no Estado de São Paulo (Ilhabela S 23º 48\' W 45º 20\' e Itupeva na Serra do Japi, S 23º 10\' W 47º 02\' ). Cada animal foi examinado por um ou mais dos seguintes métodos: observações clínicas, exame direto de esfregaços ou imprints de aspirados e/ou biópsias, teste rápido com antígeno rk39, intradermorreação com antígeno de L.(V.) braziliensis, inoculação in vivo e in vitro e extração de DNA para testes moleculares. Em relação aos animais silvestres foram utilizadas técnicas de captura-marcação-recaptura o que nos permitiu determinar a dinâmica de circulação de Leishmania spp. Em todas as recapturas os animais foram reexaminados. Coletas de flebotomíneos também foram realizadas nos mesmos locais e em galinheiros, utilizando-se de armadilhas luminosas, tipo Falcão modificada, aspiradores de castro, armadilha de Shannon, armadilha Disney e papéis untados com vaselina líquida. De um total de 2.714 animais silvestres capturados, 2.048 foram recapturas. Em Ilhabela verificou-se que exemplares de Proechimys iheringi e Philander opossum foram recapturados de 2 a 35 vezes e um exemplar de Philander opossum foi recapturado até 79 meses após sua captura. L. (V.) braziliensis foi observado em áreas de LTA infectando cães em Ilhabela e Itupeva, Rodentia (Proechimys iheringi de Ilhabela, Nectomys squamipes e Lutreolina crassicaudata de Itupeva) e Marsupialia (Didelphis aurita de Itupeva). L. (L.) amazonensis foi observado em áreas de LTA em P. iheringi.de Ilhabela. L.(L.) infantum chagasi, de outra parte, foi observado em áreas de LTA em Itupeva (Akodon spp, D. 9 marsupialis). Em algumas áreas foi possível determinar ciclos concomitantes de 2 ou 3 espécies de Leishmania. A recaptura sistemática e o longo tempo de permanência nos mesmos locais de alguns espécimes indicam, de maneira inequívoca, a existência de territórios bem definidos, principalmente para Philander opossum e Proechimys iheringi de onde pode ocorrer a dispersão da leishmaniose. Ny. intermedia e Mg. migonei foram as espécies predominantes em Ilhabela, tanto em áreas florestadas quanto em galinheiros, totalizando 93,81por cento das espécies coletadas. Por outro lado, em Itupeva, Ny. neivai (33.06por cento ), Ny. whitmani (24,06por cento ) e Lu. longipalpis (20,62por cento ) foram as espécies mais abundantes no galinheiro e em áreas com mata. A presença de Lu. longipalpis requer atenção por ser o principal vetor da Leishmania infantum chagasi, no Brasil, em uma região onde foi constatada a presença de ciclo enzoótico. A infecção natural por Leishmania em animais silvestres e domésticos associada à presença de flebotomíneos vetores indica o risco potencial para infecção humana. Infecção de animais silvestres em áreas sem infecção humana ou canina pode indicar a presença ou perpetuação de ciclos do parasita / During the last 9 years (2000-2009) we have studied the ecoepidemiology of Leishmania spp. in natural forested areas in São Paulo State, Brazil by the capture and release of small wild mammal, with dogs and phlebotomines. Each wild mammal were examinated by one or more of the following methods: clinical observations, direct examination of smears or imprints of aspirates and biopsies, rk39 antibody in whole blood, skin test with antigen of L. braziliensis, inoculation in vivo and in vitro and DNA extraction for molecular tests. After the tissue samples were taken the animals were marked on their ears and released at their capture site. At each recapture all the tests were repeated. Phlebotomines were also collected in the same places and in chicken hen by Shannon trap, Disney trap, Falcão modified light trap, Castro aspirator, paper greased with liquid vaselin. Of a total of 2,714 small mammals 2,048 were recaptures. Parasitaemias were not constant and in some animals infections parasites were not found when they were re-examined. Pr. Iheringi and Ph.opossum were captured from 2 to 35 different times in Ilhabela and one specimen of Philander opossum was recaptured 79 months after the first capture. In Itupeva one specimem of Didelphis albiventris was recaptured 15 times and another specimem of D. albiventris was recaptured 35 months after the capture. L. (V.) braziliensis was identified in 2 P. iheringi from Ilhabela; 1 N. squamipes, 1 Lutreolina crassicaudata and 1 D. marsupialis from Itupeva; L. (Leishmania) amazonensis in 4 P. iheringi from Ilhabela and, L.(L.)i. chagasi in 1 Akodon sp. and 2 D. marsupialis from Itupeva; Leishmania sp was identified in 2 D. albiventris, 4 Akodon sp from Itupeva and in 4 Proechimys iheringi from 11 Ilhabela. The recapture results indicate that the circulation and dissemination of Leishmania is intimately linked to animal territories. Proechimys iheringi, Philander opossum, Didelphis aurita, Didelphis albiventris e Akodon sp were the most abundant species in those areas, all of them related to enzootic cycle of Leishmania spp. In some areas it were possible to determine concomitant cycles of two or even three species. Infection of different wild animals in areas without human or canine infection says on behalf of presence and perpetuation of circulation cycles of parasite. Ny. intermedia e Mg. migonei were the predominant phlebotomines in Ilhabela, as much in forest environment as in the chicken hen with 93.81per cent of the total collected.In Itupeva, Ny neivai (33.06per cent ), Ny. whitmani (24,06per cent ) and Lu longipalpis (20,62per cent ) were the most abundant species. The presence of Lu. Longipalpis requires concern due its role as Leishmania infantum chagasi. In this region was described a enzootic cycle of this parasite
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Efeitos do controle da jaqueira, Artocarpus heterophyllus L., sobre a comunidade de pequenos mamíferos e a rede de dispersão de sementes na Ilha Grande, RJJosé Henrique Fortes Mello 10 February 2012 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente observa-se uma expressiva perda de biodiversidade global resultante de atividades antrópicas, sendo a introdução de espécies exóticas uma das mais impactantes. A jaqueira Artocarpus heterophyllus é uma espécie exótica introduzida no Brasil durante o período colonial, sendo considerada invasora em diversas localidades. Na Mata Atlântica invade áreas de mata aberta e de borda, habitualmente associadas a ambientes antrópicos. Na Ilha Grande é encontrada em grande abundância em decorrência do histórico de ocupação humana. Para compreender como a mastofauna responde a presença da jaqueira, o Laboratório de Ecologia de Mamíferos da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) vem desenvolvendo um estudo ao longo de seis anos nos arredores da Vila Dois Rios, localizada na face oceânica da Ilha Grande. A partir dos resultados prévios iniciou-se uma segunda etapa do estudo no mesmo local que buscou avaliar diferentes métodos de controle das jaqueiras. O presente estudo é uma continuação direta desses dois trabalhos anteriores e teve como objetivo acompanhar as respostas da comunidade de pequenos mamíferos no período imediatamente posterior ao controle. Durante 18 meses foram amostradas bimestralmente 18 grades, 10 aonde foi efetuado o controle das jaqueiras e 8 aonde não foi constatada a presença desta árvore. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura viva sendo banana a isca utilizada. Os mamíferos capturados foram medidos e suas fezes coletadas. A quantidade de jacas em cada área também foi anotada bimensalmente. As fezes foram analisadas em laboratório e as sementes encontradas identificadas. Os resultados obtidos indicam que a influência de A. heterophyllus sobre a estrutura da comunidade de pequenos mamíferos foi menor após o tratamento de controle. A única espécie que parece ainda responder a abundância de jaqueiras é o roedor Trinomys dimidiatus, que apresentou densidades mais elevadas nas áreas em tratamento, porém mais próximas a resultados obtidos para espécies congêneres em áreas pouco antropizadas. Utilizando uma abordagem de redes complexas observamos que, embora T. dimidiatus seja a espécie mais abundante em termos de número de indivíduos, o gambá Didelphis aurita parece ser a espécie de mamífero mais importante para dispersão de sementes nativas, aparecendo como espécie com maior número de conexões com espécies de sementes nas redes contruídas para as áreas sem jaqueiras e com jaqueiras antes e após o tratamento. Finalmente, a partir dos dados obtidos criamos um modelo matemático para a população de T. dimidiatus dos arredores da Vila Dois Rios, baseado em um crescimento logístico. Os resultados do modelo proposto se mostraram correlacionados com os dados de abundância reais, de modo que ele parece ser um simulador adequado da população local. / Currently, the world is experiencing a severe loss of biodiversity as consequence of human activities. Of these, the introduction of exotic species is one of the most harmful. The jackfruit tree, Artocarpus heterophyllus, is considered an exotic species in Brazil, where it was introduced during colonial times. In the Brazilian Atlantic Rainforest, A. heterophyllus colonizes open canopy and edge areas, mostly associated with anthropic environments. In Ilha Grande it can be found in high densities as a result of the historical process of human occupation of the island. To better understand if and how the small mammalian fauna responded to the presence of A. heterophyllus, the Laboratory of Mammal Ecology of Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) has been developing a study in the course of the last six years in the surroundings of Vila Dois Rios, located in the oceanic front of Ilha Grande. Based on previous results, a second phase of the study was implemented in the same local. This second study aimed to evaluate the best control method for the jackfruit trees (Moura 2011). The present study is a direct continuation of both studies, its main objective being to accompany the responses of mammalian community in the period immediately after the treatment of the jackfruit trees. During the course of 18 months 18 grids were sampled in a bimonthly basis, 10 where the jackfruit trees were treated and 8 where jackfruit trees were absent. In each grid 11 live traps were opened, and the bait was banana. The captured mammals were ear-tagged and measured and their feces collected. The number of jackfruits was also counted in each area bimonthly. The feces were analyzed in laboratory and the found seeds identified. Our results indicate that the community structure is being less influenced by A. heterophyllus abundances after the control treatment. The only species that still presented a response to the presence of A. heterophyllus was the spiny rat Trinomys dimidiatus. Even so, although the density of T. dimidiatus was high, it was lower than the density found previously, being more similar to results obtained for congeneric species in less anthropized sites. By using complex network analysis we observed that, although T. dimidiatus is the most abundant species in the study area, the opossum Didelphis aurita seems to be the most important species in terms of seed dispersal. D. aurita was the species with most connections in all built networks for areas without jackfruit trees and with jackfruit trees before and after the treatment. Finally, based on the obtained results we created a mathematical model for T. dimidiatus population of the surroundings of Vila Dois Rios, based on the logistic growth equation. The results of the proposed model were statistically correlated with our actual data, and so may be considered an adequate simulator for this particular population.
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Efeitos do controle da jaqueira, Artocarpus heterophyllus L., sobre a comunidade de pequenos mamíferos e a rede de dispersão de sementes na Ilha Grande, RJJosé Henrique Fortes Mello 10 February 2012 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente observa-se uma expressiva perda de biodiversidade global resultante de atividades antrópicas, sendo a introdução de espécies exóticas uma das mais impactantes. A jaqueira Artocarpus heterophyllus é uma espécie exótica introduzida no Brasil durante o período colonial, sendo considerada invasora em diversas localidades. Na Mata Atlântica invade áreas de mata aberta e de borda, habitualmente associadas a ambientes antrópicos. Na Ilha Grande é encontrada em grande abundância em decorrência do histórico de ocupação humana. Para compreender como a mastofauna responde a presença da jaqueira, o Laboratório de Ecologia de Mamíferos da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) vem desenvolvendo um estudo ao longo de seis anos nos arredores da Vila Dois Rios, localizada na face oceânica da Ilha Grande. A partir dos resultados prévios iniciou-se uma segunda etapa do estudo no mesmo local que buscou avaliar diferentes métodos de controle das jaqueiras. O presente estudo é uma continuação direta desses dois trabalhos anteriores e teve como objetivo acompanhar as respostas da comunidade de pequenos mamíferos no período imediatamente posterior ao controle. Durante 18 meses foram amostradas bimestralmente 18 grades, 10 aonde foi efetuado o controle das jaqueiras e 8 aonde não foi constatada a presença desta árvore. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura viva sendo banana a isca utilizada. Os mamíferos capturados foram medidos e suas fezes coletadas. A quantidade de jacas em cada área também foi anotada bimensalmente. As fezes foram analisadas em laboratório e as sementes encontradas identificadas. Os resultados obtidos indicam que a influência de A. heterophyllus sobre a estrutura da comunidade de pequenos mamíferos foi menor após o tratamento de controle. A única espécie que parece ainda responder a abundância de jaqueiras é o roedor Trinomys dimidiatus, que apresentou densidades mais elevadas nas áreas em tratamento, porém mais próximas a resultados obtidos para espécies congêneres em áreas pouco antropizadas. Utilizando uma abordagem de redes complexas observamos que, embora T. dimidiatus seja a espécie mais abundante em termos de número de indivíduos, o gambá Didelphis aurita parece ser a espécie de mamífero mais importante para dispersão de sementes nativas, aparecendo como espécie com maior número de conexões com espécies de sementes nas redes contruídas para as áreas sem jaqueiras e com jaqueiras antes e após o tratamento. Finalmente, a partir dos dados obtidos criamos um modelo matemático para a população de T. dimidiatus dos arredores da Vila Dois Rios, baseado em um crescimento logístico. Os resultados do modelo proposto se mostraram correlacionados com os dados de abundância reais, de modo que ele parece ser um simulador adequado da população local. / Currently, the world is experiencing a severe loss of biodiversity as consequence of human activities. Of these, the introduction of exotic species is one of the most harmful. The jackfruit tree, Artocarpus heterophyllus, is considered an exotic species in Brazil, where it was introduced during colonial times. In the Brazilian Atlantic Rainforest, A. heterophyllus colonizes open canopy and edge areas, mostly associated with anthropic environments. In Ilha Grande it can be found in high densities as a result of the historical process of human occupation of the island. To better understand if and how the small mammalian fauna responded to the presence of A. heterophyllus, the Laboratory of Mammal Ecology of Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) has been developing a study in the course of the last six years in the surroundings of Vila Dois Rios, located in the oceanic front of Ilha Grande. Based on previous results, a second phase of the study was implemented in the same local. This second study aimed to evaluate the best control method for the jackfruit trees (Moura 2011). The present study is a direct continuation of both studies, its main objective being to accompany the responses of mammalian community in the period immediately after the treatment of the jackfruit trees. During the course of 18 months 18 grids were sampled in a bimonthly basis, 10 where the jackfruit trees were treated and 8 where jackfruit trees were absent. In each grid 11 live traps were opened, and the bait was banana. The captured mammals were ear-tagged and measured and their feces collected. The number of jackfruits was also counted in each area bimonthly. The feces were analyzed in laboratory and the found seeds identified. Our results indicate that the community structure is being less influenced by A. heterophyllus abundances after the control treatment. The only species that still presented a response to the presence of A. heterophyllus was the spiny rat Trinomys dimidiatus. Even so, although the density of T. dimidiatus was high, it was lower than the density found previously, being more similar to results obtained for congeneric species in less anthropized sites. By using complex network analysis we observed that, although T. dimidiatus is the most abundant species in the study area, the opossum Didelphis aurita seems to be the most important species in terms of seed dispersal. D. aurita was the species with most connections in all built networks for areas without jackfruit trees and with jackfruit trees before and after the treatment. Finally, based on the obtained results we created a mathematical model for T. dimidiatus population of the surroundings of Vila Dois Rios, based on the logistic growth equation. The results of the proposed model were statistically correlated with our actual data, and so may be considered an adequate simulator for this particular population.
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