Os ecossistemas campestres que caracterizam os Campos Sulinos contêm alta biodiversidade e a sua manutenção está associada aos regimes de distúrbio como o fogo e o pastejo. Apesar de sua ampla contribuição social, nas últimas décadas esses ecossistemas têm sido substituídos por lavouras anuais e silvicultura, em razão de uma suposta vantagem econômica em relação à pecuária. Portanto, urge a consolidação de estratégias de manejo que conciliem a manutenção da diversidade biológica, dos processos ecossistêmicos e dos serviços ecológicos, com a viabilidade econômica aos produtores. Neste sentido, esta tese pretende colaborar com a concepção de estratégias de manejo para distintas formações dos Campos Sulinos. No Capítulo 1 discutimos a perspectiva de manejo adaptativo para a conservação de mosaicos de campos e florestas, propondo alternativas para serem testadas. Os Capítulos 2 e 3 abordam respostas das comunidades de plantas às três estratégias de manejo implementadas em um experimento conduzido em Aceguá/RS. No Capítulo 2 tratamos das mudanças na diversidade funcional e na estratégia de utilização dos recursos pelas plantas em resposta às estratégias de manejo. Em três escalas espaciais estudadas houve efeitos significativos dos diferentes manejos avaliados, incluindo o tratamento controle definido pelo manejo adotado na propriedade. No Capítulo 3 tratamos do efeito da roseta espinhenta Eryngium horridum sobre as comunidades de plantas, em resposta a um gradiente de altura da vegetação e aos dois sistemas de manejo conservativos implementados. Mesmo em uma pequena escala de tempo, neste estudo tivemos uma amostra da produção secundária dos campos de solos profundos e das respostas das comunidades de plantas às diferentes estratégias manejo aplicadas. / The Southern Brazil grassland ecosystems (Campos) contain high biodiversity and their maintenance is related to disturbance regimes as fire and grazing. Despite their contribution to society, in the last decades these ecosystems have been converted to crops and tree plantations due to the alleged economic advantage compared to livestock farming on the native grasslands. Therefore, it is urgent to consolidate management strategies that could combine the maintenance of biological diversity, ecosystem processes and ecological services, with economically viable livestock farming. In this sense, this thesis intends to collaborate with the design of management strategies for distinct grassland formations of the South Brazilian Campos. In Chapter 1 we discuss the concept of adaptive management as applied to grassland/forest mosaics that characterize southern Brazil formations, and propose management options to be tested. In Chapters 2 and 3 we refer to the responses of plant communities to three grazing management treatments implemented in an experiment conducted in Aceguá/RS. In Chapter 2 we investigated changes in plant functional diversity and resource use strategies in response to three grazing managements. At the three studied spatial scales we found differences between rotational grazing and the management used in farm. Finally, in the chapter 3 we study the effect of thorny rosette Eryngium horridum in plant communities, in response to the vegetation height gradient and the two conservative grazing managements. Even in a short time, in this work we verify the first results of the secondary production and the responses of plant communities to the applied management strategies.

Os ecossistemas de campo no sul do Brasil apresentam distribuição em mosaicos naturais com florestas, representadas por matas ciliares, manchas florestais, entre outras formações. Há uma tendência natural da expansão das áreas florestais sobre as campestres, e aves desempenham um papel importante nessa expansão ao levarem sementes de áreas-fonte (mata ciliar) para manchas florestais. Avaliamos a comunidade de aves dispersoras de sementes em quatro áreas na Serra do Sudeste, município de Encruzilhada do Sul. Aves foram capturadas em manchas florestais de diferentes tamanhos e graus de isolamento, e as sementes capturadas em suas fezes foram identificadas. Encontramos 13 espécies de aves dispersando 30 espécies de sementes, predominando interações generalistas entre elas. As manchas florestais foram semelhantes na composição e abundância de aves dispersoras que os visitam, resultando em semelhança na composição de sementes que potencialmente chegam a cada tipo de mancha florestal. Quanto à composição de plantas das manchas florestais e mata ciliar, do total de 73 espécies amostradas, 72,6% eram zoocóricas. Manchas florestais pequenas e isoladas apresentaram riqueza de plantas do estrato inferior menor que a esperada, e matas ciliares, riqueza maior que a esperada. Além disso, manchas grandes tiveram riqueza de plantas do estrato inferior maior do que as pequenas. Portanto, a limitação de dispersão de plantas zoocóricas ocorre para manchas pequenas, diminuindo sua contribuição para a expansão das florestas, ao contrário das manchas florestais grandes e próximas da mata ciliar. A exclusão do acesso do gado durante um período de 14 meses não causou diferenças na riqueza, abundância e composição de plântulas florestais. / Grassland ecosystems in South Brazil are distributed in natural mosaics with forests, represented by gallery forests, forest patches, among other forest types. There is a natural tendency of forest areas to expand over grassland areas, and birds have an important hole in such expansion, by carrying seeds from font-areas (gallery forests) to the forest patches. We evaluate the bird dispersers community in four areas in Serra do Sudeste, Encruzilhada do Sul municipality. Birds were captured in forest patches of different sizes and isolation degrees, and the seeds captured from the bird’s feces were identified. We found 13 bird species dispersing 30 seed species, and most of interactions were generalists. The forest patches were similar in composition and abundance of bird dispersers, resulting in a similar composition of seeds that potentially are carried to each patch type. We sampled 73 species of plants in gallery forests and forest patches, of which 72,6% were zoochoric. Small and isolated forest patches had sapling richness less than expected, and gallery forests, more than expected. Further, sapling species richness was higher in the big patches than in small patches. Therefore, the dispersal limitation of zoochoric plants occurs for small patches, decreasing their contribution to forest expansion, unlike bigger forest patches located near to gallery forests. Exclusion of cattle for a period of 14 months did not caused differences in richness, abundance and composition of forest saplings.

Os ecossistemas de campo no sul do Brasil apresentam distribuição em mosaicos naturais com florestas, representadas por matas ciliares, manchas florestais, entre outras formações. Há uma tendência natural da expansão das áreas florestais sobre as campestres, e aves desempenham um papel importante nessa expansão ao levarem sementes de áreas-fonte (mata ciliar) para manchas florestais. Avaliamos a comunidade de aves dispersoras de sementes em quatro áreas na Serra do Sudeste, município de Encruzilhada do Sul. Aves foram capturadas em manchas florestais de diferentes tamanhos e graus de isolamento, e as sementes capturadas em suas fezes foram identificadas. Encontramos 13 espécies de aves dispersando 30 espécies de sementes, predominando interações generalistas entre elas. As manchas florestais foram semelhantes na composição e abundância de aves dispersoras que os visitam, resultando em semelhança na composição de sementes que potencialmente chegam a cada tipo de mancha florestal. Quanto à composição de plantas das manchas florestais e mata ciliar, do total de 73 espécies amostradas, 72,6% eram zoocóricas. Manchas florestais pequenas e isoladas apresentaram riqueza de plantas do estrato inferior menor que a esperada, e matas ciliares, riqueza maior que a esperada. Além disso, manchas grandes tiveram riqueza de plantas do estrato inferior maior do que as pequenas. Portanto, a limitação de dispersão de plantas zoocóricas ocorre para manchas pequenas, diminuindo sua contribuição para a expansão das florestas, ao contrário das manchas florestais grandes e próximas da mata ciliar. A exclusão do acesso do gado durante um período de 14 meses não causou diferenças na riqueza, abundância e composição de plântulas florestais. / Grassland ecosystems in South Brazil are distributed in natural mosaics with forests, represented by gallery forests, forest patches, among other forest types. There is a natural tendency of forest areas to expand over grassland areas, and birds have an important hole in such expansion, by carrying seeds from font-areas (gallery forests) to the forest patches. We evaluate the bird dispersers community in four areas in Serra do Sudeste, Encruzilhada do Sul municipality. Birds were captured in forest patches of different sizes and isolation degrees, and the seeds captured from the bird’s feces were identified. We found 13 bird species dispersing 30 seed species, and most of interactions were generalists. The forest patches were similar in composition and abundance of bird dispersers, resulting in a similar composition of seeds that potentially are carried to each patch type. We sampled 73 species of plants in gallery forests and forest patches, of which 72,6% were zoochoric. Small and isolated forest patches had sapling richness less than expected, and gallery forests, more than expected. Further, sapling species richness was higher in the big patches than in small patches. Therefore, the dispersal limitation of zoochoric plants occurs for small patches, decreasing their contribution to forest expansion, unlike bigger forest patches located near to gallery forests. Exclusion of cattle for a period of 14 months did not caused differences in richness, abundance and composition of forest saplings.

Os ecossistemas de campo no sul do Brasil apresentam distribuição em mosaicos naturais com florestas, representadas por matas ciliares, manchas florestais, entre outras formações. Há uma tendência natural da expansão das áreas florestais sobre as campestres, e aves desempenham um papel importante nessa expansão ao levarem sementes de áreas-fonte (mata ciliar) para manchas florestais. Avaliamos a comunidade de aves dispersoras de sementes em quatro áreas na Serra do Sudeste, município de Encruzilhada do Sul. Aves foram capturadas em manchas florestais de diferentes tamanhos e graus de isolamento, e as sementes capturadas em suas fezes foram identificadas. Encontramos 13 espécies de aves dispersando 30 espécies de sementes, predominando interações generalistas entre elas. As manchas florestais foram semelhantes na composição e abundância de aves dispersoras que os visitam, resultando em semelhança na composição de sementes que potencialmente chegam a cada tipo de mancha florestal. Quanto à composição de plantas das manchas florestais e mata ciliar, do total de 73 espécies amostradas, 72,6% eram zoocóricas. Manchas florestais pequenas e isoladas apresentaram riqueza de plantas do estrato inferior menor que a esperada, e matas ciliares, riqueza maior que a esperada. Além disso, manchas grandes tiveram riqueza de plantas do estrato inferior maior do que as pequenas. Portanto, a limitação de dispersão de plantas zoocóricas ocorre para manchas pequenas, diminuindo sua contribuição para a expansão das florestas, ao contrário das manchas florestais grandes e próximas da mata ciliar. A exclusão do acesso do gado durante um período de 14 meses não causou diferenças na riqueza, abundância e composição de plântulas florestais. / Grassland ecosystems in South Brazil are distributed in natural mosaics with forests, represented by gallery forests, forest patches, among other forest types. There is a natural tendency of forest areas to expand over grassland areas, and birds have an important hole in such expansion, by carrying seeds from font-areas (gallery forests) to the forest patches. We evaluate the bird dispersers community in four areas in Serra do Sudeste, Encruzilhada do Sul municipality. Birds were captured in forest patches of different sizes and isolation degrees, and the seeds captured from the bird’s feces were identified. We found 13 bird species dispersing 30 seed species, and most of interactions were generalists. The forest patches were similar in composition and abundance of bird dispersers, resulting in a similar composition of seeds that potentially are carried to each patch type. We sampled 73 species of plants in gallery forests and forest patches, of which 72,6% were zoochoric. Small and isolated forest patches had sapling richness less than expected, and gallery forests, more than expected. Further, sapling species richness was higher in the big patches than in small patches. Therefore, the dispersal limitation of zoochoric plants occurs for small patches, decreasing their contribution to forest expansion, unlike bigger forest patches located near to gallery forests. Exclusion of cattle for a period of 14 months did not caused differences in richness, abundance and composition of forest saplings.

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The objective of this work was to evaluate the influence of the isolation caused by urbanization on the interaction networks between plants and floral visitors. Twelve South Brazilian fragments were sampled in the metropolitan area of Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Sampling was performed during spring and summer of 2016/17 in 1-hectare circular plots using the focal method (10 minutes observation / plant). We estimated the degree of isolation of the fragments by calculating the area covered by urban matrix in a buffer of 2000 meters around each plot. We performed a qualitative-quantitative sampling of vegetation as part of the explanatory data observed for the network patterns. To construct interaction matrices, we divide visitors into potential pollinators and non-pollinators. We construct quantitative interaction matrices for each fragment/plot by calculating the metrics available in the networklevel function of the bipartite package of the R program. We estimate the correlation between the logarithm of the urbanized area in a radius of 2000 meters and each network metric calculated with the generalized linear model. We sampled 1240 plants (182 species). The total abundance of floral visitors was 1840 specimens (94% potential pollinators). The richness of plant species was greater in areas more isolated by urbanization, which is due to the fact that these areas catch fire more frequently. The richness of visitors was also higher in these areas, which is due to a "bottom up" effect given by the increase in plant richness. The results suggest that networks increase connectance and nestedness (in more urbanized areas) as a way of protection against the disturbance, increasing system stability. In addition, areas further away from urbanization allow a greater level of network specialization, since they have a greater range of niches. We conclude that these findings highlight the importance of investing in the conservation and maintenance of natural areas within large cities, although they may seem isolated in the midst of a dense urban matrix. These areas are still a good haven for wildlife and need to be kept intact. / As rela??es mutual?sticas entre plantas e animais desempenham um papel chave nos processos ecol?gicos e evolutivos. Estas rela??es s?o vistas como redes complexas de intera??o, que apresentam padr?es estruturais recorrentes e est?o severamente amea?adas por a??es antropog?nicas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influ?ncia do isolamento causado pela urbaniza??o nas redes de intera??o entre plantas e visitantes florais. Foram amostrados 12 fragmentos campestres na regi?o metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul. A amostragem foi realizada durante a primavera e o ver?o de 2016/17, em parcelas circulares de 1 hectare atrav?s do m?todo focal (10 minutos de observa??o/planta). Estimamos o grau de isolamento dos fragmentos calculando a ?rea coberta por matriz urbana em uma ?rea tamp?o de 2000 metros em torno de cada parcela. Realizamos um levantamento qualiquantitativo da vegeta??o como vari?vel explanat?ria para os padr?es de redes encontrados. Para construir as matrizes de intera??o dividimos os visitantes em potenciais polinizadores e n?o polinizadores. Constru?mos matrizes quantitativas de intera??o para cada fragmento, calculando as m?tricas dispon?veis na fun??o networklevel do pacote bipartite do programa R. Estimamos a correla??o entre o logaritmo da ?rea urbanizada em um raio de 2000 metros e cada m?trica de rede calculada com modelo linear generalizado. Foram amostradas 1240 plantas (182 esp?cies). A abund?ncia total de visitantes florais foi de 1840 esp?cimes (94% potenciais polinizadores). A riqueza de esp?cies de plantas foi maior em ?reas mais isoladas pela urbaniza??o, o que se deve ao fato destas ?reas pegarem fogo com mais frequ?ncia. A riqueza de visitantes tamb?m foi maior nestas ?reas, o que se deve por um efeito ?bottom up? dado pelo aumento na riqueza de plantas. Os resultados sugerem que as redes aumentam a conect?ncia e aninhamento (em ?reas mais urbanizadas) como uma forma de ?driblar? o dist?rbio, aumentando assim a estabilidade do sistema. Al?m disto, ?reas mais afastadas da urbaniza??o permitem um maior n?vel de especializa??o das redes, pois possuem maior amplitude de nichos. Conclu?mos que essas descobertas destacam a import?ncia do investimento na conserva??o e manuten??o de ?reas naturais nas grandes cidades, embora possam parecer isoladas em meio a uma densa matriz urbana. Estas ?reas ainda s?o um bom ref?gio para a vida selvagem e precisam ser mantidas intactas.

A introdução de espécies cresceu nos últimos séculos e muitas delas têm se tornado problema devido à alta capacidade de invasão, modificando ecossistemas naturais e ameaçando espécies nativas. O javali (Sus scrofa) tem demonstrado grande capacidade de invasão e de produção de danos à biodiversidade e agropecuária. No Brasil, a combinação de ambientes com grãos cultivados e remanescentes de vegetação silvestre parece oferecer aos javalis condições alimentares adequadas. Neste trabalho analisamos o conteúdo estomacal de javalis abatidos por controladores para caracterizar a composição de alimentos explorados em três ecorregiões brasileiras – os Campos Sulinos, as Florestas de Araucária e o Pantanal - e avaliar os possíveis riscos que a espécie pode representar para a produção agropecuária e a conservação da biodiversidade. Examinamos a existência de padrões de dieta em cada ecorregião e sua relação com atributos dos indivíduos, do ambiente e da caça através de métodos de ordenação. Visualizamos a distribuição de macronutrientes através da ferramenta gráfica Triângulo-Retângulo de Mistura. Partes aéreas de plantas frescas e raízes formaram a base da dieta nas três ecorregiões. Quando disponíveis, grãos cultivados nos Campos Sulinos e Florestas de Araucária e frutos e sementes silvestres no Pantanal parecem ser preferidos à forragem, o que pode ser explicado por possuírem alto valor energético. Raízes e invertebrados são importantes alimentos no Pantanal, principalmente no período de vazante. Além do registro do consumo de fauna nativa houve o consumo de ovinos. Nas três ecorregiões estudadas há grande variação na proporção em que itens são encontrados em cada estômago. Estes achados sugerem que as necessidades nutricionais são menos importantes ou de difícil ajuste nas condições limitantes dos ambientes silvestres. Nos Campos Sulinos o consumo de proteínas alcançou níveis ideais para crescimento e lactação quando comparado ao porco doméstico o que sugere melhores condições de expansão e abundância nessa região. De forma geral, a dieta de javalis nas ecorregiões estudadas sugere que os principais danos à biodiversidade estejam mais relacionados com a competição difusa por exploração de recursos e alterações nos hábitats e processos ecossistêmicos pela busca por recursos do que pela predação de espécies de interesse especial de conservação. / Introduction of species has grown in recent centuries and many have become a problem due to high invasiveness, modifying natural ecosystems and threatening native species. Wild boar (Sus scrofa) has demonstrated great capacity for invasion and production of damages to biodiversity and agriculture. In Brazil, the combination of environments with cultivated grains and remnants of wild vegetation seems to offer the wild boars adequate food conditions. In this study, we analyzed the stomach contents of wild boars slaughtered by controllers to characterize the composition of foods exploited in three Brazilian ecoregions characterized by mosaics of fields and forests – the South Brazilian Campos, the Araucaria Forests and Pantanal - and to evaluate the possible risks that the species can represent for agricultural production and conservation of biodiversity. We examined the existence of dietary patterns in each ecoregion and its relation with individuals' attributes, the environment and hunting through ordering methods. We visualize the macronutrient distribution through the right-angle misture triangle (RMT) tool. Aerial parts of fresh plants and roots formed the basis of diet in the three ecoregions. When available, grains grown in the South Brazilian Campos and Araucaria Forests and wild fruits and seeds in the Pantanal seem to be preferred to the forage, which can be explained by their high energy value. Roots and invertebrates are important food in the Pantanal, especially in the period of ebb. In addition to the consumption of native fauna, there was consumption of sheep. In the three ecoregions studied there is great variation in the proportion in which items are found in each stomach. These findings suggest that nutritional needs are less important or difficult to adjust under conditions that limit wild environments. In the Shouth Brazilian Campos the protein consumption reached optimal levels for growth and lactation when compared to the domestic pig, which suggests better conditions of expansion and abundance in this region. In general, the wild boar diet in the ecoregions studied suggests that the main damages to biodiversity are more related to the diffuse competition for resource exploitation and changes in habitats and ecosystem processes due to the search for resources than for the predation of species of special interest to conservation.

O modelo tradicional de dinâmica de expansão da floresta com Araucaria sobre os campos do Planalto Sul-brasileiro foi desenvolvido pelo naturalista Roberto Klein (1923-1992), e foi baseado no processo de nucleação florestal em áreas campestres. Estudos visando compreender o processo de estabelecimento de espécies de plantas lenhosas florestais em manchas de floresta com Araucaria isoladas em áreas campestres do Planalto Nordeste do Rio Grande do Sul foram desenvolvidos a partir da análise de padrões de colonização e mecanismos de dispersão de diásporos. Os estudos foram conduzidos no CPCN Pró-Mata PUCRS, em São Francisco de Paula, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O CCapítulo 1 apresenta os principais eixos teóricos abordados ao longo da tese, seus referenciais históricos e contexto local. No CCapítulo 2 foi avaliado o papel de arbustos e árvores isoladas como sítios de colonização para espécies lenhosas florestais em áreas abertas.Foram encontradas mais plântulas de espécies florestais sob a copa de plantas-berçário (particularmente sob araucárias) do que em áreas abertas e as plântulas apresentaram diásporos dispersos principalmente por vertebrados, indicando a importância de árvores de Araucaria angustifolia como plantas-berçário no processo de colonização de sítios campestres por espécies florestais. Os capítulos 3, 4 e 5 discutem padrões de colonização de manchas florestais por espécies lenhosas florestais e mecanismos de dispersão de espécies florestais colonizadoras de manchas. Foram analisadas manchas florestais de tamanhos diferentes em área de campo nativo. No Capítulo 3 foram analisadas a composição de espécies (abundância relativa), a riqueza, a diversidade e os padrões de colonização em comunidades de plantas jovens nas manchas. Riqueza e diversidade foram positivamente correlacionadas com aárea da mancha; além disso, a ordenação das unidades amostrais de acordo com a abundância relativa de indivíduos jovens de espécies lenhosas indicou um gradiente nas comunidades de plantas jovens associado com a área da mancha. A razão entre a abundância de espécies residentes (presentes nas comunidades tanto como indivíduos jovens quanto como adultos) e colonizadoras (presentes nas comunidades somente como indivíduos jovens) aumentou de plantas-berçário para manchas grandes. Nestas últimas, o predomínio de espécies residentes nas comunidades de indivíduos jovens dificulta a imigração de novas espécies para as manchas, limitando a riqueza e a diversidade. No Capítulo 4 foram analisadas as estratégias de dispersão das espécies lenhosas colonizadoras das manchas.Foi avaliada a influência da filogenia e atributos de diásporos relacionados à atração de dispersores (DAT) sobre o trade-off tamanho de semente/número de sementes (SSNT) em espécies lenhosas colonizando manchas florestais, e em comunidades de plantas jovens presentes em manchas florestais de tamanhos diferentes. A alocação de energia para dispersão (número de sementes) em detrimento de sobrevivência da prole (tamanho das sementes) aumentou o sucesso no estabelecimento de espécies colonizadoras em manchas florestais somente quando as influências da filogenia e do DAT foram controladas através de análise de resíduos. A área da mancha exerceu uma pressão seletiva sobre o tamanho das sementes, especialmente quando as influências de filogenia e DAT foram removidas. No Capítulo 5 foi analisada a influência das interações entre plantas colonizadoras e frugívoros dispersores sobre a colonização de manchas florestais.A maioria das espécies lenhosas colonizando manchas de floresta com Araucaria apresentaram diásporos associados com dispersão por vertebrados. Interações entre plantas e frugívoros envolvendo aves de tamanho médio, a maioria frugívoras, associadas com habitats de borda e hábito migratório correlacionaram-se positivamente com manchas pequenas e grandes, enquanto aquelasenvolvendo aves residentes de tamanho grande, em sua maioria não-frugívoras e habitantes de áreas abertas e florestas associaram-se com plantas-berçário. Nossos resultados sugeriram um trade-off envolvendo a quantidade de reservas contidas na semente e a probabilidade do diásporo ser transportado por um frugívoro. No Capítulo 6, uma ampliação do modelo original de Klein é sugerida, e inclui outros níveis tróficos no processo de nucleação de manchas de floresta com Araucaria sobre os campos do Planalto Sul-brasileiro. / The traditional model of expansion dynamics of the Araucaria forest over Campos grassland found in the southern Brazilian highlands was developed by the naturalist Roberto Klein (1923-1992), and was based on the forest nucleation process over grassland sites. Studies concerning the establishment of forest woody plant species into Araucaria forest patches isolated in grassland sites occurring in the Northeast Plateau of the Rio Grande do Sul were developed from analises of plant colonization patterns and diaspore dispersal mecanisms. Studies were conducted at the CPCN Pró-Mata PUCRS, São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul State, Brazil. The Chapter 1 presents the main theoretical axes covered along the thesis, its historical backgrounds and its local context. In the Chapter 2 was evaluated the role of isolated shrubs and trees as colonization sites for forest woody species in open areas.We found more forest species seedlings beneath the nurse plant crowns (particularly beneath Araucaria trees) than in open areas, and the seedlings presented diaspores mainly dispersed by vertebrates, indicating the importance of Araucaria angustifolia trees as nurse plants in grassland colonization process by forest species.The chapters 3, 4 e 5 discuss patch colonization patterns and dispersal mecanisms of colonizer species in patches. Forest patches of different sizes and occurring in a native grassland were analyzed. In the Chapter 3 we analyzed the species composition (relative abundance), richness, diversity and colonization patterns in sapling communities in the patches. Richness and diversity were positively correlated with patch area; furthermore, the ordination of the sampling units according to the relative abundance of saplings from woody species has indicated gradient in the sapling communities associated with patch area.The ratio among theabundance of resident species (those present in the communities both as saplings and adult individuals) and the abundance of colonizer species (those present in the communities only as saplings) increased from nurse plants to large patches. In the last, the prevailence of resident adults in the sapling communities made difficult the immigration of new species into the patches, limiting richness and diversity. In the Chapter 4, the dispersal strategies of woody species colonizing patches were analyzed. We evaluated the influence of phylogeny and diaspore attributes related to disperser attraction (DAT) on the seed size/number trade-off (SSNT) in woody species colonizing forest patches, and in sapling communities present in forest patches of different sizes.Energy allocation for dispersal (seed number) in detriment of offspring survival (seed size) increased the establishment success of the colonizer species in forest patches only when the influences of phylogeny and DAT were controlled through residual analysis. Patch area exerted a selective pressure on seed size, especially when the influences of phylogeny and DAT were removed. In the Chapter 5 we analyzed the influence of interactions between colonizer plants and disperser frugivores in the forest patch colonization. Most woody species colonizing Araucaria forest patches presented diaspore associated with vertebrate dispersal. Interactions between plants and frugivores involving medium-sized, mostly frugivorous birds, associated with edge habitats and migratory habit positively correlated with small and large patches, while those involving large-sized, resident, mostly non-frugivorous birds inhabiting open areas and forests were associated with nurse plants. Our results suggested a trade-off involving the seed reserve content and the probability of the diaspore being transported by a given frugivore. In the Chapter 6, an extension of the Klein´s original model is suggested, and includes other trophic levels in the process of Araucaria forest patch nucleation over the Campos grassland of the South Brazilian Plateau.

A introdução de espécies cresceu nos últimos séculos e muitas delas têm se tornado problema devido à alta capacidade de invasão, modificando ecossistemas naturais e ameaçando espécies nativas. O javali (Sus scrofa) tem demonstrado grande capacidade de invasão e de produção de danos à biodiversidade e agropecuária. No Brasil, a combinação de ambientes com grãos cultivados e remanescentes de vegetação silvestre parece oferecer aos javalis condições alimentares adequadas. Neste trabalho analisamos o conteúdo estomacal de javalis abatidos por controladores para caracterizar a composição de alimentos explorados em três ecorregiões brasileiras – os Campos Sulinos, as Florestas de Araucária e o Pantanal - e avaliar os possíveis riscos que a espécie pode representar para a produção agropecuária e a conservação da biodiversidade. Examinamos a existência de padrões de dieta em cada ecorregião e sua relação com atributos dos indivíduos, do ambiente e da caça através de métodos de ordenação. Visualizamos a distribuição de macronutrientes através da ferramenta gráfica Triângulo-Retângulo de Mistura. Partes aéreas de plantas frescas e raízes formaram a base da dieta nas três ecorregiões. Quando disponíveis, grãos cultivados nos Campos Sulinos e Florestas de Araucária e frutos e sementes silvestres no Pantanal parecem ser preferidos à forragem, o que pode ser explicado por possuírem alto valor energético. Raízes e invertebrados são importantes alimentos no Pantanal, principalmente no período de vazante. Além do registro do consumo de fauna nativa houve o consumo de ovinos. Nas três ecorregiões estudadas há grande variação na proporção em que itens são encontrados em cada estômago. Estes achados sugerem que as necessidades nutricionais são menos importantes ou de difícil ajuste nas condições limitantes dos ambientes silvestres. Nos Campos Sulinos o consumo de proteínas alcançou níveis ideais para crescimento e lactação quando comparado ao porco doméstico o que sugere melhores condições de expansão e abundância nessa região. De forma geral, a dieta de javalis nas ecorregiões estudadas sugere que os principais danos à biodiversidade estejam mais relacionados com a competição difusa por exploração de recursos e alterações nos hábitats e processos ecossistêmicos pela busca por recursos do que pela predação de espécies de interesse especial de conservação. / Introduction of species has grown in recent centuries and many have become a problem due to high invasiveness, modifying natural ecosystems and threatening native species. Wild boar (Sus scrofa) has demonstrated great capacity for invasion and production of damages to biodiversity and agriculture. In Brazil, the combination of environments with cultivated grains and remnants of wild vegetation seems to offer the wild boars adequate food conditions. In this study, we analyzed the stomach contents of wild boars slaughtered by controllers to characterize the composition of foods exploited in three Brazilian ecoregions characterized by mosaics of fields and forests – the South Brazilian Campos, the Araucaria Forests and Pantanal - and to evaluate the possible risks that the species can represent for agricultural production and conservation of biodiversity. We examined the existence of dietary patterns in each ecoregion and its relation with individuals' attributes, the environment and hunting through ordering methods. We visualize the macronutrient distribution through the right-angle misture triangle (RMT) tool. Aerial parts of fresh plants and roots formed the basis of diet in the three ecoregions. When available, grains grown in the South Brazilian Campos and Araucaria Forests and wild fruits and seeds in the Pantanal seem to be preferred to the forage, which can be explained by their high energy value. Roots and invertebrates are important food in the Pantanal, especially in the period of ebb. In addition to the consumption of native fauna, there was consumption of sheep. In the three ecoregions studied there is great variation in the proportion in which items are found in each stomach. These findings suggest that nutritional needs are less important or difficult to adjust under conditions that limit wild environments. In the Shouth Brazilian Campos the protein consumption reached optimal levels for growth and lactation when compared to the domestic pig, which suggests better conditions of expansion and abundance in this region. In general, the wild boar diet in the ecoregions studied suggests that the main damages to biodiversity are more related to the diffuse competition for resource exploitation and changes in habitats and ecosystem processes due to the search for resources than for the predation of species of special interest to conservation.

O modelo tradicional de dinâmica de expansão da floresta com Araucaria sobre os campos do Planalto Sul-brasileiro foi desenvolvido pelo naturalista Roberto Klein (1923-1992), e foi baseado no processo de nucleação florestal em áreas campestres. Estudos visando compreender o processo de estabelecimento de espécies de plantas lenhosas florestais em manchas de floresta com Araucaria isoladas em áreas campestres do Planalto Nordeste do Rio Grande do Sul foram desenvolvidos a partir da análise de padrões de colonização e mecanismos de dispersão de diásporos. Os estudos foram conduzidos no CPCN Pró-Mata PUCRS, em São Francisco de Paula, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. O CCapítulo 1 apresenta os principais eixos teóricos abordados ao longo da tese, seus referenciais históricos e contexto local. No CCapítulo 2 foi avaliado o papel de arbustos e árvores isoladas como sítios de colonização para espécies lenhosas florestais em áreas abertas.Foram encontradas mais plântulas de espécies florestais sob a copa de plantas-berçário (particularmente sob araucárias) do que em áreas abertas e as plântulas apresentaram diásporos dispersos principalmente por vertebrados, indicando a importância de árvores de Araucaria angustifolia como plantas-berçário no processo de colonização de sítios campestres por espécies florestais. Os capítulos 3, 4 e 5 discutem padrões de colonização de manchas florestais por espécies lenhosas florestais e mecanismos de dispersão de espécies florestais colonizadoras de manchas. Foram analisadas manchas florestais de tamanhos diferentes em área de campo nativo. No Capítulo 3 foram analisadas a composição de espécies (abundância relativa), a riqueza, a diversidade e os padrões de colonização em comunidades de plantas jovens nas manchas. Riqueza e diversidade foram positivamente correlacionadas com aárea da mancha; além disso, a ordenação das unidades amostrais de acordo com a abundância relativa de indivíduos jovens de espécies lenhosas indicou um gradiente nas comunidades de plantas jovens associado com a área da mancha. A razão entre a abundância de espécies residentes (presentes nas comunidades tanto como indivíduos jovens quanto como adultos) e colonizadoras (presentes nas comunidades somente como indivíduos jovens) aumentou de plantas-berçário para manchas grandes. Nestas últimas, o predomínio de espécies residentes nas comunidades de indivíduos jovens dificulta a imigração de novas espécies para as manchas, limitando a riqueza e a diversidade. No Capítulo 4 foram analisadas as estratégias de dispersão das espécies lenhosas colonizadoras das manchas.Foi avaliada a influência da filogenia e atributos de diásporos relacionados à atração de dispersores (DAT) sobre o trade-off tamanho de semente/número de sementes (SSNT) em espécies lenhosas colonizando manchas florestais, e em comunidades de plantas jovens presentes em manchas florestais de tamanhos diferentes. A alocação de energia para dispersão (número de sementes) em detrimento de sobrevivência da prole (tamanho das sementes) aumentou o sucesso no estabelecimento de espécies colonizadoras em manchas florestais somente quando as influências da filogenia e do DAT foram controladas através de análise de resíduos. A área da mancha exerceu uma pressão seletiva sobre o tamanho das sementes, especialmente quando as influências de filogenia e DAT foram removidas. No Capítulo 5 foi analisada a influência das interações entre plantas colonizadoras e frugívoros dispersores sobre a colonização de manchas florestais.A maioria das espécies lenhosas colonizando manchas de floresta com Araucaria apresentaram diásporos associados com dispersão por vertebrados. Interações entre plantas e frugívoros envolvendo aves de tamanho médio, a maioria frugívoras, associadas com habitats de borda e hábito migratório correlacionaram-se positivamente com manchas pequenas e grandes, enquanto aquelasenvolvendo aves residentes de tamanho grande, em sua maioria não-frugívoras e habitantes de áreas abertas e florestas associaram-se com plantas-berçário. Nossos resultados sugeriram um trade-off envolvendo a quantidade de reservas contidas na semente e a probabilidade do diásporo ser transportado por um frugívoro. No Capítulo 6, uma ampliação do modelo original de Klein é sugerida, e inclui outros níveis tróficos no processo de nucleação de manchas de floresta com Araucaria sobre os campos do Planalto Sul-brasileiro. / The traditional model of expansion dynamics of the Araucaria forest over Campos grassland found in the southern Brazilian highlands was developed by the naturalist Roberto Klein (1923-1992), and was based on the forest nucleation process over grassland sites. Studies concerning the establishment of forest woody plant species into Araucaria forest patches isolated in grassland sites occurring in the Northeast Plateau of the Rio Grande do Sul were developed from analises of plant colonization patterns and diaspore dispersal mecanisms. Studies were conducted at the CPCN Pró-Mata PUCRS, São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul State, Brazil. The Chapter 1 presents the main theoretical axes covered along the thesis, its historical backgrounds and its local context. In the Chapter 2 was evaluated the role of isolated shrubs and trees as colonization sites for forest woody species in open areas.We found more forest species seedlings beneath the nurse plant crowns (particularly beneath Araucaria trees) than in open areas, and the seedlings presented diaspores mainly dispersed by vertebrates, indicating the importance of Araucaria angustifolia trees as nurse plants in grassland colonization process by forest species.The chapters 3, 4 e 5 discuss patch colonization patterns and dispersal mecanisms of colonizer species in patches. Forest patches of different sizes and occurring in a native grassland were analyzed. In the Chapter 3 we analyzed the species composition (relative abundance), richness, diversity and colonization patterns in sapling communities in the patches. Richness and diversity were positively correlated with patch area; furthermore, the ordination of the sampling units according to the relative abundance of saplings from woody species has indicated gradient in the sapling communities associated with patch area.The ratio among theabundance of resident species (those present in the communities both as saplings and adult individuals) and the abundance of colonizer species (those present in the communities only as saplings) increased from nurse plants to large patches. In the last, the prevailence of resident adults in the sapling communities made difficult the immigration of new species into the patches, limiting richness and diversity. In the Chapter 4, the dispersal strategies of woody species colonizing patches were analyzed. We evaluated the influence of phylogeny and diaspore attributes related to disperser attraction (DAT) on the seed size/number trade-off (SSNT) in woody species colonizing forest patches, and in sapling communities present in forest patches of different sizes.Energy allocation for dispersal (seed number) in detriment of offspring survival (seed size) increased the establishment success of the colonizer species in forest patches only when the influences of phylogeny and DAT were controlled through residual analysis. Patch area exerted a selective pressure on seed size, especially when the influences of phylogeny and DAT were removed. In the Chapter 5 we analyzed the influence of interactions between colonizer plants and disperser frugivores in the forest patch colonization. Most woody species colonizing Araucaria forest patches presented diaspore associated with vertebrate dispersal. Interactions between plants and frugivores involving medium-sized, mostly frugivorous birds, associated with edge habitats and migratory habit positively correlated with small and large patches, while those involving large-sized, resident, mostly non-frugivorous birds inhabiting open areas and forests were associated with nurse plants. Our results suggested a trade-off involving the seed reserve content and the probability of the diaspore being transported by a given frugivore. In the Chapter 6, an extension of the Klein´s original model is suggested, and includes other trophic levels in the process of Araucaria forest patch nucleation over the Campos grassland of the South Brazilian Plateau.

A introdução de espécies cresceu nos últimos séculos e muitas delas têm se tornado problema devido à alta capacidade de invasão, modificando ecossistemas naturais e ameaçando espécies nativas. O javali (Sus scrofa) tem demonstrado grande capacidade de invasão e de produção de danos à biodiversidade e agropecuária. No Brasil, a combinação de ambientes com grãos cultivados e remanescentes de vegetação silvestre parece oferecer aos javalis condições alimentares adequadas. Neste trabalho analisamos o conteúdo estomacal de javalis abatidos por controladores para caracterizar a composição de alimentos explorados em três ecorregiões brasileiras – os Campos Sulinos, as Florestas de Araucária e o Pantanal - e avaliar os possíveis riscos que a espécie pode representar para a produção agropecuária e a conservação da biodiversidade. Examinamos a existência de padrões de dieta em cada ecorregião e sua relação com atributos dos indivíduos, do ambiente e da caça através de métodos de ordenação. Visualizamos a distribuição de macronutrientes através da ferramenta gráfica Triângulo-Retângulo de Mistura. Partes aéreas de plantas frescas e raízes formaram a base da dieta nas três ecorregiões. Quando disponíveis, grãos cultivados nos Campos Sulinos e Florestas de Araucária e frutos e sementes silvestres no Pantanal parecem ser preferidos à forragem, o que pode ser explicado por possuírem alto valor energético. Raízes e invertebrados são importantes alimentos no Pantanal, principalmente no período de vazante. Além do registro do consumo de fauna nativa houve o consumo de ovinos. Nas três ecorregiões estudadas há grande variação na proporção em que itens são encontrados em cada estômago. Estes achados sugerem que as necessidades nutricionais são menos importantes ou de difícil ajuste nas condições limitantes dos ambientes silvestres. Nos Campos Sulinos o consumo de proteínas alcançou níveis ideais para crescimento e lactação quando comparado ao porco doméstico o que sugere melhores condições de expansão e abundância nessa região. De forma geral, a dieta de javalis nas ecorregiões estudadas sugere que os principais danos à biodiversidade estejam mais relacionados com a competição difusa por exploração de recursos e alterações nos hábitats e processos ecossistêmicos pela busca por recursos do que pela predação de espécies de interesse especial de conservação. / Introduction of species has grown in recent centuries and many have become a problem due to high invasiveness, modifying natural ecosystems and threatening native species. Wild boar (Sus scrofa) has demonstrated great capacity for invasion and production of damages to biodiversity and agriculture. In Brazil, the combination of environments with cultivated grains and remnants of wild vegetation seems to offer the wild boars adequate food conditions. In this study, we analyzed the stomach contents of wild boars slaughtered by controllers to characterize the composition of foods exploited in three Brazilian ecoregions characterized by mosaics of fields and forests – the South Brazilian Campos, the Araucaria Forests and Pantanal - and to evaluate the possible risks that the species can represent for agricultural production and conservation of biodiversity. We examined the existence of dietary patterns in each ecoregion and its relation with individuals' attributes, the environment and hunting through ordering methods. We visualize the macronutrient distribution through the right-angle misture triangle (RMT) tool. Aerial parts of fresh plants and roots formed the basis of diet in the three ecoregions. When available, grains grown in the South Brazilian Campos and Araucaria Forests and wild fruits and seeds in the Pantanal seem to be preferred to the forage, which can be explained by their high energy value. Roots and invertebrates are important food in the Pantanal, especially in the period of ebb. In addition to the consumption of native fauna, there was consumption of sheep. In the three ecoregions studied there is great variation in the proportion in which items are found in each stomach. These findings suggest that nutritional needs are less important or difficult to adjust under conditions that limit wild environments. In the Shouth Brazilian Campos the protein consumption reached optimal levels for growth and lactation when compared to the domestic pig, which suggests better conditions of expansion and abundance in this region. In general, the wild boar diet in the ecoregions studied suggests that the main damages to biodiversity are more related to the diffuse competition for resource exploitation and changes in habitats and ecosystem processes due to the search for resources than for the predation of species of special interest to conservation.