Reservatórios artificiais são ecossistemas de grande importância econômica e social, porém, alteram as características hidrológicas e ecológicas do meio, interferindo na organização das comunidades bióticas que desempenham papel fundamental na transferência de energia no ecossistema. Nesses ambientes, pode existir uma organização espacial e temporal, tornando diferenciada a composição e distribuição das comunidades. Com o objetivo de verificar essa organização, a comunidade zooplanctônica, com ênfase nas populações de Cladocera, foi avaliada em amostras coletadas nas estações distribuídas no eixo longitudinal dos reservatórios do médio e baixo Tietê (SP), nos meses de fevereiro, maio, julho e outubro de 2000. Os dados obtidos foram relacionados às características ambientais, tais como pH, condutividade, temperatura, oxigênio dissolvido, material em suspensão, nutrientes e clorofila a desse ambiente. Os resultados apontaram para uma diferenciação esperada ao longo do eixo longitudinal do rio Tietê, tanto nas características físicas e químicas, quanto na abundância e distribuição dos organismos. Os reservatórios do médio Tietê estiveram mais eutrofizados do que os reservatórios do baixo Tietê nos períodos analisados, provavelmente devido à carga de poluentes advinda da região mais urbanizada e industrializada do Estado de São Paulo, a qual enriquece o sistema. Grande parte desse material é assimilado ou sedimentado nos primeiros reservatórios, ocasionando a melhora significativa da qualidade da água no eixo longitudinal da cascata, para a maioria das variáveis. Acompanhando as características físicas e químicas, a comunidade biológica também apresenta diferenciação no eixo longitudinal do sistema em cascata com maior abundância de organismos no médio Tietê, onde a comunidade de Cladocera esteve composta principalmente por espécies de pequeno tamanho, principalmente do gênero Ceriodaphnia, enquanto que esses valores diminuíram significativamente no baixo Tietê, onde espécies de maior tamanho dos gêneros Daphnia e Simocephalus foram relativamente mais abundantes. A diversidade de espécies foi maior nas regiões de maior abundância de organismos. As características ambientais encontradas no sistema levaram ao aparecimento de organismos com vários graus de alterações morfológicas; em alguns casos as malformações podem ser congênitas e em outros foi evidente o ataque por microrganismos / Artificial reservoirs are ecosystems with broad economic and social importance; however, they modify hydrological and ecological characteristics of the environment, interfering on the organization of biotic communities, which, in turn, play fundamental role in the transference of energy in the ecosystem. Spatial and temporal organization may occur on these environments, resulting in distinct communities composition and distribution. Aiming to verify this organization, the zooplanktonic community had been evaluated, focusing on Cladocera populations. The analysis was based on samples collected on stations distributed along the longitudinal axis of the medium and low Tietê river reservoirs (SP), in february, may, july, and october, 2000. Data obtained had been correlated to environmental parameters, such as pH, conductivity, temperature, dissolved oxygen, suspended material, nutrients, and chlorophyll-a. The results indicated an expected differentiation on physical and chemical characteristics along the longitudinal axis of Tietê river, as much as on the organisms\' abundance and distribution. The reservoirs from medium Tietê were found to be more eutrophicated than those from low Tietê, in the periods analyzed, a result probably related to the pollutant discharge coming from the more urbanized and industrialized region of São Paulo state, which enriches the system. Most of this material form sediment or becomes assimilated on the first reservoirs, resulting in significant improvement of the water quality on the cascade longitudinal axis, for the majority of the variables analyzed. Similarly to physical and chemical characteristics, the biological community also showed differentiation in the longitudinal axis of the cascade system. Higher abundance of organisms occurred on the medium Tietê, where the Cladocera community had been composed mostly by small sized species, mainly of the genus Ceriodaphnia, while significant reduction of these values was observed on low Tietê, where higher size species of the genus Daphnia and Simocephalus were relatively more abundant. The species diversity was higher on the regions with elevate abundance of organisms. The environmental characteristics found in the system caused the emergence of organisms with several degrees of morphological alterations; in some cases, the malformations can be congenital and, in others, the attack by microorganisms was evident

Kaohsiung region with high percentage (6-8%) of poor air quality (PSI>100) has been announced officially by Taiwan Environmental Protection Administration (TEPA) as the worst air quality region among seven Air Quality Zones (AQZ) in Taiwan. Air pollutant dispersion was influenced by many factors including meteorology and topography. Particulate matter (PM) transportation caused by northeastern monsoon and/or sea land breeze might resulted in air pollution episodes. In summer, PM might be transported back and forth across the coastline of Kaohsiung region by sea land breeze. Particularly, high PM10 concentration has been observed at the inland sites in the daytime due to sea breeze. In autumn and winter, PM could be transported northeasterly to the inland range and covered a huge area of entire region. The objective of this study was to investigate the accumulation of particulate matter in the near-ocean region due to northeastern monsoon and sea-land breeze, and the spatial and temporal distribution of PM in the coastal region of Southern Taiwan. This study investigated the effects of sea-land breeze and northeastern monsoon on the spatial distribution and temporal variation of particulate matter in the atmosphere around the coastal region of South Taiwan. Particulate matter was simultaneously sampled both inland and offshore during five intensive sampling periods on August 16-17, 2006, November 2-3, 2006, January 24-25, 2007, March 6-7, 2007 and May 2-3, 2007, respectively. Inland monitoring was conducted at two sampling sites associated with fourteen Taiwan ambient air quality monitoring stations, while offshore monitoring was conducted at the Hsiau-Liou-Chiou (HLC) island (approximately 14 km offshore) and on an air quality monitoring boat. In August and November, 2006 and May 2007, sea-land breeze was observed during sampling period and sea breeze arose from 9:00 A.M. to 24:00 P.M. The average wind velocity was 1~4 m/sec during the sampling period. In January and March, 2007, prevail wind direction was north and northeast (300 o ~30 o), that was influenced by northeastern monsoon. The average wind velocity was 2~4 m/sec during the sampling period. The backward trajectories of air parcel transported toward the inland ambient air quality sampling sites around the coastal region of South Taiwan were plotted during the sea land breeze and northeastern monsoon periods. The results showed that distribution of PM10 was significantly influenced by sea land breezes. During the sea-land breeze periods, sea breezes blown in the early morning would transport the offshore PM10 back to the inland sites in Kaohsiung metropolitan area resulting in high PM10 concentration in the afternoon. On the contrary, high PM10 concentration observed during the northeastern monsoon periods was mainly brought from northerly wind which transported PM10 originated from the northern region (i.e. Tainan and Yunlin Counties) to Kaohsiung metropolitan area. This study further compared the atmospheric aerosols sampled at Kaohsiung metropolitan area with the resuspended sands blown from top soils collected near the riversides. An enrichment factor (EF) was applied to correlate the downwind atmospheric aerosols at three TEPA sampling sites in Kaohsiung to top soil sources originated from Tachia river, Zhoushui river, Tesngwen river and Kaoping river, respectively. This study revealed that atmospheric aerosols sampled at Southern Taiwan can be correlated to top soil sources near the riversides. Further investigation of enrichment factors indicated that, among four rivers, Kaoping river had the highest correlation to PM10 sampled in Kaohsiung. The enrichment factors were in the order of Kaoping river (EF=0.8~1.9) > Tsengwen river (EF=0.8~2.6) > Zhuos river (EF=1.0~2.8) > Tachia river (EF=1.1~4.2). The results indicated that atmospheric aerosols (i.e. PM10) had relatively higher correlation with the nearest river, Kaoping river, than other three rivers.

Reservatórios artificiais são ecossistemas de grande importância econômica e social, porém, alteram as características hidrológicas e ecológicas do meio, interferindo na organização das comunidades bióticas que desempenham papel fundamental na transferência de energia no ecossistema. Nesses ambientes, pode existir uma organização espacial e temporal, tornando diferenciada a composição e distribuição das comunidades. Com o objetivo de verificar essa organização, a comunidade zooplanctônica, com ênfase nas populações de Cladocera, foi avaliada em amostras coletadas nas estações distribuídas no eixo longitudinal dos reservatórios do médio e baixo Tietê (SP), nos meses de fevereiro, maio, julho e outubro de 2000. Os dados obtidos foram relacionados às características ambientais, tais como pH, condutividade, temperatura, oxigênio dissolvido, material em suspensão, nutrientes e clorofila a desse ambiente. Os resultados apontaram para uma diferenciação esperada ao longo do eixo longitudinal do rio Tietê, tanto nas características físicas e químicas, quanto na abundância e distribuição dos organismos. Os reservatórios do médio Tietê estiveram mais eutrofizados do que os reservatórios do baixo Tietê nos períodos analisados, provavelmente devido à carga de poluentes advinda da região mais urbanizada e industrializada do Estado de São Paulo, a qual enriquece o sistema. Grande parte desse material é assimilado ou sedimentado nos primeiros reservatórios, ocasionando a melhora significativa da qualidade da água no eixo longitudinal da cascata, para a maioria das variáveis. Acompanhando as características físicas e químicas, a comunidade biológica também apresenta diferenciação no eixo longitudinal do sistema em cascata com maior abundância de organismos no médio Tietê, onde a comunidade de Cladocera esteve composta principalmente por espécies de pequeno tamanho, principalmente do gênero Ceriodaphnia, enquanto que esses valores diminuíram significativamente no baixo Tietê, onde espécies de maior tamanho dos gêneros Daphnia e Simocephalus foram relativamente mais abundantes. A diversidade de espécies foi maior nas regiões de maior abundância de organismos. As características ambientais encontradas no sistema levaram ao aparecimento de organismos com vários graus de alterações morfológicas; em alguns casos as malformações podem ser congênitas e em outros foi evidente o ataque por microrganismos / Artificial reservoirs are ecosystems with broad economic and social importance; however, they modify hydrological and ecological characteristics of the environment, interfering on the organization of biotic communities, which, in turn, play fundamental role in the transference of energy in the ecosystem. Spatial and temporal organization may occur on these environments, resulting in distinct communities composition and distribution. Aiming to verify this organization, the zooplanktonic community had been evaluated, focusing on Cladocera populations. The analysis was based on samples collected on stations distributed along the longitudinal axis of the medium and low Tietê river reservoirs (SP), in february, may, july, and october, 2000. Data obtained had been correlated to environmental parameters, such as pH, conductivity, temperature, dissolved oxygen, suspended material, nutrients, and chlorophyll-a. The results indicated an expected differentiation on physical and chemical characteristics along the longitudinal axis of Tietê river, as much as on the organisms\' abundance and distribution. The reservoirs from medium Tietê were found to be more eutrophicated than those from low Tietê, in the periods analyzed, a result probably related to the pollutant discharge coming from the more urbanized and industrialized region of São Paulo state, which enriches the system. Most of this material form sediment or becomes assimilated on the first reservoirs, resulting in significant improvement of the water quality on the cascade longitudinal axis, for the majority of the variables analyzed. Similarly to physical and chemical characteristics, the biological community also showed differentiation in the longitudinal axis of the cascade system. Higher abundance of organisms occurred on the medium Tietê, where the Cladocera community had been composed mostly by small sized species, mainly of the genus Ceriodaphnia, while significant reduction of these values was observed on low Tietê, where higher size species of the genus Daphnia and Simocephalus were relatively more abundant. The species diversity was higher on the regions with elevate abundance of organisms. The environmental characteristics found in the system caused the emergence of organisms with several degrees of morphological alterations; in some cases, the malformations can be congenital and, in others, the attack by microorganisms was evident

Research Doctorate - Doctor of Philosophy (PhD) / Amidst growing concerns about global warming, efforts to reduce atmospheric CO2 concentrations (i.e. C sequestration) have received widespread attention. One approach to C sequestration is to increase the amount of C stored in terrestrial ecosystems, through improved land management. Terrestrial ecosystems represent a critical element of the C interchange system, however a lack of understanding of the C cycle at regional and sub-regional scales means that they represent a source of primary uncertainty in the overall C budget. This thesis aims to address this deficiency by developing an understanding of catchment-scale processes critical for accurate quantification of C in the landscape. An investigation into the spatial and temporal dynamics of soil organic carbon (SOC) was conducted for a 150ha temperate grassland catchment in the Upper Hunter Valley, New South Wales, Australia. The major factors controlling the movement, storage, and loss of SOC were investigated, including climate, vegetation cover, soil redistribution processes, topography, land use, and soil type. This study falls into four broad areas. In the first part of this study the spatio-temporal dynamics of soil moisture and temperature at the catchment scale are assessed for a range of soil depths. Data recorded from a network of monitoring sites located throughout the study catchment was compared with independently derived soil moisture and temperature data sets. The data indicates that soil moisture and temperature in surface soil layers were highly dynamic, in their response to rainfall and incoming solar radiation, respectively. Deeper soil layers however were less dynamic, with longer lag times observed with increasing soil depth, as topography, soil type, and landscape position were the dominant controlling factors. Climate related variables are important factors affecting plant growth and net primary productivity. The second part of the study quantified spatial and temporal vegetation patterns using both field-based measurements of above-ground biomass and remotely sensed vegetation indices from the MODIS and Landsat TM 5 platforms. A strong and statistically significant relationship was found between climate variables and MODIS derived NDVI, leading to the development of a predictive vegetation cover model using ground-based soil moisture, soil temperature, and sunshine hours data. The ability of remotely sensed data to capture vegetation spatial patterns was found to be limited, while it was found to be a good predictor of temporal above-ground biomass trends, enabling net primary productivity to be quantified over the three-year study period. In the third part of the thesis soil redistribution patterns and erosion rates were quantified using the caesium-137 method and empirical and physically-based modelling approaches. The impact of soil redistribution processes on SOC distribution was investigated, and the amount of erosion derived SOC loss quantified. A significant proportion of SOC stored within the catchment was found below a soil depth of 0.30m, which is the depth of sampling set out in the IPCC and Australian Greenhouse Office guidelines for carbon accounting. Soil depth was identified as a key factor controlling the spatial distribution of SOC, which is in turn determined by position in the landscape (i.e. topography). The fourth and final part of the study describes how data on erosion derived SOC loss were used in conjunction with net primary productivity estimates, to establish a SOC balance. This involved mapping the spatial distribution of SOC using a high resolution digital elevation model of the catchment, in conjunction with soil depth measurements, and quantifying the total SOC store of the catchment. It was observed that temporal changes in SOC were minimal over the limited three-year study period, however, the continuity of catchment management practices over the previous decades suggest that steady-state conditions have perhaps been reached. The study concludes that the key to increasing the amount of SOC and enhancing carbon sequestration in the soil, is to increase the amount of SOC stored at depth within the soil profile, where factors such as soil moisture and temperature, which control decomposition rates, are less dynamic in space and time, and where SOC concentrations will be less vulnerable to changes occurring at the surface in response to global warming and climate change.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

O teor de água no solo é um dos fatores determinantes nos processos de transferência entre o solo e a atmosfera, contribuindo nos balanços de água e de energia. Esse teor é influenciado pelas entradas de água na bacia hidrográfica, por características climáticas, topográficas, de cobertura vegetal, práticas de manejo agrícola e propriedades do solo. A grande heterogeneidade desses fatores faz com que a caracterização desse teor seja ainda um grande desafio. Essa pesquisa objetivou desenvolver abordagens baseadas em Redes Neurais Artificiais (RNAs) para determinação da variação espacial e temporal do teor de água no solo, utilizando informações climáticas, propriedade físicas do solo e variáveis topográficas de uma bacia hidrográfica, com área aproximada de 78 km², localizada na Região Sul do Brasil (bacia do Taboão). A RNA adotada é uma rede de duas camadas, com 25 neurônios na camada intermediária, sendo o treinamento realizado por meio do algoritmo retropropagativo, considerando16 iterações iniciais dos pesos sinápticos, e número máximo de ciclos igual a 30.000. No total foram testadas 40 variáveis de entrada, sendo quatro referentes à topografia (altitude, declividade, distância do ponto ao trecho do rio mais próximo e desnível do ponto ao trecho mais próximo do rio); oito relacionadas ao solo (tipo de solo, densidade do solo, resistência à penetração no solo para as camadas de 0 a 20 cm e 20 a 40 cm, tensão da água no solo em apenas um ponto na bacia e percentual de argila, silte e areia), 10 relativas ao clima (clima, evapotranspiração de referência, temperatura do ar máxima e temperatura do ar, umidade relativa do ar máxima e umidade relativa do ar mínima, pressão atmosférica, radiação solar global, velocidade do vento e temperatura na relva), e 18 variáveis de chuva (chuva de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; chuva de 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias; chuva média ponderada horária; chuva média ponderada diária). A saída dos modelos foi comparada com valores de umidade gravimétrica determinados por amostras coletadas em 26 pontos da bacia, distribuídos espacialmente na bacia, no período compreendido entre 15/01 e 10/08/2013. Neste período o teor de água no solo (umidade gravimétrica) variou entre 13,73 e 33,75%. Os resultados demonstram que é possível estimar o teor de água no solo, com distribuição espacial e temporal, com boa eficiência (NSverificação = 0,77), empregando dados topográficos da bacia, propriedades físicas do solo e dados de chuva. As informações climáticas, por outro lado, não afetam significativamente essa estimativa (NSv=0,28), podendo até diminuir a eficiência do modelo (NSv=0,77 para NSv=0,68). O emprego de muitas variáveis não gera necessariamente o melhor desempenho do modelo, pois uma variável pode mascarar a outra e, até mesmo, interferir a eficiência do modelo (NSv=0,70 e NS=0,61 para os modelos onde foram utilizadas 38 variáveis de entrada), além de aumentar o custo e o tempo para aquisição dessas variáveis, e a dificuldade de interpretação dos resultados em relação às várias entradas. Alternativamente, pode-se estimar o teor de água no solo utilizando modelos mais simplificados que empregam dados de chuva monitorados e informações extraídas de mapas (topografia e tipo de solo), mas o desempenho desses modelos é menor (NSv 0,66). A análise de importância das variáveis de entrada delimitou a tensão da água no solo e a chuva como as variáveis mais influentes nos modelos de melhor desempenho, e a densidade do solo como a menos importante. Nos modelos mais simples, a variável menos relevante é a declividade e a mais importante é a chuva. A análise de sensibilidade demonstrou que nem sempre os modelos conseguem reproduzir o que deveria ocorrer no ambiente natural. / The water content in the soil is one of the determining factors in the transfer processes between the soil and the atmosphere, contributing to the balances of water and energy. This content is influenced by inputs to the basin, climate characteristics, topography, land cover characteristics, agricultural practices, and soil properties. These wide heterogeneity factors make the soil water content characterization still a challenge. This research aimed to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to determine the spatial and temporal variation of the water content in the soil, using climate data, physical properties of soil, and topographic variables, of a basin with an area of approximately 78 km2, located in Brazil`s southern region (Taboão basin). The model adopted is a double layer feedforward neural network with 25 neurons in the hidden layer. The learning method is the back propagation algorithm, with 16 interactions to avoid local minima, and the maximum number of cycles chosen was 30,000. A total of 40 input variables were tested, including four of topography (altitude, slope, distance from the point to the nearest stretch of river and unevenness of the point closest to the stretch of the river), eight of soil related variables (soil type, soil density, soil penetration resistance for layers from 0 to 20 cm and from 20 to 40 cm, soil water tension at a single point in the basin and percentage of clay, silt and sand), 10 climate-related variables (climate, evapotranspiration reference, maximum and minimum air temperature, maximum and minimum air relative humidity, atmospheric pressure, global solar radiation, wind speed and temperature on grass) and 18 variables related to rain (accumulated precipitation in 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 12h; accumulated precipitation in 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days; weighted hourly accumulated precipitation; weighted daily accumulated precipitation). The outputs of the models were compared with values determined by gravimetric moisture samples collected from 26 points spatially distributed in the basin, in the period between 15/01 and 10/08/2013. During this period the soil water content (gravimetric water content) ranged from 13.73 to 33.75%. The results show that it is possible to estimate the water content of the soil, temporal and spatial distribution, with good efficiency (NSverication = 0.77), using topographic data from the basin, soil physical properties and precipitation data. The weather information, on the other hand, did not significantly affect the estimate (NSv = 0.28) and may even decrease the efficiency (NSv) of the model (from 0.77 to 0.68). The use of many variables not necessarily generates the best performance of the model as a variable may mask another and even disrupt the efficiency of the model (NSv = 0.70 and NSv = 0.61, where 38 input variables were used), besides increasing the cost and the time to acquire these variables, and the difficulty of interpreting the results in relation to the various inputs. Alternatively, one can estimate the water content in soil using more simplified models, employing monitored rainfall data and information extracted from maps (topography and soil type), but the performance of these models is smaller (NSv 0.66). The analysis of the importance of input variables delimited the soil water tension and the rain as the most influential variables in the best models, and the density of the soil as the least important. In the simplest models, the less relevant variable is the slope and the most important is the rain. The sensitivity analysis showed that the models cannot always play what should occur in the natural environment.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-05T12:22:47Z No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-05T13:57:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente estudo, foram analisados aspectos da taxonomia e morfologia do protista ciliado epibionte Rhabdostyla chironomi encontrado no córrego São Pedro (Juiz de Fora, MG), bem como alguns aspectos ecológicos da relação epibiótica entre o ciliado peritríqueo de larvas de quironomídeos do gênero Chironomus gr. decorus. A presente dissertação está dividida em quatro partes. Na primeira, uma população de ciliados do gênero Rhabdostyla foi isolada e investigada in vivo, com o auxílio de técnicas de impregnação pela prata e de microscopia eletrônica e identificada como uma população do ciliado peritríqueo pouco conhecido R. chironomi. Na segunda parte, foi analisado o padrão de ocorrência espacial e temporal do ciliado epibionte R. chironomi sobre larvas de Chironomus gr. decorus em coletas ao longo de um ano em cinco estações amostrais do córrego São Pedro. As análises estatísticas demonstraram correlação entre prevalência de infestação e parâmetros como pluviosidade, disponibilidade de alimento e abundância de hospedeiros, além da heterogeneidade temporal e espacial da distribuição do ciliado. Na terceira, foi avaliada a influência da poluição orgânica na distribuição de R. chironomi sobre larvas de quironomídeos, por meio de dois experimentos, no primeiro, foram realizadas coletas em cinco estações ao longo de um ano de estudo e no segundo uma única coleta longitudinal em oito estações do mesmo córrego. A prevalência de infestação apresentou heterogeneidade espacial ocorrendo nas estações com maior grau de enriquecimento orgânico. Na quarta parte, foram investigados os sítios de fixação de R. chironomi sobre larvas de quironomídeos e quantificada a intensidade de colonização desta relação epibiótica. Todos os 26104 ciliados epibiontes encontrados colonizaram exclusivamente os túbulos ventrais das larvas de quironomídeos. A intensidade de colonização variou de um a 67 indivíduos por hospedeiro, com intensidade média de 4.86 (±1,5348) sendo que 91,03% apresentaram entre um e dez ciliados. / In the present study, both taxonomy and morphology aspects of the epibiont ciliate Rhabdostyla chironomi found in São Pedro stream (Juiz de Fora-MG), as well some ecological aspects of this epibiotic relationship between the peritrich and chironomid larvae from genus Chironomus gr. decorus. The present dissertation is divided into four parts. In the first one, a population ciliates from genus Rhabdostyla was isolated and investigated in vivo and using techniques of silver impregnation and scanning electron microscopy, being identify as a population of the the poorly know peritrich ciliate R. chironomi. In the second, was analyzed the spatial and temporal pattern of occurrence of R. chironomi as epibiont on Chironomus gr. decorus trough collections in the period of one year at five sampling stations at São Pedro Stream. Statistical analyses showed correlation between the prevalence of infestation and as rainfall, food availability and host abundance, besides the temporal and spatial heterogeneity of the ciliate. In the third one, was evaluated the influence of organic pollution in the distribution of R. chironomi on chironomid larvae, trough two experiments, the first one, made in five sampling stations, over a year of study and the second, was one collection in eight sampling stations in the same stream. The prevalence of infestation showed spatial heterogeneity occurring at stations with a higher degree of organic enrichment. In the fourth part, was investigated the colonization sites of R. chironomi as epibiont on chironomid larvae and also, quantified the colonization intensity of this relationship. All 26.104% of epibionts ciliates exclusively colonized the ventral tubules of the chironomid larvae. The colonization intensity ranged from one to 67 individuals per host, with mean intensity of 4.86 (± 1.5348) of which 91.03% had between one to ten ciliates.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os girinos dos anuros podem ocorrer em inúmeros tipos de sistemas hídricos, desde ambientes relativamente simples e previsíveis, como na água acumulada em epífitas ou uma poça temporária, até hábitats aquáticos permanentes mais complexos, como os riachos. A interação entre os fatores ambientais bióticos e abióticos existentes nesses diferentes ambientes com os fatores históricos é essencial para explicar a estrutura das comunidades dessa fase de vida dos anuros. O entendimento sobre como estes fatores atuam e sua importância nos conduz a uma maior compreensão do que parece influenciar positivamente ou negativamente o estabelecimento dos girinos nos seus diferentes ambientes. Inicialmente, fornecemos uma discussão detalhada da importância desses fatores. Em seguida, avaliamos a estrutura da assembléia dos girinos e a sua estratégia de ocupação espacial e temporal em relação ao uso de diferentes sistemas aquáticos, temporários e permanentes (poças, terrenos alagados, riachos e ambientes artificiais) em uma área de Mata Atlântica na Ilha Grande (Rio de Janeiro). Posteriormente, propomos um experimento para avaliar como os girinos característicos de diferentes tipos de habitats hídricos respondem à condição adversa de ausência de água livre. Depois, é sugerida uma chave artificial de identificação para os girinos da Ilha Grande, com base nas espécies contempladas neste estudo. Por fim, apresentamos a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba, provendo algumas informações sobre sua distribuição temporal e uso de microhabitats. Registramos girinos de 12 espécies de anuros, o que correspondeu a 71% dos anfíbios da Ilha Grande com larvas exotróficas em ambientes aquáticos. O espectro de habitats hídricos utilizados variou consistentemente entre as espécies. Girinos de Aplastodiscus eugenioi e Scinax trapicheiroi foram aqueles que utilizaram a maior quantia de tipos de habitats, ambos com cinco registros. A maioria das espécies teve suas maiores abundâncias em um ou dois tipos de corpos dágua onde ocorreu, portanto poucas destas espécies demonstram ter sido generalistas no uso de tipos de habitats aquáticos. A maior riqueza de espécies ocorreu em poças temporárias, em riachos intermitentes e no ambiente antropizado da calha artificial. Quando consideramos em termos de habitats hídricos, a maior riqueza ocorreu nas poças temporárias, nos riachos intermitentes, nos riachos permanentes e na calha artificial. Em nem todos os meses um determinado tipo de recurso hídrico manteve a sua riqueza máxima de girinos. Observamos que um mesmo tipo de sistema hídrico pode comportar espécies típicas de ambientes lênticos e outras adaptadas a ambientes lóticos, dependendo da estrutura em que o corpo dágua apresenta naquele período, como os riachos intermitentes, por exemplo. Entre os fatores abióticos medidos, o PH, o oxigênio dissolvido, a correnteza, a largura e a profundidade dos corpos dágua explicaram de forma mais importante a ocorrência e abundância das diferentes espécies de girinos. Portanto, consideramos que fatores ecológicos desempenham um importante papel na determinação da distribuição de girinos dentro e entre habitats que estes organismos ocupam. O experimento proposto mostrou que os tempos de sobrevivência entre as onze espécies contempladas e também entre os indivíduos de diferentes tamanhos em uma mesma espécie variaram consideravelmente. Isto é sugestivo de que estas espécies apresentam diferentes estratégias para tolerar uma condição de independência de água livre. Os fatores que pareceram mais influenciar negativamente na sobrevivência dos girinos foram: hábito nectônico, pequeno tamanho dos indivíduos, ocupação de ambientes lênticos e temporários e modo reprodutivo não-especializado. Alternativamente, os girinos com melhor desempenho em uma condição de independência de água livre foram de espécies de tamanho comparativamente grande ou médio, ocuparam preferencialmente ambientes lóticos e permanentes, apresentaram modos reprodutivos especializados e os hábitos dos girinos foram principalmente bentônicos. Neste contexto, pode se conjecturar que os girinos das espécies que utilizam ambientes permanentes sejam mais resistentes à condição de independência de água livre do que aquelas de habitats efêmeros. Considerando especial atenção para a biodiversidade dos anfíbios, a Ilha Grande apresenta uma elevada concentração de espécies endêmicas. Esta respeitável diversidade de anfíbios para a área estudada está relacionada com a cobertura vegetal de Mata Atlântica e a grande quantidade de corpos dágua na Ilha, tanto temporários quanto permanentes. A influência destas condições favoráveis para os anfíbios na região está demonstrada também na diversidade de modos reprodutivos, onde 13 dos 39 modos reprodutivos já descritos foram notados para os anfíbios da Ilha Grande. Este conjunto de fatores reafirma esta como uma das mais importantes áreas para a conservação da biodiversidade de anfíbios para o estado do Rio de Janeiro. Comparando a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba com P. appendiculata, observamos algumas diferenças na proporção do corpo. Os girinos da espécie descrita foram mais abundantes durante a estação chuvosa (outubro-março), sendo esta distribuição positivamente relacionada com a precipitação média mensal. Os girinos são bentônicos e ocorrem mais frequentemente em porções de menor correnteza do riacho. Eles foram encontrados com maior freqüência expostos na areia, que também representou o microhabitat mais disponível entre aqueles no córrego estudado. / Tadpoles can be found in a number of different aquatic habitats, ranging from relatively simple predictable ecosystems such as bromeliad tank and temporary ponds, to permanent complex ecosystems like streams and rivers. Knowing about the interactions between biotic and abiotic within these habitats is crucial to understand how tadpole communities are structured. Understanding how these factors work and its importance leads to better discerning of what seems positively or negatively influence the establishment of tadpoles in their different environments. Initially, we provide a detailed discussion of the importance of these factors. Next, we evaluate the structure of the assembly of the tadpoles and their strategy of spatial and temporal occupancy in relation to the use of different aquatic systems, temporary and permanent (puddles, flooded land, streams and artificial environments) in an Atlantic Forest area in Ilha Grande (Rio de Janeiro). Subsequently, we propose an experiment to evaluate how tadpoles characteristic of different types of water habitats respond to adverse conditions of absence of free water. Then it is suggested an artificial key to the tadpoles of the Ilha Grande, based on the species covered in this study. Finally, we present the description of the tadpoles of Proceratophrys tupinamba, and provide information on its temporal distribution and microhabitat use. We recorded 12 species of tadpoles, which corresponded to 71% of amphibians of the Ilha Grande with exotrophic larvae in aquatic environments. The spectrum of habitats used varied consistently between species. Tadpoles of Aplastodiscus eugenioi and Scinax trapicheiroi used the greatest amount of habitat types, both with five records. Most species had their highest abundance in one or two types of water bodies where it occurred, so few of these species have been demonstrated to be generalists in the use of aquatic habitats. The highest species richness was found in temporary ponds, in intermittent streams and anthropic environment in the artificial gutter. When considered in terms of water habitats, the richest places were temporary pools, intermittent streams, permanent streams and the artificial gutter. It was not every month that a certain type of water resource maintained its maximum richness of tadpoles. We observe that the same type of water system may include species typical of lentic and lotic environments adapted to other, depending on the structure in which the water body has at that time, such as intermittent streams, for example. Among the abiotic factors measured, the pH, dissolved oxygen, the current, the width and depth of the water bodies more importantly explained the occurrence and abundance of different species of tadpoles. Therefore, we believe that ecological factors play an important role in determining the distribution of tadpoles within and among habitats that these organisms occupy. The proposed experiment showed that the survival times between covered eleven species and between individuals of different sizes in the same species varied considerably. This is suggestive that these species have different strategies to tolerate a condition of independence of free water. The factors that seemed most negative influence on survival of tadpoles were nektonics habit, small individual size, occupation of lentic and temporary habitats and nonspecialized reproductive mode. Alternatively, tadpoles with better performance in a condition of independence of free water were species comparatively large or medium size, that occupied mainly permanent lotic habitats, presented specialized reproductive modes and the tadpoles were mainly benthic. In this context, we can surmise that the tadpoles of species that use permanent environments are more resistant to the condition of independence of free water than those of ephemeral habitats. Noting with particular attention to the biodiversity of amphibians, theIlha Grande has a high concentration of endemic species. This respectable amphibian diversity in the study area is related to the canopy of Atlantic Forest and the large amounts of water bodies on the island, both temporary and permanent. The influence of these favorable conditions for amphibians in the region is also demonstrated in the diversity of reproductive modes, where 13 of the 39 reproductive modes described were noted for the amphibians of the Ilha Grande. These factors reaffirm this as one of the most important areas for biodiversity conservation of amphibians in the state of Rio de Janeiro. Comparing the description of the tadpole of Proceratophrys tupinamba with P. appendiculata, we observed some differences in the proportion of the body. Tadpoles of the species described were more abundant during the rainy season (October to March), this distribution is positively related to average monthly precipitation. The tadpoles are benthic and occur more often in lower stream portions of the creek. They were found more frequently exposed in the sand, which also represented the most microhabitat among those available in the stream studied.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os girinos dos anuros podem ocorrer em inúmeros tipos de sistemas hídricos, desde ambientes relativamente simples e previsíveis, como na água acumulada em epífitas ou uma poça temporária, até hábitats aquáticos permanentes mais complexos, como os riachos. A interação entre os fatores ambientais bióticos e abióticos existentes nesses diferentes ambientes com os fatores históricos é essencial para explicar a estrutura das comunidades dessa fase de vida dos anuros. O entendimento sobre como estes fatores atuam e sua importância nos conduz a uma maior compreensão do que parece influenciar positivamente ou negativamente o estabelecimento dos girinos nos seus diferentes ambientes. Inicialmente, fornecemos uma discussão detalhada da importância desses fatores. Em seguida, avaliamos a estrutura da assembléia dos girinos e a sua estratégia de ocupação espacial e temporal em relação ao uso de diferentes sistemas aquáticos, temporários e permanentes (poças, terrenos alagados, riachos e ambientes artificiais) em uma área de Mata Atlântica na Ilha Grande (Rio de Janeiro). Posteriormente, propomos um experimento para avaliar como os girinos característicos de diferentes tipos de habitats hídricos respondem à condição adversa de ausência de água livre. Depois, é sugerida uma chave artificial de identificação para os girinos da Ilha Grande, com base nas espécies contempladas neste estudo. Por fim, apresentamos a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba, provendo algumas informações sobre sua distribuição temporal e uso de microhabitats. Registramos girinos de 12 espécies de anuros, o que correspondeu a 71% dos anfíbios da Ilha Grande com larvas exotróficas em ambientes aquáticos. O espectro de habitats hídricos utilizados variou consistentemente entre as espécies. Girinos de Aplastodiscus eugenioi e Scinax trapicheiroi foram aqueles que utilizaram a maior quantia de tipos de habitats, ambos com cinco registros. A maioria das espécies teve suas maiores abundâncias em um ou dois tipos de corpos dágua onde ocorreu, portanto poucas destas espécies demonstram ter sido generalistas no uso de tipos de habitats aquáticos. A maior riqueza de espécies ocorreu em poças temporárias, em riachos intermitentes e no ambiente antropizado da calha artificial. Quando consideramos em termos de habitats hídricos, a maior riqueza ocorreu nas poças temporárias, nos riachos intermitentes, nos riachos permanentes e na calha artificial. Em nem todos os meses um determinado tipo de recurso hídrico manteve a sua riqueza máxima de girinos. Observamos que um mesmo tipo de sistema hídrico pode comportar espécies típicas de ambientes lênticos e outras adaptadas a ambientes lóticos, dependendo da estrutura em que o corpo dágua apresenta naquele período, como os riachos intermitentes, por exemplo. Entre os fatores abióticos medidos, o PH, o oxigênio dissolvido, a correnteza, a largura e a profundidade dos corpos dágua explicaram de forma mais importante a ocorrência e abundância das diferentes espécies de girinos. Portanto, consideramos que fatores ecológicos desempenham um importante papel na determinação da distribuição de girinos dentro e entre habitats que estes organismos ocupam. O experimento proposto mostrou que os tempos de sobrevivência entre as onze espécies contempladas e também entre os indivíduos de diferentes tamanhos em uma mesma espécie variaram consideravelmente. Isto é sugestivo de que estas espécies apresentam diferentes estratégias para tolerar uma condição de independência de água livre. Os fatores que pareceram mais influenciar negativamente na sobrevivência dos girinos foram: hábito nectônico, pequeno tamanho dos indivíduos, ocupação de ambientes lênticos e temporários e modo reprodutivo não-especializado. Alternativamente, os girinos com melhor desempenho em uma condição de independência de água livre foram de espécies de tamanho comparativamente grande ou médio, ocuparam preferencialmente ambientes lóticos e permanentes, apresentaram modos reprodutivos especializados e os hábitos dos girinos foram principalmente bentônicos. Neste contexto, pode se conjecturar que os girinos das espécies que utilizam ambientes permanentes sejam mais resistentes à condição de independência de água livre do que aquelas de habitats efêmeros. Considerando especial atenção para a biodiversidade dos anfíbios, a Ilha Grande apresenta uma elevada concentração de espécies endêmicas. Esta respeitável diversidade de anfíbios para a área estudada está relacionada com a cobertura vegetal de Mata Atlântica e a grande quantidade de corpos dágua na Ilha, tanto temporários quanto permanentes. A influência destas condições favoráveis para os anfíbios na região está demonstrada também na diversidade de modos reprodutivos, onde 13 dos 39 modos reprodutivos já descritos foram notados para os anfíbios da Ilha Grande. Este conjunto de fatores reafirma esta como uma das mais importantes áreas para a conservação da biodiversidade de anfíbios para o estado do Rio de Janeiro. Comparando a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba com P. appendiculata, observamos algumas diferenças na proporção do corpo. Os girinos da espécie descrita foram mais abundantes durante a estação chuvosa (outubro-março), sendo esta distribuição positivamente relacionada com a precipitação média mensal. Os girinos são bentônicos e ocorrem mais frequentemente em porções de menor correnteza do riacho. Eles foram encontrados com maior freqüência expostos na areia, que também representou o microhabitat mais disponível entre aqueles no córrego estudado. / Tadpoles can be found in a number of different aquatic habitats, ranging from relatively simple predictable ecosystems such as bromeliad tank and temporary ponds, to permanent complex ecosystems like streams and rivers. Knowing about the interactions between biotic and abiotic within these habitats is crucial to understand how tadpole communities are structured. Understanding how these factors work and its importance leads to better discerning of what seems positively or negatively influence the establishment of tadpoles in their different environments. Initially, we provide a detailed discussion of the importance of these factors. Next, we evaluate the structure of the assembly of the tadpoles and their strategy of spatial and temporal occupancy in relation to the use of different aquatic systems, temporary and permanent (puddles, flooded land, streams and artificial environments) in an Atlantic Forest area in Ilha Grande (Rio de Janeiro). Subsequently, we propose an experiment to evaluate how tadpoles characteristic of different types of water habitats respond to adverse conditions of absence of free water. Then it is suggested an artificial key to the tadpoles of the Ilha Grande, based on the species covered in this study. Finally, we present the description of the tadpoles of Proceratophrys tupinamba, and provide information on its temporal distribution and microhabitat use. We recorded 12 species of tadpoles, which corresponded to 71% of amphibians of the Ilha Grande with exotrophic larvae in aquatic environments. The spectrum of habitats used varied consistently between species. Tadpoles of Aplastodiscus eugenioi and Scinax trapicheiroi used the greatest amount of habitat types, both with five records. Most species had their highest abundance in one or two types of water bodies where it occurred, so few of these species have been demonstrated to be generalists in the use of aquatic habitats. The highest species richness was found in temporary ponds, in intermittent streams and anthropic environment in the artificial gutter. When considered in terms of water habitats, the richest places were temporary pools, intermittent streams, permanent streams and the artificial gutter. It was not every month that a certain type of water resource maintained its maximum richness of tadpoles. We observe that the same type of water system may include species typical of lentic and lotic environments adapted to other, depending on the structure in which the water body has at that time, such as intermittent streams, for example. Among the abiotic factors measured, the pH, dissolved oxygen, the current, the width and depth of the water bodies more importantly explained the occurrence and abundance of different species of tadpoles. Therefore, we believe that ecological factors play an important role in determining the distribution of tadpoles within and among habitats that these organisms occupy. The proposed experiment showed that the survival times between covered eleven species and between individuals of different sizes in the same species varied considerably. This is suggestive that these species have different strategies to tolerate a condition of independence of free water. The factors that seemed most negative influence on survival of tadpoles were nektonics habit, small individual size, occupation of lentic and temporary habitats and nonspecialized reproductive mode. Alternatively, tadpoles with better performance in a condition of independence of free water were species comparatively large or medium size, that occupied mainly permanent lotic habitats, presented specialized reproductive modes and the tadpoles were mainly benthic. In this context, we can surmise that the tadpoles of species that use permanent environments are more resistant to the condition of independence of free water than those of ephemeral habitats. Noting with particular attention to the biodiversity of amphibians, theIlha Grande has a high concentration of endemic species. This respectable amphibian diversity in the study area is related to the canopy of Atlantic Forest and the large amounts of water bodies on the island, both temporary and permanent. The influence of these favorable conditions for amphibians in the region is also demonstrated in the diversity of reproductive modes, where 13 of the 39 reproductive modes described were noted for the amphibians of the Ilha Grande. These factors reaffirm this as one of the most important areas for biodiversity conservation of amphibians in the state of Rio de Janeiro. Comparing the description of the tadpole of Proceratophrys tupinamba with P. appendiculata, we observed some differences in the proportion of the body. Tadpoles of the species described were more abundant during the rainy season (October to March), this distribution is positively related to average monthly precipitation. The tadpoles are benthic and occur more often in lower stream portions of the creek. They were found more frequently exposed in the sand, which also represented the most microhabitat among those available in the stream studied.