A ricinocultura tem se destacado como uma das culturas mais promissoras nas regiões do semi-árido e cerrado, pois o óleo de mamona, além de ser empregado como matéria prima em diversas indústrias, apresenta potencial para fabricação de biodiesel. Este trabalho está fundamentado nas seguintes hipóteses: a) a produção de sementes e óleo de mamona está relacionada com o suprimento de boro (B); b) a toxicidade por este elemento é tão grave quanto a sua deficiência; c) A redistribuição deste micronutriente na planta é baixa ou restrita. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da deficiência e toxicidade de B na mamoneira (Ricinus communis L.), utilizando doses deste micronutriente em solução nutritiva, e avaliar a dinâmica do B na mamoneira utilizando compostos enriquecidos isotopicamente em 10B, através de dois experimentos: 1) Doses de 0; 0,025; 0,05; 0,10; 0,27; 2,70; 5,40 mg L-1 B em solução nutritiva, com análises da produção de MS, avaliações ultra-estruturais, medições de fotossíntese e transpiração e também o teor e viscosidade do óleo presente nas sementes produzidas. 2) 3 Aplicações de solução de ácido bórico enriquecido isotopicamente em 10B, sendo 2,7 mg B via foliar por planta e 1,0 mg B em solução nutritiva por planta, com posterior determinação de boro total e 10B por ICP-MS das partes da planta. Dentre os resultados obtidos verificou-se que não houve produção de frutos em plantas submetidas às doses de 0 e 0,025 mg L-1 B. Entretanto, em plantas apresentando sinais de toxicidade nas folhas, a produção não foi afetada. As principais alterações ultra-estruturais manifestaram-se na deficiência de B, através do espessamento da lamela média e na ausência de grânulos de amido. Dentre as sementes produzidas, os atributos de teor e viscosidade não mostraram diferenças significativas entre os tratamentos. Os valores de fotossíntese e transpiração foram menores nas plantas com deficiência e não mostraram diferenças significativas nos tratamentos de toxicidade. No segundo experimento, constatou-se que houve redistribuição de B, aplicado via foliar, das folhas para os frutos, mas e pouca redistribuição para as raízes. A aplicação de 1 mg de B por planta em cada troca de solução nutritiva mostrou-se mais eficiente em elevar a produção e os teores de B na planta que as aplicações de 2,7 mg de B por planta através da aplicação foliar. Concluiu-se que, nesta espécie, a toxicidade de boro não é tão grave quanto a sua deficiência e ocorre redistribuição de boro da folha para o fruto, mas não para a raiz / The castor bean production has highlighted as one of the most promising crops in cerrado and semi-arid farmlands, as the castor oil, besides being used in several industries, presents potential for biodiesel production. This work is based in the following hypotheses: a) the production of seeds and castor oil is related with appropriate supply of boron (B), and the interval between the deficiency and boron toxicity is narrow; b) The B toxicity is as serious as its deficiency; c) the phloem mobility in this plant is low or restricted. The objective was to evaluate the effects of boron deficiency and toxicity in castor bean plants (Ricinus communis L.), utilizing doses of this micronutrient in nutrient solution, and to evaluate the phloem mobility of boron using 10B enriched compound, through two experiments: 1) doses of 0; 0.025; 0.05; 0.10; 0.27; 2.70; 5.40 mg L-1 B in nutrient solution, with analysis of dry matter weight, ultra-structural evaluations, photosynthesis and transpiration rates, and viscosity and oil content in the produced seeds. 2) Three applications of acid boron solution in leaves (2.7 mg of B enriched in 10B per plant) and in nutrient solution (1 mg of B enriched in 10B per plant) with analysis of boron isotope ratio by ICP-MS. Among the results it was verified that there was not fruit yield in plants submitted to doses of 0 and 0.025 mg L-1 B. However, the fruit yields were not affected in plants with boron toxicity symptoms in leaves. The main ultra-structural alterations showed in boron deficiency was the thickness (or swollen) of medium lamellae and the absence of starch granules. The oil contents and viscosity in produced seeds did not show differences among the treatments. The photosynthesis and transpiration rates were lower in the plants with deficiency and and there was not significant differences among the treatments with B toxicity. In the second experiment, it was verified the occurrence of boron phloem mobility to fruits from the B applied to the leaves, and low phloem mobility of boron from leaves to the roots. The application of 1 mg of B per plant in each changes of nutrition solution was shown more efficient to increase the production and B rates in plants than applications of 2.7 mg of B per plant through the foliar application. It concludes that, in this species, the boron toxicity is not as harmful to fruit production as boron deficiency and the phloem mobility occurs from leaves to fruits, but not to roots

O estudo da dinâmica de áreas alteradas na Amazônia pode contribuir para a elucidação dos possíveis impactos dos atuais modelos de uso do solo sobre o sistema florestal bem como sua capacidade de recuperação ao longo do tempo, permitindo assim, que sejam feitas previsões quanto ao futuro ambiental da região. O objetivo deste trabalho foi investigar a dinâmica de nitrogênio ao longo de florestas secundárias formadas pela agricultura de corte e queima no município de São Francisco do Pará, e ao longo de clareiras formadas pela exploração seletiva de madeira na Floresta Nacional do Tapajós, ambas no Estado do Pará. Foram selecionadas florestas secundárias de diferentes idades (6, 20 e 40 anos) e clareiras de diferentes idades de formação (1, 3 e 5 anos) bem como áreas de florestas de terra-firme não perturbadas. Nestas áreas, foram avaliadas a abundância natural de 15N e concentrações de N e C em solo, serapilheira e vegetação. Nas clareiras e floresta não perturbada em áreas de exploração seletiva também foram realizados experimentos de mineralização e nitrificação. De um modo geral, todas as áreas investigadas apresentaram um aumento nos valores de &23515N no solo de acordo com a profundidade. Ao longo da cronossequência de florestas secundárias foi observado um aumento no ð15N e na concentração de N foliar, assim como uma diminuição na razão C/N foliar. As concentrações de N foliar foram maiores em espécies de leguminosas e a razão C/N foi mais elevada em espécies de não leguminosas em todas as áreas amostradas. O ð15N da serapilheira também aumentou com a idade da vegetação. Estes resultados indicam que as florestas secundárias tornam-se mais ricas em N à medida que o sistema recupera-se da perturbação, sugerindo uma mudança na ciclagem de N, de mais fechada nos primeiros estágios da sucessão, à mais aberta à medida que esta se aproxima da fisionomia original. Já na área de exploração seletiva de madeira, foram observadas menores taxas de mineralização e nitrificação nas clareiras de 1 ano, porém estas taxas não diferiram entre as demais idades de clareira e entre estas e a floresta de terra-firme. Os valores de ð15N foliar não diferiram entre as áreas, nem entre leguminosas e não-leguminosas dentro de uma mesma área, no entanto, as concentrações de N foliar foram maiores em espécies de leguminosas em todas as áreas amostradas e a razão C/N foi mais elevada em espécies de não leguminosas. Estes fatores indicam a ocorrência de uma ciclagem aberta de N nestas áreas independentemente da perturbação, sugerindo assim, que impactos, como a abertura de uma clareira em florestas ricas em N, não sejam de intensidade suficiente a ponto de causar uma alteração significativa na ciclagem de N nestas áreas, como o que foi observado no estudo enfocando as florestas secundárias estabelecidas em áreas previamente utilizadas para agricultura, onde a perturbação no sistema foi mais intensa. / The study of nutrient dynamics in disturbed areas of the Amazon region helps to provide understanding of how the current land-use models affect the forest ecosystem and its capacity to recover over time. The object of this study was to investigate the nitrogen dynamics along a chronosequence of secondary forests (6, 20 and 40 yearold), following slash-and-burn agriculture that occurred in the municipality of São Francisco do Pará, and along gaps in different stages of development (1,3 and 5 yearold) created by selective logging in the Tapajós National Forest, both in the state of Pará. In order to understand the effects of land cover changes in the nitrogen cycle, we investigated the ð15N, C and N concentrations in soil, litter, and vegetation in these areas. At the selective logging sites, mineralization and nitrification rates were measured. All sites showed an increase in ð15N values in the soil, correlated with depth, in the first 50 cm. There were significant increases in ð15 N and N concentrations in the vegetation along the chronosequence of secondary forests and a decrease in the C/N ratio. The litter ð15N measurements also increased with secondary forest age. These parameters suggest an increasing N availability with stand age. That is, nitrogen cycling is more closed due to N limitation during the first stages of secondary succession, and becomes more open as the secondary forest ages and as rates of N cycling accelerate. At the selective logging sites, mineralization and nitrification rates were lower in the oneyear gap. However, differences were not found within the other gap ages and between those gaps and the undisturbed forest. Significant differences in the foliar ð15N were not found among the various areas, including legume and non-legume groups that belong to a common area. Foliar N contents were greater in legume than in non-legume species and the C/N ratio was higher in the non-legume species in all areas. Nevertheless, these parameters did not differ among the overall areas. These results indicate an open nitrogen cycle occurring in these areas, suggesting that disturbances such as canopy opening in forests originally enriched in nitrogen, are not strong enough to alter significantly this nutrient cycling, as is the conversion of mature to secondary forest through slash and burn agriculture.

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A taxonomia de foraminíferos planctônicos é fonte de discussões desde o início de sua utilização na paleoceanografia, havendo discordância tanto na sua classificação como identificação. Estudos genéticos em foraminíferos planctônicos identificaram a presença de mais de uma espécie dentro das espécies aceitas atualmente. Estas espécies possuem diferenças ecológicas entre si, tendo implicações para interpretações paleoceanográficas. A morfometria e isótopos de carbono e oxigênio foram escolhidos como uma alternativa mais acurada e reproduzível para identificação de variações morfológicas e para explorar a ecologia dos indivíduos estudados, respectivamente. Foram utilizadas amostras de sedimento da margem continental brasileira para explorar o potencial da morfometria como ferramenta paleoceanográfica. Foi possível observar a dominância do genótipo pink de Globigerinoides ruber na margem continental brasileira. Para Globigerinoides sacculifer, foi possível identificar comportamentos de migração vertical distintos entre os morfotipos identificados. Em Globorotalia menardii observa-se que as relações morfométricas-ambientais para o grupo todo se mantém quando a análise é feita separadamente em cada morfotipo, confirmando o potencial da correlação direta da morfometria com variáveis ambientais. Já em Globigerinella siphonifera, a diferença morfológica é atribuída a presença de diferentes espécies e não a influências do ambiente sobre a morfologia. / Although taxonomy in planktonic foraminifera has been subject of debates since the beginning of its use in paleoceanography, disagreement in their classification and identification remains. Genetic investigations have identified the presence of more than one species for some of the species accepted nowadays. Hence, these species display ecological differences among them, resulting in implications for paleoceanographic interpretations. Morphometry and carbon and oxygen stable isotopes were chosen as a more precise and reproducible alternative to identify morphological variations and to explore the ecology of the specimens, respectively. Sediment samples from the Brazilian Continental Margin were used to explore morphometry\'s potential as a paleoceanography tool. It was possible to observe the dominance of the pink genotype in Globigerinoides ruber at Brazilian continental margin. For Globigerinoides sacculifer, it was possible to identify distinct vertical migration behaviour in each identified morphotype. In Globorotalia menardii it is possible to observe that the morphometric-enviromental relations for the whole group is maintained when each morphotype is analysed separately, confirming the potential of direct correlations between morphometry and environmental variables. Meanwhile, in Globigerinella siphonifera the morphological difference is attributed to the presence of two different species and not to the influence of the environment on the morphology.

O objetivo deste estudo foi determinar a composição da ictiofauna de riachos da sub-bacia do Alto Jacuí, região centro-norte do Rio Grande do Sul, bem como descrever e compreender as relações que permeiam a biologia alimentar de espécies de Siluriformes e de Characidae nestes mesmos riachos. As coletas foram realizadas bimensalmente de julho de 2012 a junho de 2013, através da técnica de pesca elétrica em 10 riachos. Um total de 13.247 indivíduos foram coletados, pertencentes a 42 espécies, 10 famílias e seis ordens, das quais as que mais contribuíram foram Characiformes (36%), Cichliformes (24%) e Siluriformes (14%), com 15, dez e seis espécies respectivamente. Nós reportamos o primeiro registro de Phalloceros spiloura para o sistema da Laguna dos Patos e cinco espécies ficaram ao nível de gênero devido ao fato de se tratarem de novas espécies e estão sendo revisadas e descritas. O conteúdo estomacal de 1.948 indivíduos, pertencentes a três espécies (Heptapterus sp., Rhamdia quelen e Trichomycterus poikilos) foram analisados pelo método volumétrico, sendo 59 itens alimentares identificados. Em geral, Heptapterus sp. consumiu uma alta proporção de Aegla sp., restos de plantas terrestres e Megaloptera; R. quelen consumiu peixe e Oligochaeta, seguido de Aegla sp.; enquanto a dieta de T. poikilos foi baseada em Simuliidae, Ephemeroptera e Trichoptera. A segregação alimentar das espécies, bem como do fator espécie mais classe de tamanho, foram observadas. Os valores de amplitude de nicho foram altos para todas as espécies, e somente foram baixos para os maiores tamanhos de R. quelen e Heptapterus sp. No geral, as espécies mostraram baixos valores de sobreposição de nicho, e houve uma grande frequência de sobreposição alta e intermediária para as menores classes de tamanho. O modelo nulo confirmou a partição de nicho entre as espécies e uma partilha de recursos quando analisado espécie mais classe de tamanho. Posteriormente, 1.525 estômagos de 11 espécies de Characidae foram analisados. Observou-se uma diferença significativa entre a dieta dessas espécies, com plantas terrestres e aquáticas, restos de insetos terrestres e aquáticos e adultos de Hymenoptera, mostrando-se os itens mais importantes para esta diferenciação. As análises mostraram que os padrões de alimentação estão associados as características morfológicas. A posição subterminal da boca se correlacionou com a ingestão de itens bentônicos (insetos aquáticos e matéria orgânica); boca grande permitiu a ingestão de itens mais robustos como Aegla sp. e peixes; espécies com menor variação de dentes ao longo da série externa do prémaxilar consumiram elevada proporção de plantas e insetos terrestres, assim como as espécies que apresentaram menor número de dentes na maxila. O hábito insetívoro aquático foi observado nos indivíduos com números intermediários e altos de cúspides nos dentes do maxilar. Buscando compreender a coexistência de quatro espécies sintópicas de Characidae, nós calculamos a sobreposição de nicho das espécies por período amostral e para avaliar a importância destes itens alimentares como fontes de nutrientes nós usamos análises de isótopos de carbono (13C) e nitrogênio (14N) para estimar a assimilação relativa. Todos os Characidae consumiram grandes proporções de plantas e insetos aquáticos. As espécies apresentaram baixa sopreposição na maioria dos períodos amostrados. Também, houve uma alta correspondência entre a análise do conteúdo estomacal e o resultado da análise isotópica. Astyanax xiru e Astyanax procerus assimilaram grandes frações de invertebrados terrestres e plantas aquáticas. Bryconamericus iheringi assimilou principalmente invertebrados aquáticos e secundariamente algas, enquanto Bryconamericus sp. assimilou principalmente invertebrados aquáticos e terrestres. Assim, nós demonstramos que as espécies congenéricas têm dietas mais similares, mas que estas quatro espécies de Characidar coexistem por partição de recursos, e que a assimilação de nutrientes dessas espécies coincide com o consumo relativo dos itens alimentares ingeridos. / The objective of this study was to determine the composition of fishes of Alto Jacuí subbasin streams, north-central region of Rio Grande do Sul, as well as describe and understand the relationships that permeate the feeding biology of species of Siluriformes and Characidae in these same streams. Samples were collected bimonthly from July 2012 to June 2013, through electrofishing technique in 10 streams. A total of 13,247 individuals were collected, belonging to 42 species, 10 families and six orders, of which the most contributed, were Characiformes (36%), Cichliformes (24%) and Siluriformes (14%), with 15, ten and six species, respectively. We report the first record of Phalloceros spiloura to the Laguna dos Patos system and five species were to genus level due to the fact they refer to new species and are being reviewed and described. The stomach contents of 1,948 individuals belonging to three species (Heptapterus sp., Rhamdia quelen and Trichomycterus poikilos) were analyzed by volumetric method, with 59 identified food items. Overall, Heptapterus sp. consumed a high proportion of Aegla sp., remains of terrestrial plants and Megaloptera; R. quelen consumed fish and Oligochaeta, followed by Aegla sp.; while T. poikilos diet was based on Simuliidae, Ephemeroptera and Trichoptera. Food segregation of species as well as species plus size class factors, were observed. The niche breadth values were high for all species, and only were low for the larger sizes of R. quelen and Heptapterus sp. Overall, the species showed low niche overlap values, and there was a high frequency overlay high and intermediate for smaller size classes. The null model confirmed the niche partitioning among species and a sharing of resources when analyzed species plus size class. Subsequently, 1,525 stomachs were analyzed representing 11 species of Characidae. There was a significant difference between the diet of these species, with terrestrial and aquatic plants, terrestrial and aquatic insect remains and adult Hymenoptera, being the most important items for this differentiation. The analysis showed that feeding patterns associated with many morphological features. Sub-terminal mouth positions correlated with the ingestion of benthic items (e.g., aquatic insects and organic matter); large mouths permited ingestion of robust items such as macrocrustaceans (e.g., Aegla) and fish; species that have small teeth variation along the outer row of the premaxilla consumed high proportion of plants and terrestrial insects as well as those species that showed a lower number of teeth on the maxilla. Aquatic insectivory was observed in those individuals with intermediary and high number of cusps in the maxilla teeth. To understand the coexistence of four syntopic Characidae species we calculated niche overlap of species for each sampling period, and to evaluate the importance of these food items as nutrient sources, we used carbon (13C) and nitrogen (14N) isotopes analyses to estimate relative assimilation. All characids consumed large proportions of plant material and aquatic insects. The species showed low dietary overlap throughout most of the sampling period. There was high correspondence between the gut content analyses and isotope mixing model estimates. Astyanax xiru and Astyanax procerus assimilated large fractions of terrestrial invertebrates and aquatic plants. Bryconamericus iheringi assimilated primarily aquatic invertebrates and secondarily algae, whereas Bryconamericus sp. assimilated primarily aquatic and terrestrial invertebrates. Therefore, we demonstrate that the congeneric species have more similar diets, but that these four Characidae species coexist by resource partitioning, and that they assimilate nutrients agree with the relative consumption of food items.

Orientador: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Plínio Barbosa de Camargo / Banca: Maria Helena Moraes / Banca: Jamil Chaar El-Husny / Resumo: O uso e manejo do solo altera as características dos solos, e com isso, estudos relacionados à edafologia, bem como isótopo estável associado ao cultivo agrícola, tem sido realizado ao longo do tempo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar através dos atributos físicos, químic os e na composição isotópica do δ 13 C e δ 15 N as alterações causadas por diferentes sistemas de manejo na camada da profundidade efetiva em solos antropizados. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x4, sendo 3 - fator sistema de uso (Terra Preta de Índio formada sobre: Argissolo Amarelo sob Floresta Secundária - TPI/ARGI FS; Argissolo Amarelo sob Capoeira - ARGI CP e Argissolo Amarelo sob Roça - ARGI RÇ) e 4 - fator profundidade (0 a 5; 5 a 10; 10 a 20 e 20 a 30 cm), co m 9 repetições. Em cada sistema foi realizada a caracterização, classificação, coleta e análise de 108 amostras compostas. As variáveis estudadas foram: granulometria, estoque de carbono, composição isotópica de δ 15 N e δ 13 C, teor de C e N, relação C/N, pH em H 2 O e ClCa 2 , matéria orgânica do solo, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, sódio, boro, cobre, manganês, ferro, zinco, alumínio, hidrogênio e alumínio, soma de bases, capacidade de troca de cátions, capacidade de troca de cátions efetiva, índice de sat uração por bases e o índice de saturação por alumínio. Para avaliação dos resultados foi utilizado o teste de média (Tukey a 5% de significância). Observou - se que nas áreas de roçado o C e o N apresentaram valores significativos na profundidade de 20 a 30 cm, devido ao revolvimento manual do solo, incorporando a liteira na camada mais profunda. Os solos antropizados sob Floresta Secundária (TPI/ARGI FS) apresentaram - se com baixa acidez, altos teores de fósforo, potássio, cálcio e sódio e baixos teores de po tássio. Valores ... / Abstract: The use and soil management alters soil character istics, and thus, studies related to pedology, as well as stable isotope associated with agricultural cultivation has been carried o ut over time. This study aimed to evaluate through the physical, chemical and isotopic composition of δ 13 C and δ 15 N changes caused by different tillage systems on the effective depth layer in anthropogenic soils. The experimental design was completely randomized in a 3x4 factorial design, 3 - factor use system (Terra Preta formed on Ultisol under Secondary Forest - TPI /ARGI FS ; Ultisol under Capoeira - ARGI CP and Ultisol under Plantation - ARGI RC ) and 4 - depth factor (0 to 5, 5 to 10, 10 to 20 and 20 to 30 cm) using 9 replicates. In each system was performed characterization, classification, collection and analysis of 108 composite samples. The variables studied were: particle size, carbon storage, isotopic composition of δ 13 C, δ 15 N, C and N content, C/N ratio, pH in H 2 O and ClCa 2 , soil organic matter, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sodium, boron, copper, manganese, iron, zinc, aluminum, hydrogen and aluminum, sum of base cation exchange capacity, capacity exchange cation effective base saturation index and the index of aluminum saturation. To evaluate the results we used the mean test (Tukey test at 5% si gnificance). It was observed that the scuffed areas C and N showed higher values at a depth of 20 to 30 cm, justifying its occurrence due to manual tilling soil litter layer incorporating deeper. Anthropogenic soils under Secondary Forest (TPI/ARGI FS ) present with low acidity and high levels of phosphorus, potassium, calcium and sodium. It is worth noting that the levels of potassium are significantly lower, which accuses the deficiency of TPI/ARGI FS for this nutrient. Significant amounts of magnesium were found in anthropogenic soil under plantation (ARGI RC) than justified by the ... / Doutor

O conhecimento da ecologia das espécies em ecossistemas em constante transformação se faz necessário para entender como essas persistem, como utilizam os novos habitats criados pelas atividades humanas, e se ainda desempenham funções ecológicas, informações essenciais para subsidiar a conservação dos ecossistemas. A presente tese teve como objetivos: 1) avaliar por meio da dieta da onça-parda (Puma concolor), se essa pode ocupar o nicho da onça-pintada (Panthera onca) onde essa está funcionalmente ausente, comparando a dieta de ambas as espécies; 2) analisar mudanças no uso dos recursos, habitat e estrutura trófica de assembleias de mamíferos entre paisagens conservadas e modificadas da Mata Atlântica por meio da análise de isótopos estáveis (SIA) de carbono e nitrogênio; 3) identificar alterações na efetividade funcional de assembleias de mamíferos em relação a estrutura da paisagem na Mata Atlântica. Para determinar a dieta da onça-parda, coletamos amostras fecais em duas áreas no maior contínuo florestal de Mata Atlântica, identificando 15 tipos de presas. Observamos uma preferência da onça-parda por grandes mamíferos, superior a observada em outras áreas do bioma. Comparada a dieta da onça-pintada, a porcentagem de grandes mamíferos também foi superior. Portanto, a onça-parda pode atuar como equivalente funcional da onça-pintada onde essa está funcionalmente ausente, e há disponibilidade de grandes presas. Para o estudo com a SIA, utilizamos os pelos dos mamíferos para análise, coletados em paisagens conservadas e modificadas. Para comparação das paisagens, classificamos os mamíferos em guildas tróficas e utilizamos fatores de fracionamento para corrigir os valores isotópicos. Observamos uma grande mudança no uso dos recursos pelos mamíferos entre as paisagens, com predominância de recursos C3 nas conservadas, e maior proporção de C4 nas modificadas. A estrutura trófica nas paisagens conservadas foi clara, com enriquecimento escalonado de 15N, enquanto desordenado nas modificadas, com enriquecimento flutuante. Destacamos que a matriz agrícola desempenha um papel importante como fonte de recursos e habitat para mamíferos resilientes, incluindo espécies ameaçadas, sendo seu manejo imprescindível para a conservação das espécies. Para o estudo da efetividade funcional, criamos dois bancos de dados, um de assembleias de mamíferos, e outro para determinar a contribuição das espécies nas funções. Selecionamos 10 funções tróficas para análise, classificadas em vulneráveis (espécies sensíveis) e persistentes (espécies resilientes). Para cada assembleia calculamos o nível de defaunação e cinco variáveis de paisagem, utilizando a Modelagem Hierárquica de Comunidades para análise dos dados, e extrapolando os resultados para toda Mata Atlântica. A riqueza de espécies, a massa corporal média e as funções vulneráveis apresentaram relação positiva com aumento na proporção de habitat, e negativa para os usos antrópicos do solo, sendo o inverso para as funções persistentes, similar ao padrão dos níveis de defaunação. As funções vulneráveis ficaram restritas aos grandes blocos florestais, áreas com elevada diversidade de espécies, destacando sua importância para manutenção das funções ecológicas. As paisagens modificadas podem desempenhar um importante papel na manutenção das funções, principalmente se conectadas a grandes blocos florestais. / The knowledge about species ecology in ever changing ecosystems is necessary to understand how they persist, how they used the new habitats molded by human activities, and if they are still performing ecological functions; this kind of information is essential to subsidize the conservation of ecosystem. The objectives of this thesis are: 1) to determine if the puma (Puma concolor) can occupy the niche of the jaguar (Panthera once) where it is functionally absent, by assessing the puma\' feeding habits and comparing it to the jaguar; 2) analyze changes in resource and habitat use, and trophic structure of mammal assemblages in preserved and modified landscapes of the Atlantic Forest, Brazil, by using the analysis of carbon and nitrogen stable isotopes; 3) identify changes in the functional effectiveness of mammal assemblages in response to changes in landscape structure within the Atlantic Forest. To determine the diet of the puma, we collected fecal samples in two areas of the largest Atlantic Forest continuum and identified 15 prey taxa. We observed that pumas consumed preferentially large prey, a proportion superior to other areas in the biome. Compared to the jaguar\' diet, the proportion of large prey was also higher. Thus, the puma may at as a functional equivalent where the jaguar is functionally absent, and there is availability of large prey. In the study with isotopic ecology, we used mammal\' hair for analysis, which were collected in preserved and modified landscapes. To compare these areas, we classified mammals in trophic guilds and corrected isotopic values using species-specific fractionation factors. We observed a huge difference in mammals\' resource use, with predominant use of C3 resource in preserved landscapes, and a higher incorporation of C4 carbon in the modified ones. The trophic structure was clear in preserved landscapes, with an orderly 15N enrichment, while unordered in modified landscapes, with floating enrichment. We highlight that the agricultural matrix plays an important role as source of food items and as habitat for resilient mammals, including threatened species, and its management is essential for species conservation. To study the functional effectiveness of mammal species, we created two databases, one with mammal assemblages, and other to assess the contribution of species in ecological functions. We selected 10 trophic functions for analysis, which were classified in vulnerable (performed by sensitive species) and persistent (performed by resilient species). For each assemblage we calculated the defaunation level and five landscape variables. We analyze the data using the Hierarchical Modelling of Species Communities and extrapolate the results for the entire Atlantic Forest. Species richness, body mass and vulnerable functions showed a positive relationship with increasing habitat amount, while negative for anthropogenic land uses, similar to the defaunation pattern; the inverse was observed for persistent functions. Vulnerable functions were restricted to the large forest block, which have high species diversity, highlighting its importance for ecological functions maintenance. Human-modified landscapes may still perform an important role for functions persistence, especially if connected to the largest forest blocks.

A maioria das gramíneas possui absorção radicular de silício de forma ativa e são plantas acumuladoras de deste elemento. Já as leguminosas, possuem absorção passiva, são exclusoras de silício e não acumuladoras deste elemento. A maior parte do silício absorvido pelas raízes das plantas é depositada na forma de sílica amorfa combinada a compostos orgânicos como a celulose, podendo tornar o silício um elemento imóvel nas plantas, ou de baixa mobilidade. Os processos que regulam a absorção radicular, o transporte à longa distância a deposição de silício nas plantas podem variar entre as espécies vegetais e são regulados pelo crescimento das plantas ou pelo ambiente em que elas estão. Condições de estresse abiótico, como a contaminação do solo por cádmio, deficiência hídrica etc., podem estimular a absorção, o transporte e até mesmo a mobilização do silício, o que pode levar a sua redistribuição, como forma de resistência ao estresse fisiológico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a absorção pelas raízes, o acúmulo e a mobilidade de silício em espécies acumuladoras e não acumuladoras de silício, sob condições ideais de desenvolvimento e em condição de estresse, devido ao excesso de cádmio. Para tal, foram desenvolvidos cinco experimentos em casa de vegetação, utilizando solução nutritiva como meio de cultivo. O primeiro experimento objetivou determinar a época de maior absorção radicular e acúmulo de silício por plantas de arroz, trigo, feijão e soja e a distribuição deste elemento nestas plantas. Neste estudo, foi evidenciado o incremento da produção de matéria seca pela aplicação de silício, principalmente para as plantas de arroz e feijão. As espécies acumuladoras de silício, neste caso, o arroz e o trigo, apresentam um padrão contínuo e crescente de absorção, proporcional ao período de desenvolvimento. Já as espécies não acumuladoras, como o feijão e a soja, absorveram proporcionalmente mais silício no período inicial de desenvolvimento. A proporção relativa entre o silício acumulado na parte aérea e nas raízes das plantas acumuladoras de silício, arroz e trigo, é muito maior quando comparado com as não acumuladoras, feijão e soja. O segundo experimento objetivou a verificação da possível mobilidade do silício em plantas de arroz e de feijão, por meio de técnica isotópica. Para isso as plantas foram cultivadas em um período com silício na solução nutritiva e depois esse viii elemento foi retirado do meio de cultivo. A partir das análises isotópicas do 30Si nas folhas velhas das plantas (produzidas na presença de silício) e folhas novas (produzidas na ausência de silício), em condições ideais de desenvolvimento das plantas, verificou-se que o silício é um elemento imóvel, pois não ocorreu redistribuição de silício de folhas velhas para folhas novas, quando este elemento foi suprimido da solução nutritiva. O terceiro e o quarto experimento foram desenvolvidos com o objetivo de estudar a interação entre silício e cádmio em plantas de feijão e de arroz. Foi verificado que o em condições de toxidez de cádmio, o silício promoveu a manutenção da produção de matéria seca das plantas, pela diminuição dos efeitos deletérios deste elemento, em ambas as espécies. Os mecanismos desencadeados pelo silício para conferir o aumento da tolerância ao cádmio, foram distintos entre as espécies. O acúmulo de silício em plantas de arroz foi proporcional à concentração de cádmio em solução, já para as plantas de feijão o acúmulo decresceu na maior dose de cádmio, isso foi devido à severa diminuição da produção de matéria seca nesta condição. Em plantas de feijão, o silício promoveu o acúmulo de cádmio nas raízes, o que preveniu o aumento da concentração tóxica deste elemento nos grãos. Nas plantas de arroz, o silício manteve a integridade das paredes celulares, fator que pode promover maior resistência das plantas aos possíveis danos causados pelo excesso de cádmio. O quinto experimento foi realizado para avaliar a redistribuição de silício das folhas velhas para as folhas novas de plantas de arroz e feijão sob condições de excesso de cádmio, pela adição de 30Si via solução nutritiva. Em plantas arroz, foram constatadas alterações na composição isotópica das folhas novas e velhas, demonstrando que a redistribuição do silício em condições de excesso de cádmio, nesta mesma condição, em plantas de feijão, não ocorreu redistribuição do silício. Pelo exposto, pôde-se concluir que existem diferenças marcantes entre os processos de absorção, transporte e deposição de silício nas plantas acumuladoras e não acumuladoras, em condição da aplicação de silício, e que estes processos estão diretamente relacionados com os benefícios conferidos por este elemento. Em condições de estresse, há redistribuição de silício em plantas de arroz. Tal fato também deve ocorrer nas demais espécies acumuladoras, por apresentarem os mesmos padrões de fotoassimilação de carbono e de absorção radicular, transporte e as mesmas exigências nutricionais, e neste sentido o silício pode estimular o sistema de defesa das plantas. Situação em que o silício promove a supressão do fator de estresse e, dentro de certos limites, mantém o desenvolvimento das plantas / Most grasses have root active uptake of silicon and are considered as silicon accumulator plants. In contrast, legumes have passive uptake of silicon and are considered as non accumulator plants. Most of the silicon that is absorbed by the roots is found in the plants as amorphous silica associated to organic compounds as celluloses that can immobilize silicon inside the plants. Processes that drive absorption by roots, transport and accumulation of silicon in plants may vary among species and are driven by the plant growth or environment. Abiotic stressing conditions, as cadmium contamination and drought stress, might stimulate the uptake, transport or even the mobilization of silicon as a tool of resistance to the physiological stress. The goal of this work was to evaluate the uptake, accumulation and mobility of silicon, comparing species considered accumulators and non accumulators under ideal conditions of development and, under environment stressed by cadmium contamination. Thus, five experiments were carried out in a green house using nutrient solution. The first experiment aimed to establish the period when the silicon absorption of accumulator and non accumulator plants as rice, wheat and soybeans, was highest. This study showed the increase of dry matter yields when the silicon is applied, mainly for rice and bean plants. The silicon accumulator species, rice and wheat, showed a continuous increased of silicon uptake with plant growths. The non accumulator species, as beans and soybeans, had a greater uptake of silicon at the early beginning of their development. The relation among accumulated silicon in the shoots and the roots of accumulator plants is greater than in non accumulators. The second experiment was carried out to verify the mobility of silicon in plants of rice and beans. The analysis of percentage of 30Si atoms in old leaves (produced with silicon supply) and new leaves (produced without silicon supply) demonstrated that, under ideal conditions of development, silicon had no mobility in the studied species. The third and fourth experiments were carried out to verify the interaction among silicon and cadmium in plants of beans and rice. The accumulation of silicon in plants of beans and rice submitted to cadmium excess and the effect of reduction of cadmium toxicity were evaluated at these experiments. In these experiments, silicon maintained the dry matter production of plants submitted to cadmium x treatment, as the element had diminished the cadmium harmless. As the rates of cadmium got greater, silicon uptake was stimulated for both species. The mechanisms triggered by the silicon for increasing the tolerance to the cadmium, were different for each species. In beans silicon increased the accumulation of cadmium in the roots and reduced the concentration of this element in the grains. The greater cadmium retention in the roots, probably, leads to reduce the toxicity caused by this element to the plants. In rice plants, the maintained of cell walls promoted by the silicon, probably, supported the greater resistance of these plants to the cadmium toxicity. The fifth and last experiment was carried out to evaluate silicon mobility in beans and rice plants under cadmium excess. A silicate with 10% of 30Si atoms was added to the nutrient solution to demonstrate the mobility of silicon from old leaves to new leaves. Na alteration in the isotopic composition in new leaves of rice indicated a redistribution of silicon. The cadmium excess promoted the redistribution of silicon from old to new leaves of rice but not in beans plants. We demonstrate that there are strong differences among the uptake, transport and silicon deposit of plants and theses processes are related to the benefits that silicon generates in the plants. The redistribution of silicon occurs in rice plants submitted to stressing conditions where silicon has a relative mobility that could be, even in the future extrapolated to other accumulator species that might require silicon as a stimulator of the plant defense system. The most silicon accumulators species have the same carbon photo assimilation and the same root uptake patterns, therefore the same behavior is expected for silicon, and it can be concluded that silicon mobilization during stress conditions lets to maintain normal plant development, within certain limits

Pacific salmon

Les sédiments déposés dans les fjords norvégiens contiennent des informations précieuses sur la dynamiquepassée de la circulation de surface en mer de Norvège (Courant Nord Atlantique –NAC- et Courant Côtier deNorvège –NCC-), ainsi que sur le climat régional du continent bordier et du domaine océanique adjacent. Letransport méridien par le NAC d’eaux chaudes et salées participe efficacement au fonctionnement de la bouclethermohaline globale. Le NCC, alimenté par les apports continentaux depuis la mer Baltique, contrôlel’hydrologie des fjords norvégiens. L’objectif de la présente étude est de tester l’utilisation, dans le fjord deTrondheim, des isotopes stables benthiques et des assemblages de dinokystes en tant que traceur de lavariabilité hydrologique et climatique locale et régionale. Ce travail repose sur une série exceptionnelle desédiments de surface et de carottes d’interface, recouvrant de façon équilibrée l’ensemble des sous-systèmesdu fjord. Les changements climatiques et océanographiques modernes et récents (derniers 35 à 50 ans) décritspar nos traceurs sont comparés à plusieurs séries temporelles instrumentées de paramètres hydrologiques etclimatiques clés, afin de déterminer les différents mécanismes à l’origine de la signature spatiale et temporelledes proxies. Nos résultats montrent que les isotopes stables benthiques et les assemblages de dinokystestraduisent efficacement les variations hydrologiques et climatiques locales et régionales, le gradient spatial desalinité, l’efficacité du mélange vertical, la température des eaux atlantiques entrantes, et le budget de lasédimentation de matière organique (quantité et origine) expliquant de façon importante les variabilitésspatiales et temporelles de nos traceurs. La dynamique atmosphérique liée à l’Oscillation Nord Atlantiqueexplique l’essentiel des changements récents de la circulation interne du fjord et de la nature de lasédimentation (marine vs. continentale). / Sedimentary archives in Norwegian fjords contain valuable highly resolved information on the past dynamics ofmajor surface circulation features of the Norwegian Sea (North Atlantic Current and Norwegian CoastalCurrent), as well as on the regional climate of the Norwegian continental and surrounding oceanic realms. TheNAC transports significant amounts of warm and saline water poleward and constitutes an essentialcomponent of the global thermohaline circulation. The NCC is supplied by Norwegian rivers and fjords and itslateral and vertical distribution fundamentally controls the hydrology of Norwegian fjords. In the present studywe examine the use of benthic stable isotopes and dinocyst assemblages in the Trondheimsfjord, centralNorway, as proxies of the local and regional hydrological and climate changes. This study is essentially based onan exceptional set of surface sediment samples and multi-cores which are evenly distributed within the variousfjord subsystems. Modern and recent (last 35 to 50 years) oceanographic and climatic changes inferred fromour proxies are discussed in view of time-series of key hydrological and climatic parameters in order todetermine the various mechanisms driving the spatial and temporal variabilities of the proxies. Our resultsshow that benthic stable isotopes and dinocyst assemblages reliably record the local and regional hydrologicalvariations in the Trondheimsfjord and associated climate changes linked to key characteristics and processessuch as salinity gradients, water column mixing, temperatures of the incoming Atlantic water. Changes inatmospheric processes alike the North Atlantic Oscillation explain most of the recorded recent changes in thefjord internal circulation and nature of sedimentation (marine vs. continental).