A restauração florestal é mais do que somente plantar árvores. É necessário que haja o monitoramento do desenvolvimento da floresta no que diz respeito tanto a parâmetros estruturais e florísticos, mas também aos processos ecológicos. Esses processos propiciam as interações entre as espécies e promovem a funcionalidade do sistema, provendo serviços ecossistêmicos. Por isso, é necessário, além de monitorar o crescimento da vegetação, avaliar se o ecossistema está operando da forma como seria esperado. O objetivo desta tese é abordar questões referentes aos processos ecológicos e atributos funcionais em áreas florestais em processo de restauração. No primeiro capítulo, foi realizada uma revisão sistemática com o intuito de identificar os processos ecológicos e as variáveis que são medidas em estudos de restauração florestal. Os três capítulos seguintes foram baseados na coleta de dados em três sítios de estudo, situados no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletados dados em florestas que tiveram intervenções de restauração (com aproximadamente 10 anos de desenvolvimento), bem como em florestas de remanescentes (utilizadas como sistema de referência). Além da amostragem da vegetação arbórea, foram coletados dados de diversos processos ecológicos, relacionados à ciclagem de nutrientes (decomposição, detritivoria e qualidade da serapilheira e do solo), produtividade (biomassa arbórea acima do solo e biomassa de folhas) e recrutamento (regeneração natural), bem como informações sobre atributos foliares, reprodutivos e de crescimento das espécies. Os resultados obtidos para cada um dos capítulos indicaram que: (1) os processos mais comumente avaliados foram aqueles relacionados à ciclagem de nutrientes, seguido por resiliência do ecossistema, produtividade, relações hídricas e interações bióticas; além disso foi identificado que os resultados positivos das ações de restauração nos processos ecológicos aumentam a medida que os sítios se tornam mais antigos; (2) áreas em restauração ainda diferem de suas respectivas florestas de referência para quase todas as variáveis analisadas, mas, ao contrário da nossa expectativa inicial, as diferenças foram maiores quando considerados os parâmetros estruturais da vegetação, indicando que os processos ecológicos podem se restabelecer antes mesmo da floresta atingir sua completa complexidade estrutural; (3) as variáveis que mais afetaram os processos ecológicos foram aquelas relacionadas aos atributos funcionais, tendo a riqueza de espécies na comunidade apenas um papel secundário na variação dos processos ecológicos estudados; além disso, tanto variáveis de composição funcional, quanto de diversidade funcional tiveram influência nos processos; e (4) modelos utilizados para avaliar a semelhança funcional entre restauração e referência indicaram que a comunidade presente no sub-bosque da restauração apresenta uma maior semelhança funcional com o sistema de referência do que a comunidade do dossel, indicando que as espécies utilizadas nos plantios diferem consideravelmente em sua composição funcional das áreas de referência. Esse estudo ressalta a importância de se compreender melhor os processos ecológicos em ecossistemas florestais e sua aplicação na avaliação do funcionamento de áreas em processo de restauração. O monitoramento desses sítios deve ser realizado a longo prazo de forma a verificar as variações ao longo do desenvolvimento florestal e avaliar as trajetórias sucessionais, sugerindo ações de manejo se necessário. / Forest restoration is more than just planting trees. It is required that forest growth is monitored both by measuring structural and floristic parameters, but also ecological processes. These processes provide interactions among species and promote ecosystem functionality, also offering important ecosystem services. Thus, it is necessary that besides monitoring vegetation growth, it should be evaluated if the ecosystem is operating as would be expected. The objective of this thesis it to address questions related to the ecological processes and functional traits in forests sites undergoing restoration. In the first chapter, we performed a systematic review in order to identify the ecological processes and the variables measured in forest restoration studies. The following three chapters were based on data collected in three study sites, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. We collected data in forests subjected to restoration (approximately 10 years-old) and more conserved forests not subjected to restoration (used as reference ecosystem). Besides sampling tree components, we collected data on several ecological processes, related to nutrient cycling (decomposition, detritivory and litter and soil quality), productivity (aboveground tree biomass and litter biomass) and recruitment (natural regeneration), as well as information on leaf, reproductive and growth traits of species. The results obtained for each chapter indicated that: (1) the processes that were more frequently measured were the ones related to nutrient cycling, followed by ecosystem resilience, productivity, water relations and biotic interactions; additionally, we identified that positive results of restoration interventions on the ecological processes increased as sites became older; (2) restoration sites still differed from their reference ecosystems for all variables evaluated, but opposed to what we initially expected, these differences were even greater when we considered the structural parameters from the vegetation, suggesting that ecological processes may recover even before the full reestablishment of forest complexity; (3) the variables that most affected ecological processes were the ones related to functional traits, and community species richness had only a secondary role in the variation of ecological processes; in addition, both variables related to functional composition and functional diversity affected the ecological processes evaluated; and (4) the models used to evaluate functional similarity between restoration and reference indicated that the community growing in the understory of the restoration site is functionally more similar to the reference than the canopy community, suggesting that the species used in restoration plantings differ considerably in functional composition from reference sites. This study highlights the importance of ecological processes in forest ecosystems and its application in the evaluation of the functioning of sites undergoing restoration. Monitoring of these sites should be performed for a long period, in order to verify changes during forest growth and to evaluate sucessional trajectories, suggesting management actions if necessary.

A restauração florestal é mais do que somente plantar árvores. É necessário que haja o monitoramento do desenvolvimento da floresta no que diz respeito tanto a parâmetros estruturais e florísticos, mas também aos processos ecológicos. Esses processos propiciam as interações entre as espécies e promovem a funcionalidade do sistema, provendo serviços ecossistêmicos. Por isso, é necessário, além de monitorar o crescimento da vegetação, avaliar se o ecossistema está operando da forma como seria esperado. O objetivo desta tese é abordar questões referentes aos processos ecológicos e atributos funcionais em áreas florestais em processo de restauração. No primeiro capítulo, foi realizada uma revisão sistemática com o intuito de identificar os processos ecológicos e as variáveis que são medidas em estudos de restauração florestal. Os três capítulos seguintes foram baseados na coleta de dados em três sítios de estudo, situados no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletados dados em florestas que tiveram intervenções de restauração (com aproximadamente 10 anos de desenvolvimento), bem como em florestas de remanescentes (utilizadas como sistema de referência). Além da amostragem da vegetação arbórea, foram coletados dados de diversos processos ecológicos, relacionados à ciclagem de nutrientes (decomposição, detritivoria e qualidade da serapilheira e do solo), produtividade (biomassa arbórea acima do solo e biomassa de folhas) e recrutamento (regeneração natural), bem como informações sobre atributos foliares, reprodutivos e de crescimento das espécies. Os resultados obtidos para cada um dos capítulos indicaram que: (1) os processos mais comumente avaliados foram aqueles relacionados à ciclagem de nutrientes, seguido por resiliência do ecossistema, produtividade, relações hídricas e interações bióticas; além disso foi identificado que os resultados positivos das ações de restauração nos processos ecológicos aumentam a medida que os sítios se tornam mais antigos; (2) áreas em restauração ainda diferem de suas respectivas florestas de referência para quase todas as variáveis analisadas, mas, ao contrário da nossa expectativa inicial, as diferenças foram maiores quando considerados os parâmetros estruturais da vegetação, indicando que os processos ecológicos podem se restabelecer antes mesmo da floresta atingir sua completa complexidade estrutural; (3) as variáveis que mais afetaram os processos ecológicos foram aquelas relacionadas aos atributos funcionais, tendo a riqueza de espécies na comunidade apenas um papel secundário na variação dos processos ecológicos estudados; além disso, tanto variáveis de composição funcional, quanto de diversidade funcional tiveram influência nos processos; e (4) modelos utilizados para avaliar a semelhança funcional entre restauração e referência indicaram que a comunidade presente no sub-bosque da restauração apresenta uma maior semelhança funcional com o sistema de referência do que a comunidade do dossel, indicando que as espécies utilizadas nos plantios diferem consideravelmente em sua composição funcional das áreas de referência. Esse estudo ressalta a importância de se compreender melhor os processos ecológicos em ecossistemas florestais e sua aplicação na avaliação do funcionamento de áreas em processo de restauração. O monitoramento desses sítios deve ser realizado a longo prazo de forma a verificar as variações ao longo do desenvolvimento florestal e avaliar as trajetórias sucessionais, sugerindo ações de manejo se necessário. / Forest restoration is more than just planting trees. It is required that forest growth is monitored both by measuring structural and floristic parameters, but also ecological processes. These processes provide interactions among species and promote ecosystem functionality, also offering important ecosystem services. Thus, it is necessary that besides monitoring vegetation growth, it should be evaluated if the ecosystem is operating as would be expected. The objective of this thesis it to address questions related to the ecological processes and functional traits in forests sites undergoing restoration. In the first chapter, we performed a systematic review in order to identify the ecological processes and the variables measured in forest restoration studies. The following three chapters were based on data collected in three study sites, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. We collected data in forests subjected to restoration (approximately 10 years-old) and more conserved forests not subjected to restoration (used as reference ecosystem). Besides sampling tree components, we collected data on several ecological processes, related to nutrient cycling (decomposition, detritivory and litter and soil quality), productivity (aboveground tree biomass and litter biomass) and recruitment (natural regeneration), as well as information on leaf, reproductive and growth traits of species. The results obtained for each chapter indicated that: (1) the processes that were more frequently measured were the ones related to nutrient cycling, followed by ecosystem resilience, productivity, water relations and biotic interactions; additionally, we identified that positive results of restoration interventions on the ecological processes increased as sites became older; (2) restoration sites still differed from their reference ecosystems for all variables evaluated, but opposed to what we initially expected, these differences were even greater when we considered the structural parameters from the vegetation, suggesting that ecological processes may recover even before the full reestablishment of forest complexity; (3) the variables that most affected ecological processes were the ones related to functional traits, and community species richness had only a secondary role in the variation of ecological processes; in addition, both variables related to functional composition and functional diversity affected the ecological processes evaluated; and (4) the models used to evaluate functional similarity between restoration and reference indicated that the community growing in the understory of the restoration site is functionally more similar to the reference than the canopy community, suggesting that the species used in restoration plantings differ considerably in functional composition from reference sites. This study highlights the importance of ecological processes in forest ecosystems and its application in the evaluation of the functioning of sites undergoing restoration. Monitoring of these sites should be performed for a long period, in order to verify changes during forest growth and to evaluate sucessional trajectories, suggesting management actions if necessary.

A restauração florestal é mais do que somente plantar árvores. É necessário que haja o monitoramento do desenvolvimento da floresta no que diz respeito tanto a parâmetros estruturais e florísticos, mas também aos processos ecológicos. Esses processos propiciam as interações entre as espécies e promovem a funcionalidade do sistema, provendo serviços ecossistêmicos. Por isso, é necessário, além de monitorar o crescimento da vegetação, avaliar se o ecossistema está operando da forma como seria esperado. O objetivo desta tese é abordar questões referentes aos processos ecológicos e atributos funcionais em áreas florestais em processo de restauração. No primeiro capítulo, foi realizada uma revisão sistemática com o intuito de identificar os processos ecológicos e as variáveis que são medidas em estudos de restauração florestal. Os três capítulos seguintes foram baseados na coleta de dados em três sítios de estudo, situados no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletados dados em florestas que tiveram intervenções de restauração (com aproximadamente 10 anos de desenvolvimento), bem como em florestas de remanescentes (utilizadas como sistema de referência). Além da amostragem da vegetação arbórea, foram coletados dados de diversos processos ecológicos, relacionados à ciclagem de nutrientes (decomposição, detritivoria e qualidade da serapilheira e do solo), produtividade (biomassa arbórea acima do solo e biomassa de folhas) e recrutamento (regeneração natural), bem como informações sobre atributos foliares, reprodutivos e de crescimento das espécies. Os resultados obtidos para cada um dos capítulos indicaram que: (1) os processos mais comumente avaliados foram aqueles relacionados à ciclagem de nutrientes, seguido por resiliência do ecossistema, produtividade, relações hídricas e interações bióticas; além disso foi identificado que os resultados positivos das ações de restauração nos processos ecológicos aumentam a medida que os sítios se tornam mais antigos; (2) áreas em restauração ainda diferem de suas respectivas florestas de referência para quase todas as variáveis analisadas, mas, ao contrário da nossa expectativa inicial, as diferenças foram maiores quando considerados os parâmetros estruturais da vegetação, indicando que os processos ecológicos podem se restabelecer antes mesmo da floresta atingir sua completa complexidade estrutural; (3) as variáveis que mais afetaram os processos ecológicos foram aquelas relacionadas aos atributos funcionais, tendo a riqueza de espécies na comunidade apenas um papel secundário na variação dos processos ecológicos estudados; além disso, tanto variáveis de composição funcional, quanto de diversidade funcional tiveram influência nos processos; e (4) modelos utilizados para avaliar a semelhança funcional entre restauração e referência indicaram que a comunidade presente no sub-bosque da restauração apresenta uma maior semelhança funcional com o sistema de referência do que a comunidade do dossel, indicando que as espécies utilizadas nos plantios diferem consideravelmente em sua composição funcional das áreas de referência. Esse estudo ressalta a importância de se compreender melhor os processos ecológicos em ecossistemas florestais e sua aplicação na avaliação do funcionamento de áreas em processo de restauração. O monitoramento desses sítios deve ser realizado a longo prazo de forma a verificar as variações ao longo do desenvolvimento florestal e avaliar as trajetórias sucessionais, sugerindo ações de manejo se necessário. / Forest restoration is more than just planting trees. It is required that forest growth is monitored both by measuring structural and floristic parameters, but also ecological processes. These processes provide interactions among species and promote ecosystem functionality, also offering important ecosystem services. Thus, it is necessary that besides monitoring vegetation growth, it should be evaluated if the ecosystem is operating as would be expected. The objective of this thesis it to address questions related to the ecological processes and functional traits in forests sites undergoing restoration. In the first chapter, we performed a systematic review in order to identify the ecological processes and the variables measured in forest restoration studies. The following three chapters were based on data collected in three study sites, located in the State of Rio Grande do Sul, Brazil. We collected data in forests subjected to restoration (approximately 10 years-old) and more conserved forests not subjected to restoration (used as reference ecosystem). Besides sampling tree components, we collected data on several ecological processes, related to nutrient cycling (decomposition, detritivory and litter and soil quality), productivity (aboveground tree biomass and litter biomass) and recruitment (natural regeneration), as well as information on leaf, reproductive and growth traits of species. The results obtained for each chapter indicated that: (1) the processes that were more frequently measured were the ones related to nutrient cycling, followed by ecosystem resilience, productivity, water relations and biotic interactions; additionally, we identified that positive results of restoration interventions on the ecological processes increased as sites became older; (2) restoration sites still differed from their reference ecosystems for all variables evaluated, but opposed to what we initially expected, these differences were even greater when we considered the structural parameters from the vegetation, suggesting that ecological processes may recover even before the full reestablishment of forest complexity; (3) the variables that most affected ecological processes were the ones related to functional traits, and community species richness had only a secondary role in the variation of ecological processes; in addition, both variables related to functional composition and functional diversity affected the ecological processes evaluated; and (4) the models used to evaluate functional similarity between restoration and reference indicated that the community growing in the understory of the restoration site is functionally more similar to the reference than the canopy community, suggesting that the species used in restoration plantings differ considerably in functional composition from reference sites. This study highlights the importance of ecological processes in forest ecosystems and its application in the evaluation of the functioning of sites undergoing restoration. Monitoring of these sites should be performed for a long period, in order to verify changes during forest growth and to evaluate sucessional trajectories, suggesting management actions if necessary.

Utilizou-se o modelo hidrológico TOPMODEL, baseado em aspectos físicos e topográficos, em uma das três microbacias do Laboratório de Hidrologia Florestal Eng. Agr. Walter Emmerich, do Instituto Florestal/SP. O laboratório localiza-se na Serra do Mar, junto às cabeceiras do rio Paraibuna, um dos formadores do rio Paraíba do Sul. O modelo usa um índice topográfico que indica as áreas de contribuição para o deflúvio da microbacia e permite simular a vazão e analisar o comportamento hidrológico da microbacia. A primeira parte do trabalho buscou determinar os valores iniciais dos parâmetros de calibração, testar a validade das premissas do modelo, e, principalmente, compreender melhor o funcionamento hidrológico da bacia D. Os resultados indicam uma eficiência maior para as simulações de eventos isolados do que para as de períodos longos. A simulação do comportamento hidrológico em função do corte raso mostrou uma diminuição do tempo de pico e um aumento significativo do volume de vazão simulado: de 17 a 44%, em comparação a bacia D coberta com floresta. Mostram, também, que de 7 a 93% do deflúvio é gerado a partir das áreas variáveis de afluência (A.V.A.). Recomenda-se que o corte raso seja evitado a qualquer custo. Caso seja necessário, as matas ciliares devem ser mantidas; onde elas não existem mais, devem ser recuperadas imediatamente. As áreas com agricultura ou pastagem devem utilizar as melhores técnicas de conservação do solo, de forma que as condições naturais de infiltração não sejam drasticamente alteradas. / A physically based semi-distributed model, TOPMODEL, has been applied to one catchment in Cunha, São Paulo, Brazil. The model uses a topographic index which highlights significant hydrological areas within the catchment. The model simulate streamflow and analyse the behaviour of the catchment. The first part of this paper concerns to the first values of calibration parameters, experiments the validity of the premisses of the model, and, mainly, tries to understand how does the hydrology of D catchment works. The results are more efficient on simulation of isolate events than on events of long period. The simulation of hydrology behaviour subject to clear-cutting has showed a diminution of the time of rise and a significant increase of streamflow simulated: from 17 to 44%, in comparaison to D forest catchment. They also show that from 7 to 93% of the streamflow is generated from saturated contributing areas (sources areas). It\'s advisable to avoid clear-cutting. If necessary, the riparian zone has to be preserved; and where they have been destroyed, they have to be recovered urgently. Agricultural lands or grasslands have to use the best management practices, in order to keep the natural conditions of infiltration.

Spatial variation in tree community composition and assembly is due in large part to dispersal limitation, spatial variation in environmental conditions, and interactions among competing trees. The relative importance of these processes may be governed by landscape structure and environmental conditions. (I) The movement of frugivores between remnant forests and successional areas is vital for tropical forest tree species to colonize successional habitats. I found that avian frugivores crossing forest edges were generally insensitive to percent cover and clustering of pasture trees. If pastures were abandoned the distance from forest edges would not likely limit frugivore visitation and seed deposition under pasture trees in my study. (II) Relatively little is known from a theoretical conservation perspective about how reserve size affects communities assembled by abiotic and dispersal limitations. Simulated small reserve systems increased the distance between environments dominated by different species, diminishing the importance of source-sink dynamics. I found a trade-off between preserving different aspects of natural communities, with greater [alpha]-diversity in large reserves and greater [gamma]-diversity across small reserve systems. (III) Functional trait diversity of co-occurring organisms may be indicative of the processes that structure communities. Across spatial scales, an axis of leaf succulence exhibited the strongest evidence for niche-based assembly among co-occurring Ficus individuals, whereas specific leaf area (SLA) showed the strongest evidence for niche-based assembly among species. Trait analyses of co-occurring individuals had greater power than analyses at the species level, especially for traits with high intraspecific variation. Environmental filtering may be stronger at higher elevations due to drought stress. (IV) Individual fitness is a function of the interaction between traits and environment, or environmental selection. I estimated spatial selective gradients affecting a subtropical tree community and found that the trait axes with the strongest selection were also those with the least spatial variation. Interestingly, factors associated with selection were quite different for growth versus survivorship. The trait-by-environment interactions I identified are strong candidates for spatial niche differentiation, and may explain how tree species coexist in this diverse subtropical forest. / text

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA042.pdf: 1375553 bytes, checksum: f93a1c6bfaca22be5ac8fae40f160f3c (MD5) Previous issue date: 2015-06-16 / The present dissertation aimed to understand the functional, phylogenetic and the floristic-structural organization of the tree component, along a topographic gradient in a forest in Upper Uruguay River region. Information of this nature is critical for the definition of conservation plans, since it allows inferences about the ecological strategies of species to occupy different environmental conditions. For this, 50 10 × 20 m permanent plots were allocated along different topographic sectors (lower, middle, upper), where all individual tree species with circumference at breast height (cbh) equal to or greater than 15.7 cm had the cbh measured, the height estimated and the botanical identity determined. For the 20 most abundant species, the following functional traits were determined: basic wood density, maximum potential height, leaf area, specific leaf area,leaves lifespan, regeneration and dispersal guilds. The floristic-structural organization was analyzed through Shannon (H ) and Pielou (J) Indices, NMDS (Non-metric Multidimensional Scaling), Permutational Multivariate Analysis of Variance (PERMANOVA), Indicator Species Analyzes and contingency table. The functional traits were analyzed by Rao Q Index and community weight means values for plots (CWM). The phylogenetic structure was 18 determined by Mean Pairwise Distance analysis and K statistic of phylogenetic signal. The functional and phylogenetic structures were compared among sectors by Analysis of Variance, for normal distributions, or Kruskal-Wallis, for non-normal distributions, followed by post hoc tests. The results demonstrated that the tree component showed floristic-structural and ecological strategies variations in function of topographic sectors. The taxonomic, functional and phylogenetic diversity was lower in the lower sector, with predominance of trees with low wood density, large leaves, with smaller values of specific leaf area, than sectors situated at upper positions in the terrain. It was concluded that the topography represented an important source of heterogeneity of the tree component in small spatial scale. The capacity of species occupy different sectors in relief was influenced by their functional traits, reflecting different ecological strategies, which are partly phylogenetically conserved / A presente dissertação teve como principal objetivo entender a organização florística-estrutural, funcional e filogenética do componente arbóreo, ao longo de um gradiente topográfico, em uma floresta na região do Alto Rio Uruguai. Informações desta natureza são fundamentais para a definição de planos de conservação, uma vez que permitem inferências sobre as estratégias ecológicas das espécies para se desenvolverem em condições ambientais distintas.Para isto, foram alocadas 50 parcelas permanentes de 10 × 20m, ao longo de diferentes setores topográficos (inferior, intermediário e superior), onde todos os indivíduos arbóreos com circunferência na altura do peito (CAP) maior ou igual a 15,7 cm, tiveram a CAP medida, a altura estimada e identidade botânica determinada. Para as 20 espécies mais abundantes, foram determinados os seguintes atributos funcionais: densidade básica da madeira, altura máxima potencial, área foliar, área foliar específica, regime de renovação foliar, guildas de regeneração e de dispersão.A organização florística-estrutural foi analisada por meio dos índices de Shannon (H ) e de Pielou (J), NMDS (Escalonamento Multidimensional Não-métrico), Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA), Análise de Espécies Indicadoras e tabela de contingência. Os atributos funcionais foram analisados por meio do índice de Rao Q e os valores médios dos atributos ponderados para comunidade em cada parcela (CWM). A estrutura filogenética foi determinada por meio da análise de Mean Pairwise Distance (MPD) e pela estatística K para sinal filogenético de atributos funcionais. As estruturas funcional e filogenética foram comparadas entre setores por meio de Análise de Variância, para distribuição normal, ou Kruskal-Wallis, para distribuições não-normais, com testes post hoc.Os resultados demonstraram que o componente arbóreo apresentou variações florísticas-estruturais e de estratégias ecológicas em função dos setores topográficos. A diversidade taxonômica, funcional e filogenética foi menor no Setor inferior, que apresentou a predominância indivíduos com baixa densidade da madeira, folhas maiores e com menor área foliar específica, em relação as posições mais elevadas no relevo. Conclui-se que a topografia representou uma importante fonte de heterogeneidade do componente arbóreo em pequena escala espacial. A capacidade das espécies ocuparem diferentes setores no relevo foi influenciada por seus atributos funcionais, refletindo diferentes estratégias ecológicas, que, em parte são filogeneticamente conservadas

Utilizou-se o modelo hidrológico TOPMODEL, baseado em aspectos físicos e topográficos, em uma das três microbacias do Laboratório de Hidrologia Florestal Eng. Agr. Walter Emmerich, do Instituto Florestal/SP. O laboratório localiza-se na Serra do Mar, junto às cabeceiras do rio Paraibuna, um dos formadores do rio Paraíba do Sul. O modelo usa um índice topográfico que indica as áreas de contribuição para o deflúvio da microbacia e permite simular a vazão e analisar o comportamento hidrológico da microbacia. A primeira parte do trabalho buscou determinar os valores iniciais dos parâmetros de calibração, testar a validade das premissas do modelo, e, principalmente, compreender melhor o funcionamento hidrológico da bacia D. Os resultados indicam uma eficiência maior para as simulações de eventos isolados do que para as de períodos longos. A simulação do comportamento hidrológico em função do corte raso mostrou uma diminuição do tempo de pico e um aumento significativo do volume de vazão simulado: de 17 a 44%, em comparação a bacia D coberta com floresta. Mostram, também, que de 7 a 93% do deflúvio é gerado a partir das áreas variáveis de afluência (A.V.A.). Recomenda-se que o corte raso seja evitado a qualquer custo. Caso seja necessário, as matas ciliares devem ser mantidas; onde elas não existem mais, devem ser recuperadas imediatamente. As áreas com agricultura ou pastagem devem utilizar as melhores técnicas de conservação do solo, de forma que as condições naturais de infiltração não sejam drasticamente alteradas. / A physically based semi-distributed model, TOPMODEL, has been applied to one catchment in Cunha, São Paulo, Brazil. The model uses a topographic index which highlights significant hydrological areas within the catchment. The model simulate streamflow and analyse the behaviour of the catchment. The first part of this paper concerns to the first values of calibration parameters, experiments the validity of the premisses of the model, and, mainly, tries to understand how does the hydrology of D catchment works. The results are more efficient on simulation of isolate events than on events of long period. The simulation of hydrology behaviour subject to clear-cutting has showed a diminution of the time of rise and a significant increase of streamflow simulated: from 17 to 44%, in comparaison to D forest catchment. They also show that from 7 to 93% of the streamflow is generated from saturated contributing areas (sources areas). It\'s advisable to avoid clear-cutting. If necessary, the riparian zone has to be preserved; and where they have been destroyed, they have to be recovered urgently. Agricultural lands or grasslands have to use the best management practices, in order to keep the natural conditions of infiltration.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Riparian forests are plant formations associated with environments with water courses, valued, mostly, for the role of stabilizing riverbanks and allow species gene flow. This work aims to survey the flora of herbaceous stratum and woody stratum and its natural regeneration in a riparian forest in the municipality of São Martinho da Serra, RS,transition region between Pampa and Atlantic Forest biomes. The study area comprises a fragment of 3ha of Deciduous Forest on the Guassupi riverside and this area is threatened by construction of a dam. The survey of the woody stratum was conducted between November 2012 and February 2013, in 19 transects perpendicular to the river. Forty seven species were identified belonging to 24 families, with emphasis in Myrtaceae with nine species, followed by Fabaceae, with five, Euphorbiaceae and Rutaceae, with four. Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl was the most frequent species, besides this, typical species of riparian environment were found, such as Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg., Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O.Berg, Calyptranthes concinna DC., Eugenia uniflora L., Allophylus edulis (A. St.-Hil.et al.) Hieron. ex Niederl. , Zanthoxylum rhoifolium Lam., Cupania vernalis Cambess. and Casearia sylvestris Sw At the herb stratum, the survey was conducted on random walks between November 2012 to August 2013, and 28 species were identified belonging to 16 families. Poaceae and Asteraceae families were the richest, with five species each. Another highlight for this stratum was collecting Oxalis subvillosa Norlind, considered a new record for the Rio Grande do Sul state. The survey of natural regeneration, also in 19 transects, revealed the presence of 28 species and 17 families, with Myrtaceae, Fabaceae and Euphorbiaceae with the greatest richness, with five, four and three species respectively. Miconia hyemalis A. St.- Hil. & Naudin was the most frequent species. Five species are listed as vulnerable on the list of endangered species in the state: Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr., Myrocarpus frondosus Allemão, Chamissoa acuminata Mart., Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen and Smallanthus conatus (Spreng.) H. Rob. All the species identified in the study are native , revealing that the forest is well preserved . / Matas ciliares são formações vegetais associadas a ambientes com cursos d`água, valorizadas, principalmente, pelas funções de estabilizar as margens dos rios e permitir o fluxo gênico de espécies. O objetivo deste trabalho foi o de realizar o levantamento florístico do estrato herbáceo e do estrato arbustivo-arbóreo e de sua regeneração natural em uma mata ciliar localizada no município de São Martinho da Serra, RS, região de transição entre os Biomas Pampa e Mata Atlântica. A área de estudo compreende um fragmento de 3ha de Floresta Estacional Decidual às margens do Rio Guassupi e o local encontra-se ameaçado pela construção de uma barragem. O levantamento do estrato arbustivo-arbóreo foi realizado entre os meses de novembro de 2012 e fevereiro de 2013, ao longo de 19 transectos perpendiculares ao rio. Foram identificadas 47 espécies distribuídas em 24 famílias, tendo destaque Myrtaceae com nove espécies, seguida de Fabaceae, cinco, Euphorbiaceae e Rutaceae, quatro. Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. foi a espécie mais abundante. Além dessa foram encontradas espécies típicas de ambiente ciliar como Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg., Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O.Berg, Calyptranthes concinna DC., Eugenia uniflora L., Allophylus edulis (A. St.-Hil.et al.) Hieron. ex Niederl. , Zanthoxylum rhoifolium Lam., Cupania vernalis Cambess. e Casearia sylvestris Sw. No estrato herbáceo, o levantamento foi realizado em caminhadas aleatórias entre os meses de novembro de 2012 a agosto de 2013, sendo identificadas 28 espécies distribuídas em 16 famílias. As famílias Poaceae e Asteraceae foram as mais ricas, cada uma com cinco espécies. Destaca-se ainda para esse estrato, a coleta de Oxalis subvillosa Norlind, considerado um novo registro para o Rio Grande do Sul. O levantamento da regeneração natural, também ao longo de 19 transectos revelou a presença de 28 espécies e 17 famílias, sendo Myrtaceae, Fabaceae e Euphorbiaceae as de maior riqueza, com cinco, quatro e três espécies respectivamente. Miconia hyemalis A. St.-Hil. & Naudin foi a espécie mais frequente. Cinco espécies constam como vulneráveis na lista das espécies ameaçadas no estado: Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr., Myrocarpus frondosus Allemão, Chamissoa acuminata Mart., Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen e Smallanthus connatus (Spreng.) H. Rob.Todas as espécies identificadas no estudo são nativas, revelando que a mata encontra-se bem preservada.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-10-16T11:54:44Z No. of bitstreams: 1 Bruna Treviso Cenci_.pdf: 1353743 bytes, checksum: 8f26b4c7d6c7b81666f8667d019dcdad (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-16T11:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna Treviso Cenci_.pdf: 1353743 bytes, checksum: 8f26b4c7d6c7b81666f8667d019dcdad (MD5) Previous issue date: 2017-07-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aumento das concentrações de CO2 atmosférico no último século deve impactar a produtividade primária dos ecossistemas. Esse efeito pode ser direto e positivo, devido a um mecanismo de fertilização, ou de modo indireto (positivo ou negativo) através de mudanças climáticas. Evidências sobre variação no balanço de carbono de florestas nas últimas décadas indicam respostas neutras em regiões boreais, positivas em regiões temperadas e negativas nos trópicos. Especificamente para florestas subtropicais há pouca evidência acerca de como a produtividade primária responde a esses fatores de mudança global. Nesse trabalho, investigamos como a produtividade primária de uma conífera arbórea dominante em florestas subtropicais úmidas do SE da América do Sul (Araucaria angustifolia) tem sido afetada ao longo do último século pelas concentrações de CO2 e consequentes alterações climáticas. Para uma população dessa espécie, testamos a validade das seguintes hipóteses: (i) o incremento de CO2 atmosférico afeta a taxa de fixação de carbono indiretamente, através do impacto do aquecimento global nos regimes regionais de temperatura e precipitação; e (ii) além desse efeito indireto, o incremento de CO2 afeta diretamente a taxa de fixação de carbono através de um mecanismo de fertilização. Para uma amostra inicial de 25 árvores de A. angustifolia de 0,33 ha de floresta subtropical madura no sul do Brasil, estimamos séries de incremento anual de carbono no lenho de 14 árvores, a partir de séries dendrocronológicas codatadas de largura de aneis (de um estudo preexistente) e de densidade de aneis (por densitometria de Raios X); e equações hipsométrica (ajustada à população local) e volumétrica (geral para a espécie). As séries individuais foram combinadas numa série média de índices de incremento de carbono (vetor I), filtrando previamente tendências ontogenéticas (pela Curva Regional de Padronização) e autocorrelação temporal (por modelos autoregressivos). Comparando I à séries regionais de temperatura média e precipitação total (estimativas do CRU TS4), através de Função de Correlação, selecionamos variáveis climáticas relacionadas à fixação de carbono (matrizes P e T). Dados instrumentais de concentração de carbono atmosférico (NOAA EARL) e estimativas de temperatura global (CRU TEM4) compuseram as matrizes C e A, respectivamente. Finalmente, a validade dos modelos causais descrevendo as relações entre as matrizes I, T, P, A e C segundo as diferentes hipóteses de estudo, foi testada por Análise de Caminhos. A cronologia de índices residuais de incremento de carbono obtida cobriu o período 1890 a 2014, com médias de rbar = 0,27 e EPS = 0,77. Nas análises subsequentes consideramos o período de 1901 a 2008 (período comum com as séries climáticas). Ambos modelos não foram rejeitados na Análise de Caminhos (P > 0,1), sendo o modelo que representa a hipótese i considerado mais plausível pelo maior p-valor para a estatística C de Fisher (Fisher-C = 9,25, gl = 10, P = 0,508). Nesse modelo, o aquecimento global decorrente da elevação do CO2 afeta negativamente o incremento de carbono em A. angustifolia através da elevação da temperatura de maio prévio na região. Além deste fator climático, as precipitações de março e junho prévios afetam a fixação de carbono de modo positivo, porém ambas não são influenciadas pelo CO2 através do aquecimento global. Em conjunto, as variáveis climáticas explicaram 19% da variação temporal do incremento de carbono das árvores. Esses resultados demonstram que, apesar do conhecido impacto positivo do aumento do CO2 na eficiência do uso água nessa espécie (e sítio) isso não se traduz em maior produtividade primária, possivelmente pelo carácter ombrófilo do clima regional. Por outro lado, a mudança para outonos com temperatura mais elevadas tem resultado em menor produtividade primária de A. angustifolia ao longo do último século. Sendo esta espécie dominante e com papel chave na estrutura trófica, este efeito negativo da mudança climática na sua produtividade, possivelmente, pode impactar indiretamente a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas em que insere. / The increase in the concentrations of atmospheric CO2 in the last century must impact ecosystems primary productivity. This effect may be direct and positive, due to a fertilization mechanism, or indirect (positive or negative) through climate changes. Evidences on the variation of carbon balance in forests in the last decades indicate neutral responses in boreal regions, positive in temperate regions and negative in the tropics. There is little evidence about how primary productivity responds to these global changing factors in subtropical forests. In this study, we investigate how the primary productivity of a dominant conifer in subtropical moist forests of the Southeast region of South America (Araucaria angustifolia) has been affected throughout the last century by elevated CO2 concentrations and consequent climate alterations. For a population of this species, we have tested the validity of the following hypothesis: (i) the increase of atmospheric CO2 indirectly affects the rate of carbon fixation, through the impact of global warming in the local temperature and rainfall regimes; and (ii) besides this indirect effect, the increment in CO2 directly affects the rate of carbon fixation through a fertilization mechanism. In an initial sample of 25 A. angustifolia trees from 0,33 ha of mature subtropical forest in the south of Brazil, we estimated annual series of wood carbon content for 14 trees using series of dendrochronologically dated growth-ring widths (from a preexisting study) and growth-ring densities (by X ray densitometry), and hypsometric (adjusted to local population) and volumetric (general for the species) equations. The individual series were combined in an average index series of carbon increment (I vector), previously removing ontogenetic tendencies (through Regional Curve Standardization) and time autocorrelation (by autoregressive models). By comparing I to regional series of mean temperature and total rainfall (estimations of CRU TS4) through a Correlation Function, we selected several climatic variables related to carbon fixation (P and T matrices). Instrumental data of atmospheric C concentration (NOAA EARL) and estimations of global temperature (CRU TEM4) composed matrices C and A, respectively. Finally, the validity of causal models describing the relations among matrices I, T, P, A e C according to the different hypothesis of the study, was tested through Path Analysis. The resulting chronology of residual indexes of carbon increment comprehended the period of 1890 to 2014, with averages of rbar = 0,27 and EPS = 0,77. In the subsequent analysis, we considered the period of 1901 to 2008 (common period with the climate series). Both models were not rejected in the Path Analysis (P > 0,1), and the model which represents the i hypothesis was considered the most plausible by the greater p-value for the Fisher’s C-statistic (Fisher-C = 9.25, gl =10, P = 0.508). In this model, global warmth comes from the elevation of CO2 which negatively affects the increase in carbon content in A. angustifolia through regional temperature elevation (in previous) may. Besides this climatic factor, rainfalls in previous march and june affected carbon fixation in a positive way, although both are not influenced by CO2 through global warming. In summary, climatic variables explained 19% of temporal variation of carbon increase in the trees. These results demonstrate that, despite the known positive impact of CO2 in water use efficiency in this species (and site), this does not translate into a greater primary productivity, possibly by the ombrophilous character of the regional climate. On the other hand, the change into autumns with higher temperatures has resulted in lower primary productivity of A. angustifolia throughout the last century. As this is the dominant species and plays a key role in the trophic structure, this negative effect of the climatic change in its productivity may, possibly, indirectly impact the structure and the operation of the ecosystems in which it is inserted.