Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-09-03T17:15:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseCaracteristicasSocioambientais.pdf: 52679088 bytes, checksum: 24b03db1bc279842835ba525224e5c28 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-09-03T17:18:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseCaracteristicasSocioambientais.pdf: 52679088 bytes, checksum: 24b03db1bc279842835ba525224e5c28 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T17:18:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseCaracteristicasSocioambientais.pdf: 52679088 bytes, checksum: 24b03db1bc279842835ba525224e5c28 (MD5) Previous issue date: 2017-01-24 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Nas últimas décadas, o rápido crescimento das cidades ocasionou modificações substanciais na paisagem urbana, fazendo com que passassem a gerar suas próprias condições ambientais, as quais, nem sempre, são favoráveis à população. Uma das modificações observadas é a geração do clima urbano, pois a cidade altera o clima principalmente na micro e meso escala, por meio das transformações da superfície, ocasionando o aumento de temperatura, variação da precipitação, modificação do fluxo dos ventos e da umidade do ar. Outra grande modificação observada na paisagem urbana é a redução da Cobertura Vegetal, que exerce diversas funções no âmbito social, estético e climático, amenizando a temperatura e umidificando o ambiente urbano. O interesse pelo estudo da interação entre cobertura vegetal e clima urbano da cidade de Belém-PA ocorreu a partir de observação da redução que a vegetação sofreu, o que pode ter impactado significativamente na temperatura intraurbana, com o consequente registro de aumento nas últimas décadas. O principal objetivo da pesquisa foi realizar um estudo relacionando à redução da cobertura vegetal e a mudança nos padrões de temperatura na área que consiste a Primeira Légua Patrimonial da cidade de Belém- PA. A metodologia adotada por nós abarcou uma análise teórica conceitual, tendo como método de análise o hipotético-dedutivo, adotando como referencial teórico o Sistema Clima Urbano, proposto por Monteiro (1976), com ênfase no subsistema termodinâmico. Nos procedimentos realizou-se levantamento cartográfico, uso de imagens termais, mapeamento da Cobertura Vegetal, para levantamento de Índice de Cobertura Vegetal (ICV), Índice de Cobertura Vegetal por habitante (ICV/hab.), mapeamento do uso do solo, levantamento das temperaturas, espacial e temporal, com base nos dados do INMET, de miniestações fixas, transectos e trabalho de campo para registros e observações. Assim, o que se constatou é que a perda da Cobertura Vegetal em Belém é considerada um processo histórico em função do processo de ocupação da cidade. Analisando o ICV por Distrito, o DABEL (9,41%) apresentou o melhor índice, seguido pelo DASAC (5,66%) e DAGUA (3,37%). A análise temporal da temperatura revelou uma tendência de crescimento considerável, ao longo das décadas. A partir das imagens termais, as temperaturas dos alvos sofreram oscilações, principalmente em alguns bairros localizados mais ao norte e ao sul da Légua. Bairros com pouca vegetação apresentaram temperaturas mais elevadas em relação a bairros com arborização considerável. Portanto a perda da cobertura vegetal na área da Primeira Légua, associada às elevadas temperaturas, revelou um quadro ambiental preocupante, sobretudo em bairros que apresentaram ICV baixo e alta densidade de construções, o que refletiu diretamente no aumento da temperatura nesses bairros. / In recent decades the rapid growth of cities has caused substantial changes in the urban landscape, making start to generate their own environmental conditions and which are not always favorable to the population. One of the changes observed is the urban climate generation, because the city changes the climate mainly in micro and meso scale, through the surface changes causing the temperature rise, precipitation change, the winds flow modification and humidity. Another major change observed in the urban landscape is the reduction of vegetation cover, which performs various functions in the social, aesthetic and climatic context softening temperature and humidifying the in the urban environment and other. Interest in the study of the interaction between vegetation and urban climate of the city of Belém-PA, due to the reduction that vegetation has suffered and may have a significant impact on intraurban temperature that has seen an increase in recent decades. Thus, the main objective was to conduct a study relating to the reduction of the vegetation cover and the change in temperature patterns in the area that is the First League Balance of Belém-PA. The methodology embraced a conceptual theoretical analysis, with the method of the hypothetical-deductive analysis, adopting as a theoretical reference the urban climate system proposed by Monteiro (1976), emphasizing the thermodynamic subsystem. In proceedings conducted cartographical survey, use of thermal images, mapping of vegetation cover for lifting Vegetation Cover Index (VCI) and Vegetation Cover Index by Inhabitant (VCI / I), land use mapping, survey of temperature, time and space from INMET data, fixed mini-stations, transects and field work for records and observations. Thus, it was found that the loss of plant cover in Belém has been considered a historical process due to the city occupation process. Looking for VCI District, the DABEL (9.41%) had the highest rate, followed by DASAC (5.66%) and DAGUA (3.37%). The time temperature analysis showed a considerable growth trend over the decades and from thermal images the temperature of targets experienced fluctuations, especially in some neighborhoods located further north and south of League. Neighborhoods with little vegetation had higher temperatures compared to neighborhoods with large trees. Therefore, the loss of plant cover in the First League area associated with high temperatures has revealed a worrying environmental framework, particularly in neighborhoods that had VCI low and high density buildings which is directly reflected in the increase in temperature in these neighborhoods. / UFPA/IFCH

O estresse calórico em gado leiteiro especializado torna-se um fator limitante para a produção de leite no estado do Rio Grande do Sul durante os meses de maior índice temperatura-umidade. O impacto fisiológico sobre o animal tem repercussão não somente sobre o metabolismo animal, mas também na quantidade e na qualidade do leite produzido. Não existem estudos prévios sobre o grau de impacto que o estresse por calor possa causar em gado da raça Holandesa no Rio Grande do Sul com enfoque no metabolismo e na qualidade do leite. O presente projeto estudou as alterações que o estresse calórico ocasiona em vacas leiteiras especializadas sobre indicadores clínicos, produtivos e metabólicos. Um total de 450 observações foram realizadas durante dois anos consecutivos em uma fazenda leiteira de alta produção da região do Planalto Médio do Rio Grande do Sul. O grau de estresse calórico foi considerado quando o índice temperatura-umidade (THI) ficou acima de 80. O estresse calórico foi evidente sobre os indicadores clínicos (temperatura corporal e frequência respiratória) e causou redução de 17% da produção de leite, bem como diminuição na quantidade de lactose e aumento na CCS, porém sem afetar o teor de gordura nem de proteína. Os indicadores metabólicos mais afetados foram proteínas totais, albumina e ureia, com respostas compatíveis com grau de desidratação leve, glicose com aumento atribuído à maior secreção de cortisol, e colesterol com aumento atribuído à menor secreção de tiroxina, em animais em estresse por calor. Lactato foi menor em animais estressados, sendo seu mecanismo objeto de futuros estudos. Ficou evidente uma condição de alcalose respiratória e a resposta compensatória de acidose metabólica. Conclui-se que o estresse calórico nos animais estudados repercute em mudanças clínicas, produtivas, metabólicas e ácido-básicas. / Heat stress is a limiting factor for milk production in high yielding dairy cows in Rio Grande do Sul (Brazil) during the months with the highest temperature-humidity index (THI). The physiological impact caused by high THI has not only consequences in the animal’s metabolism, but also in the animal’s milk yield and milk composition (quality). To our knowledge, there are no previous studies that related the impact of heat stress on metabolism and milk composition of high yielding Holstein cows in RG. The objective of the present study was to evaluate the effects of heat stress on clinical, productive, and metabolic parameters in high yielding dairy cows. A total of 450 observations were taken during 2 consecutive years in a commercial dairy farm in the RG’s plateau region. Heat stress was characterized as a THI greater than 80. Clinical parameters (rectal temperature and respiratory frequency) was clearly affected by heat stress as well as reduction of milk yield (17%), milk lactose, and increased milk somatic cells count However, milk fat and milk protein were not affected by heat stress. The metabolic parameters that were greatly affected by heat stressed Holstein cows were total protein, albumin, and blood urea concentrations corresponding to cow’s slight degree of dehydration; glucose concentration was increased and associated with a higher secretion of cortisol; and cholesterol concentration was increased due to lower secretion of tiroxine. Blood lactate concentration was lower in heat stressed animals when compared with non-stressed animals but the specific mechanism is still to be determined. Therefore, heat stressed cows evidently showed a state of respiratory alkalosis that was compensated by a state of metabolic acidosis. In conclusion, cows that experienced heat stress in the present study had altered clinical, productive, metabolic and acid-base parameters when compared with non-stressed cows.

O evento climático conhecido como El Niño Oscilação Sul (ENOS) é formado pelos episódios de El Niño e La Niña e é classificado como um fenômeno de grande escala que ocorre no Oceano Pacífico Equatorial. Em razão do grande efeito do fenômeno ENOS na variabilidade climática e, consequentemente, na produção agrícola, se faz necessário o conhecimento adequado das consequências dos eventos de El Niño e La Niña nos regimes térmicos e hídricos de diferentes regiões brasileiras e de seus impactos na produção de alimentos, sobretudo na cultura da cana-de-açúcar. Para tanto, dados meteorológicos foram analisados a fim de se verificar algum efeito causado pelos eventos do ENOS na temperatura do ar, na radiação solar e precipitação pluvial. Em seguida, utilizou-se o modelo DSSAT CSMCANEGRO parametrizado para as condições brasileiras para simular a produtividade da cana-planta de 12 meses em quatro localidades de diferentes regiões do Brasil (Jataí, GO; João Pessoa, PB; Londrina, PR; e Piracicaba, SP), empregando-se séries históricas de dados meteorológicos, de 1979 a 2010, para três tipos de solos com diferentes características físico-hídricas (capacidade de água disponível), e para dois tipos de simulação da produtividade da cana pelo modelo DSSAT CSM-CANEGRO, o tipo Seasonal e o tipo Sequence. Foi possível notar nos resultados que para a temperatura do ar houve uma maior frequência de anos com essa variável acima da mediana nas localidades situadas na região central e nordeste no país durante os eventos de El Niño, ao passo que na região sul, representada por Londrina, tal frequência foi indefinida. Para os anos de La Niña, não houve, em geral, tendência clara de variação em nenhuma das localidades. Já nos anos neutros as maiores frequências foram de temperaturas abaixo da mediana nas localidades das regiões central e sul, enquanto em João Pessoa, PB, não houve tendência bem definida. Para a radiação solar, em geral, não se detectaram tendências expressivas, apesar de valores levemente acima da mediana em anos de La Niña, em todas as regiões. Finalmente, para as chuvas houve tendências um pouco mais expressivas, sendo que nas localidades da região central do país (Jataí e Piracicaba) as precipitações acima da mediana foram mais frequentes nos anos de El Niño e La Niña, ficando abaixo da mediana nos anos neutros. Nas demais localidades analisadas, as chuvas tenderam a ficar abaixo ou igual à mediana durante todas as fases do ENOS. Quanto à produtividade, algumas tendências também puderam ser observadas. Em Jataí, GO, não houve alterações da produtividade média maiores do que ± 1 t ha-1. Em João Pessoa, PB, a tendência de menores produtividades durante os anos de El Niño e de La Niña e de maiores produtividades em anos neutros. Situação oposta foi observa em Piracicaba, SP, e Londrina, PR, onde as produtividades tenderam a serem maiores do que a média histórica nos eventos tanto de El Niño como de La Niña, ao passo que nos anos de neutralidade do ENOS as produtividades tenderam a ser menores do que a média. / The climatic event known as El Niño Southern Oscillation (ENSO) is formed by episodes of El Niño and La Niña and is classified as a large-scale phenomenon that occurs in the Equatorial Pacific Ocean. Given the large effect of ENSO on climate variability and hence in agricultural production, proper knowledge of the consequences of El Niño and La Niña on the thermal and water regimes of different Brazilian regions and their impact on food production is needed, especially for sugarcane crop. To this end, climate variables were analyzed in order to verify any effect caused by the ENSO events on air temperature, solar radiation and rainfall. The DSSAT CSM-CANEGRO model, parameterized for the Brazilian conditions, was used to simulate sugarcane yield (plant cane of 12 months) in four sites of different Brazilian regions (Jataí, GO; João Pessoa, PB; Londrina, PR; and Piracicaba, SP), using historical series of meteorological data from 1979 to 2010, for three types of soils, with different physical-hydric properties (Soil water holding capacity), and two types of simulations in DSSAT CSM-CANEGRO model, with the Seasonal and Sequence procedures It was possible to notice in the results that the air temperature was a greater frequency of years with this variable above the median in localities situated in the central and northeastern region of the country during the El Niño events, while in the south, represented by Londrina, this frequency was undefined. For La Niña years, there was generally clear trend of variation in any of the locations. Already in neutral years, the highest frequency was below the median temperatures in the localities in central and southern regions, while in João Pessoa, PB, and no well-defined trend. Solar radiation, in general, no significant trends were detected, although values slightly above the median in La Niña years in all regions. Finally, to the rains there was a little more expressive tendency, and the locations of the central region (Jataí and Piracicaba) precipitation above the median were more frequent in years of El Niño and La Niña, below the median in neutral years. In other areas analyzed, rainfall tended to be below or equal to the median during all phases of ENSO. With regard to productivity, some trends were also observed. In Jataí, GO, no changes greater than ± 1 t ha-1 was observed. João Pessoa, PB, there was a trend of lower yields during El Niño and La Niña years and higher yields during neutral years. Opposite situation was observed in Piracicaba, SP, and Londrina, PR, where the yields tended to be higher than the historical average in both El Niño and La Niña events, while during neutral years the yield tended to be smaller than average.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-03-17T12:34:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoSensoriamentoRemoto.pdf: 2886578 bytes, checksum: 44daa13dc1c75d11219750cdf0ec6a3d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-02T15:10:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoSensoriamentoRemoto.pdf: 2886578 bytes, checksum: 44daa13dc1c75d11219750cdf0ec6a3d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-02T15:10:41Z (GMT). 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A finalidade deste trabalho foi identificar, através da técnica de sensoriamento remoto, as ilhas de calor urbanas e as ilhas de frescor urbanas na área continental do Município de Belém, assim como a variação da cobertura vegetal, comparando os resultados dos anos de 1997 e 2008, a fim de revelar uma possível relação entre a variação da cobertura vegetal e as ilhas de calor e ilhas de frescor urbanas. Para desenvolver esta pesquisa, recorreuse a imagens termais do sensor TM para determinação dos valores de temperatura, assim como dados de temperatura do ar observados nas estações: climatológica convencional de Belém (2o. DISME/INMET), meteorológica sinótica de Val-de-Cans e meteorológica sinótica automática de Belém (2o. DISME/INMET). A cobertura vegetal foi determinada também com uso das imagens do sensor TM, com as bandas 3,4 e 5. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que em 2008 houve um aumento das ilhas de calor urbanas, principalmente nos bairros localizados nas áreas da Avenida Augusto Montenegro e Rodovia Arthur Bernardes, e redução das ilhas de frescor em diversas partes da área continental de Belém, em decorrência da ausência da cobertura vegetal, em relação ao ano de 1997. Também foi possível identificar que na área de estudo, houve uma redução da cobertura vegetal existente em 2008 em comparação a 1997, redução essa que ocorreu principalmente na área que está além da 1ª Légua Patrimonial do município de Belém, no eixo compreendido entre a Avenida Augusto Montenegro e a Rodovia Arthur Bernardes, ampliando a área urbana e o aumento da temperatura, que favoreceu a expansão de ilhas de calor. / The urbanization has been provoking local variations in several climatic elements, among them it a increase of the temperature of the air, provoking the emergence of portions of the space with larger temperatures than the areas to yours spill, that calls her of urban islands of heat. Among the causes of the appearance of the islands of heat, the retreat of the vegetable covering is the most relevant. The purpose of this work was to identify, through the technique of remote sensing, the urban islands of heat and the urban islands of coolness in the continental area of the Municipal district of Belem, as well as the variation of the vegetable covering, comparing the results of the years of 1997 and 2008, in order to reveal a possible relationship between the variation of the vegetable covering and the islands of heat and urban islands of coolness. To develop this research, it was fallen back upon thermal images of sensor TM for determination of the temperature values, as well as data of temperature of the air observed in the stations: climatological conventional of Belem (2o. DISME / INMET), meteorological sinotic of Val-of-Cans and meteorological automatic sinotic of Belem (2o. DISME / INMET). The vegetable covering was also determined with use of the images of sensor TM, with the bands 3,4 and 5. In agreement with the obtained results, it was ended that there was an increase of the urban islands of heat in 2008, mainly in the located neighborhoods in the areas of the Avenue Augusto Montenegro and Highway Arthur Bernardes, and reduction of the islands of coolness in several parts of the continental area of Belem, due to the absence of the vegetable covering, in relation to the year of 1997. It was also possible to identify that in the study area, there was a reduction of the existent vegetable covering in 2008 in comparison with 1997, reduction that that happened mainly in the area that is besides to 1st Patrimonial League of the municipal district of Belem, in the axis understood between the Avenue Augusto Montenegro and the Highway Arthur Bernardes, enlarging the urban area and the increase of the temperature, that it favored the expansion of islands of heat.

O estresse calórico em gado leiteiro especializado torna-se um fator limitante para a produção de leite no estado do Rio Grande do Sul durante os meses de maior índice temperatura-umidade. O impacto fisiológico sobre o animal tem repercussão não somente sobre o metabolismo animal, mas também na quantidade e na qualidade do leite produzido. Não existem estudos prévios sobre o grau de impacto que o estresse por calor possa causar em gado da raça Holandesa no Rio Grande do Sul com enfoque no metabolismo e na qualidade do leite. O presente projeto estudou as alterações que o estresse calórico ocasiona em vacas leiteiras especializadas sobre indicadores clínicos, produtivos e metabólicos. Um total de 450 observações foram realizadas durante dois anos consecutivos em uma fazenda leiteira de alta produção da região do Planalto Médio do Rio Grande do Sul. O grau de estresse calórico foi considerado quando o índice temperatura-umidade (THI) ficou acima de 80. O estresse calórico foi evidente sobre os indicadores clínicos (temperatura corporal e frequência respiratória) e causou redução de 17% da produção de leite, bem como diminuição na quantidade de lactose e aumento na CCS, porém sem afetar o teor de gordura nem de proteína. Os indicadores metabólicos mais afetados foram proteínas totais, albumina e ureia, com respostas compatíveis com grau de desidratação leve, glicose com aumento atribuído à maior secreção de cortisol, e colesterol com aumento atribuído à menor secreção de tiroxina, em animais em estresse por calor. Lactato foi menor em animais estressados, sendo seu mecanismo objeto de futuros estudos. Ficou evidente uma condição de alcalose respiratória e a resposta compensatória de acidose metabólica. Conclui-se que o estresse calórico nos animais estudados repercute em mudanças clínicas, produtivas, metabólicas e ácido-básicas. / Heat stress is a limiting factor for milk production in high yielding dairy cows in Rio Grande do Sul (Brazil) during the months with the highest temperature-humidity index (THI). The physiological impact caused by high THI has not only consequences in the animal’s metabolism, but also in the animal’s milk yield and milk composition (quality). To our knowledge, there are no previous studies that related the impact of heat stress on metabolism and milk composition of high yielding Holstein cows in RG. The objective of the present study was to evaluate the effects of heat stress on clinical, productive, and metabolic parameters in high yielding dairy cows. A total of 450 observations were taken during 2 consecutive years in a commercial dairy farm in the RG’s plateau region. Heat stress was characterized as a THI greater than 80. Clinical parameters (rectal temperature and respiratory frequency) was clearly affected by heat stress as well as reduction of milk yield (17%), milk lactose, and increased milk somatic cells count However, milk fat and milk protein were not affected by heat stress. The metabolic parameters that were greatly affected by heat stressed Holstein cows were total protein, albumin, and blood urea concentrations corresponding to cow’s slight degree of dehydration; glucose concentration was increased and associated with a higher secretion of cortisol; and cholesterol concentration was increased due to lower secretion of tiroxine. Blood lactate concentration was lower in heat stressed animals when compared with non-stressed animals but the specific mechanism is still to be determined. Therefore, heat stressed cows evidently showed a state of respiratory alkalosis that was compensated by a state of metabolic acidosis. In conclusion, cows that experienced heat stress in the present study had altered clinical, productive, metabolic and acid-base parameters when compared with non-stressed cows.

Devido às características geopolíticas do Brasil, a obtenção de estimativas agrícolas confiáveis é de fundamental importância para o país proporcionando a manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda na cadeia produtiva de alimentos. Os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul são dois grandes produtores de soja no Brasil, ocupando a primeira e a terceira posição respectivamente, e apresentam características climáticas e ecoregionais bem diferenciadas. Tipicamente, dados de imagens dos satélites Terra do programa EOS-MODIS (Earth Observing System- Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), e dos satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) têm sido utilizadas em aplicações do monitoramento do ciclo de desenvolvimento das culturas e estimativa da produção agrícola. Em busca da estruturação de modelos de caráter prognóstico, inteiramente baseados em dados de sensoriamento remoto, este estudo visa explorar a combinação entre o EVI (Enhanced Vegetation Index - ou Índice de vegetação realçado), produto MOD13Q1-V005 e a LST (Land Surface Temperature – ou Temperatura da Superfície Terrestre), produto MYD11A2-V005 na estimativa da produtividade da soja. Nesse sentido, o objetivo nesta Tese foi aprofundar o conhecimento sobre os efeitos conjugados do estresse hídrico e da ocorrência de temperaturas elevadas no dossel da vegetação como contribuição ao avanço dos modelos espectrais de estimativa da produção. A abordagem inicial foi desenvolver um modelo espectral acoplado CM (Coupled Model) a partir do MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm – ou Algoritmo de Detecção de Área Agrícola por MODIS) e do MPDM (MODIS Productivity Detection Model – ou Modelo de Detecção de Produtividade da Soja por MODIS), que utilizam apenas dados EVI como variáveis de entrada. Os resultados do modelo acoplado de estimativa da produção foram comparados com dados provenientes do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e de precipitação ocorrida proveniente do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), entre 2001 e 2011 para os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul. Os dois Estados apresentaram tendências semelhantes com aderência aos dados oficiais em nível estadual e municipal. Para o Mato Grosso o modelo acoplado CM, obteve estimativas de R2=0,96 e RMSD=47.878 toneladas em nível municipal. Testes de validação adicionais foram realizados na safra 2006, utilizando dados de campo, em que se obteve R2=0,88 e RMSD=104 toneladas. Para o Rio Grande do Sul foi obtido R2=0,91 e RMSD=10.841 toneladas em nível municipal. Na análise da relação entre LST sobre o dossel da vegetação agrícola e produtividade, Mato Grosso e Rio Grande do Sul apresentaram respostas divergentes. O Mato Grosso apresentou uma relação matemática direta entre LST-dossel e produtividade, com R2=0,60 e RMSD=6,2%. No Rio Grande do Sul foi observado uma relação matemática inversa, com R2=0,73 e RMSD=17,8%. Os resultados mostram que a quantidade da precipitação acumulada, no período da safra de verão, desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio da demanda evaporativa quando ocorrem temperaturas elevadas sobre o dossel da vegetação. / Reliable agricultural estimates are important for most countries, and crucial for Brazil, due to its geopolitical characteristics derived from a vast territory. Good estimates ensure a balance between offer and needs inside the food chain production. The States of Mato Grosso and Rio Grande do Sul are large soybean producers, ranking first and third respectively in Brazil, and present quite different climatic and ecological characteristics. As an alternative to conventional estimation methods, soybean crops have been monitored and grain production estimated using Remote Sensing data with sources as EOS-MODIS (Earth Observing System-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) from Terra satellite and also from the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites. This work aimed to the development of forecasting models completely based in Remote Sensing data, by integrating information on EVI (Enhanced Vegetation Index), product MOD13Q1-V005, and LST (Land Surface Temperature), produto MYD11A2-V005, to estimates of soybean yield. More precisely, the objective of this work was to advance the knowledge on the superposed effects of water stress and high temperatures on the vegetation canopy, as a contribution to the development of spectral models for production estimates. The starting approach was to develop a coupled spectral model (CM - Coupled Model), from the MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm) and from the MPDM (MODIS Productivity Detection Model), which use only EVI data as input variables. The production estimates, as results of this Coupled Model, were compared with similar data from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and matched with records on precipitation from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) between 2001 and 2011 for Mato Grosso and Rio Grande do Sul States. For both States the application of the coupled model produced results close to the official data at state and county levels. For Mato Grosso, correlations of CM with official data were R2=0.96 and RMSD=47,878 metric tons at county level. Additional validation tests were performed for the 2006 crop, using field data, producing R2=0.88 and RMSD=104 metric tons. For Rio Grande do Sul results were R2=0.91 and RMSD=10,841 metric tons at municipality level. In the analysis on the relationship between canopy LST and yield, Mato Grosso and Rio Grande do Sul presented opposite results. Mato Grosso showed a direct mathematical correlation between canopy LST and yield, with R2=0.60 and RMSD=6.2%. For Rio Grande do Sul an inverse mathematical expression was derived, with R2=0.73 and RMSD=17.8%. These results show that the accumulated precipitation during the summer crops is crucial to maintain a balance of the evaporative demand when the vegetation canopy is exposed to high temperatures.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The rhythm of flowering, fruiting, flushing and leaf fall is characteristic of each species and varies depending on weather conditions. Among the meteorological factors of greater influence on plant phenology are the air temperature, the day length and water variations. The phenological study provides basic information for management and conservation of the species and makes it possible to understand the relationship between the growth and development of plants and meteorological factors. The objectives of this study were to characterize the reproductive phenological pattern of a population of Prunus myrtifolia (L.) Urb. and a population of Casearia sylvestris Sw in Santa Maria, Rio Grande do Sul and the relationship of the reproductive phenophases with the air temperature and the day length annual variation. Phenological observations were carried out fortnightly in 10 plants of each species, selected randomly, located in the Botanical Garden of the Federal University of Santa Maria (UFSM), (29º42'S; 53º42'W; 90). The period of the study was from July 2013 to December 2015 to C. sylvestris and from August 2010 to September 2014 for P. myrtifolia. The phenofases observed were flower buds, anthesis, unripe fruits and ripe fruits. The characterization of reproductive phenology pattern of the populations was performed using the phonological Indexes of Fournier and Activity. For both species were analyzed the relation between the annual variation of the phenological indexes with the meteorological factors. In addition was performed analysis of heat sum, photothermal units and variation of flowering day length to find which of these factors is determinant of flowering induction in this species. The main episode of flowering for P. myrtifolia occurred from July to November with greater intensity and activity from August to October. Fruiting occurred from September to February, with greater levels of activity and intensity of unripe fruits from October to December and of ripe fruit from December to January. The flowering time of the population of C. sylvestris was from June to November. The flower buds showed sharp increase in the levels of intensity and activity during the transition from July to August, occurring its greatest expression in August and September. Anthesis was observed from July to October, with pronunced and abrupt increase in the levels of intensity and activity during the transition from August to September, with its greater expression in mid-September for all the years observed. The fruits occurred mainly in October and November, both unripe and ripe. Species showed seasonal phenological pattern with annual flowering and fruiting. The results showed that the increase in day length which starts after the winter solstice is crucial in flowering induction for this species. The astronomical factor proved to be a more reliable predictor of the flowering initiation date than the heat sum and the photothermal units. In both cases fructification occurred in the period of the year with higher air temperatures and longer days. Therefore, the photoperiodic response of the plants ensures that the fruiting takes place in a period with great availability of energy. / O ritmo de floração, frutificação, brotamento e queda de folhas é característico de cada espécie e varia em função das condições meteorológicas. Dentre os fatores meteorológicos de maior influência na fenologia vegetal estão a duração astronômica do dia, a temperatura do ar e as variações hídricas. O estudo fenológico gera informações básicas para o manejo e conservação das espécies e possibilita compreender a relação entre o crescimento e o desenvolvimento das plantas associados aos fatores meteorológicos. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar o padrão fenológico reprodutivo de uma população de Prunus myrtifolia (L.) Urb. e de uma população de Casearia sylvestris Sw em Santa Maria, Rio Grande do Sul e a relação das fenofases reprodutivas com a duração astronômica do dia e a temperatura do ar. As observações fenológicas foram realizadas quinzenalmente em 10 indivíduos de cada espécie, selecionados aleatoriamente, localizados no Jardim Botânico da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), (29º42 S; 53º42 W; 90). O período analisado foi de julho de 2013 a dezembro de 2015, para C. sylvestris e de agosto de 2010 a setembro de 2014 para P. myrtifolia. As fenofases observadas foram botões florais, antese, frutos novos e frutos maduros. A caracterização do padrão fenológico reprodutivo das populações foi realizado utilizando-se os Índices de Fournier e de Atividade. Para ambas as espécies foi relacionada a variação anual dos índices fenológicos com os dados meteorológicos do período. Além disso, foi realizada análise de soma térmica, unidades fototérmicas e de variação da duração astronômica do dia de floração para verificar qual desses fatores é determinante para a indução da floração das espécies. Para P. myrtifolia o episódio principal de floração ocorreu de julho a novembro com maior intensidade e atividade de agosto a outubro. A frutificação ocorreu de setembro a fevereiro, com maior atividade e intensidade de frutos novos de outubro a dezembro e de frutos maduros de dezembro a janeiro. A época de floração da população de C. sylvestris foi de junho a novembro. Os botões florais apresentaram aumento pronunciado da intensidade da atividade sempre durante a transição do mês de julho para o mês de agosto, ocorrendo sua maior expressão em agosto e setembro. A antese foi observada de julho a outubro, com aumento pronunciado e abrupto da intensidade e da atividade durante a transição do mês de agosto para o mês de setembro, com o pico de expressão em meados de setembro, para todos os anos observados. Os frutos novos e maduros ocorreram principalmente em outubro e novembro. Ambas as espécies apresentaram padrão fenológico sazonal, com floração e frutificação anual. Os resultados demonstraram que o aumento da duração astronômica do dia que inicia após o solstício de inverno é determinante na indução da floração das espécies. O fator astronômico demonstrou ser um preditor mais confiável para a data de início da floração em relação a soma térmica e as unidades fototérmicas. Em ambos os casos a frutificação ocorreu no período do ano com dias mais longos e maiores temperaturas do ar. Portanto, a resposta fotoperiódica das plantas assegura que a frutificação ocorra num período com grande disponibilidade de energia.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important crop in several regions of Brazil for having good agronomic performance in soils with low fertility and low water availability. Mathematical models adapted and tested in different environmental conditions are tools to describe the interactions between plant and environment. The objective of this study was to simulate the leaf number (LN) with two mathematical models, one that considers the linear effect and one that considers the nonlinear effect of air temperature on leaf appearance on the stems of cassava. Considering two versions in each model, one version uses the daily mean temperature (Tmean) and the other uses the daily minimum and maximum temperature (Tmm).The linear model is the model that uses the concept of phyllochron and nonlinear model is the Wang; Engel (WE) model. Model coefficients were estimated from a data set of accumulated number leaves, on the main stem and on the sympodial first and second order branching (HP, RS1 and RS2) of the variety of cassava "Fepagro RS 13", collected in experiments conducted on the field area, Crop Science Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil, in the growing seasons 2005/2006 and 2007/2008.The evaluation of the models was performed with independent data collected in the same location in the growing seasons 2006/2007, 2008/2009, 2009/2010 and 2010/2011, with different rainfall availability. The WE model provided the best estimate of leaf number in cassava, with a root mean square error (RMSE) of 3.2 and 3.5 leaves, compared with the phyllochron model with 3.7 and 4.4 leaves for LN general utilizing temperature versions Tmean and Tmm, respectively. Among the versions of the models, for simplicity the versions that uses Tmean can be used, but in warmer regions the version that uses the daily minimum and maximum temperature (Tmm) is suggested. / A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura importante em várias regiões do Brasil, por ter desempenho agronômico satisfatório em solos com baixa fertilidade e baixa disponibilidade hídrica. Modelos matemáticos adaptados e testados em diferentes condições ambientais são ferramentas que permitem descrever as interações entre a planta e o ambiente. Neste estudo objetivou-se simular a emissão do número de folhas (NF) com dois modelos matemáticos, um que considera o efeito linear e outro que considera o efeito não linear da temperatura do ar sobre o aparecimento de folhas nas hastes da mandioca, considerando duas versões de cada modelo, uma versão com a temperatura média diária do ar (Tmed) e outra com a temperatura mínima e máxima do ar (Tmm). O modelo linear é o modelo que utiliza o conceito do filocrono e o não-linear é o modelo de Wang; Engel (WE). Para estimar os coeficientes dos modelos foi usado um conjunto de dados de número de folhas acumuladas, na haste principal e na ramificação simpodial de primeira e segunda ordem (HP, RS1 e RS2) da variedade de mandioca FEPAGRO RS 13 , coletados em experimentos conduzidos na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, RS, nos anos agrícolas 2005/2006 e 2007/2008 (em duas datas de plantio). A avaliação dos modelos foi realizada com dados independentes coletados no mesmo local nos anos agrícolas de 2006/2007, 2008/2009, 2009/2010 e 2010/2011, os quais tiveram distintas disponibilidades de precipitação pluviométrica. O modelo de WE proporcionou melhor estimativa para o número de folhas em mandioca, com valor de raiz do quadrado médio do erro de 3,2 e 3,5 folhas, comparado com o modelo do filocrono com 3,7 e 4,4 folhas para NF geral usando as versões de temperatura Tmed e Tmm, respectivamente. Entre as versões dos dois modelos, por simplicidade pode-se usar a versão que usa a Tmed, mas em regiões mais quentes sugere-se usar a versão que usa a temperatura mínima e máxima diárias do ar (Tmm).

O estresse calórico em gado leiteiro especializado torna-se um fator limitante para a produção de leite no estado do Rio Grande do Sul durante os meses de maior índice temperatura-umidade. O impacto fisiológico sobre o animal tem repercussão não somente sobre o metabolismo animal, mas também na quantidade e na qualidade do leite produzido. Não existem estudos prévios sobre o grau de impacto que o estresse por calor possa causar em gado da raça Holandesa no Rio Grande do Sul com enfoque no metabolismo e na qualidade do leite. O presente projeto estudou as alterações que o estresse calórico ocasiona em vacas leiteiras especializadas sobre indicadores clínicos, produtivos e metabólicos. Um total de 450 observações foram realizadas durante dois anos consecutivos em uma fazenda leiteira de alta produção da região do Planalto Médio do Rio Grande do Sul. O grau de estresse calórico foi considerado quando o índice temperatura-umidade (THI) ficou acima de 80. O estresse calórico foi evidente sobre os indicadores clínicos (temperatura corporal e frequência respiratória) e causou redução de 17% da produção de leite, bem como diminuição na quantidade de lactose e aumento na CCS, porém sem afetar o teor de gordura nem de proteína. Os indicadores metabólicos mais afetados foram proteínas totais, albumina e ureia, com respostas compatíveis com grau de desidratação leve, glicose com aumento atribuído à maior secreção de cortisol, e colesterol com aumento atribuído à menor secreção de tiroxina, em animais em estresse por calor. Lactato foi menor em animais estressados, sendo seu mecanismo objeto de futuros estudos. Ficou evidente uma condição de alcalose respiratória e a resposta compensatória de acidose metabólica. Conclui-se que o estresse calórico nos animais estudados repercute em mudanças clínicas, produtivas, metabólicas e ácido-básicas. / Heat stress is a limiting factor for milk production in high yielding dairy cows in Rio Grande do Sul (Brazil) during the months with the highest temperature-humidity index (THI). The physiological impact caused by high THI has not only consequences in the animal’s metabolism, but also in the animal’s milk yield and milk composition (quality). To our knowledge, there are no previous studies that related the impact of heat stress on metabolism and milk composition of high yielding Holstein cows in RG. The objective of the present study was to evaluate the effects of heat stress on clinical, productive, and metabolic parameters in high yielding dairy cows. A total of 450 observations were taken during 2 consecutive years in a commercial dairy farm in the RG’s plateau region. Heat stress was characterized as a THI greater than 80. Clinical parameters (rectal temperature and respiratory frequency) was clearly affected by heat stress as well as reduction of milk yield (17%), milk lactose, and increased milk somatic cells count However, milk fat and milk protein were not affected by heat stress. The metabolic parameters that were greatly affected by heat stressed Holstein cows were total protein, albumin, and blood urea concentrations corresponding to cow’s slight degree of dehydration; glucose concentration was increased and associated with a higher secretion of cortisol; and cholesterol concentration was increased due to lower secretion of tiroxine. Blood lactate concentration was lower in heat stressed animals when compared with non-stressed animals but the specific mechanism is still to be determined. Therefore, heat stressed cows evidently showed a state of respiratory alkalosis that was compensated by a state of metabolic acidosis. In conclusion, cows that experienced heat stress in the present study had altered clinical, productive, metabolic and acid-base parameters when compared with non-stressed cows.

Devido às características geopolíticas do Brasil, a obtenção de estimativas agrícolas confiáveis é de fundamental importância para o país proporcionando a manutenção do equilíbrio entre oferta e demanda na cadeia produtiva de alimentos. Os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul são dois grandes produtores de soja no Brasil, ocupando a primeira e a terceira posição respectivamente, e apresentam características climáticas e ecoregionais bem diferenciadas. Tipicamente, dados de imagens dos satélites Terra do programa EOS-MODIS (Earth Observing System- Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), e dos satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) têm sido utilizadas em aplicações do monitoramento do ciclo de desenvolvimento das culturas e estimativa da produção agrícola. Em busca da estruturação de modelos de caráter prognóstico, inteiramente baseados em dados de sensoriamento remoto, este estudo visa explorar a combinação entre o EVI (Enhanced Vegetation Index - ou Índice de vegetação realçado), produto MOD13Q1-V005 e a LST (Land Surface Temperature – ou Temperatura da Superfície Terrestre), produto MYD11A2-V005 na estimativa da produtividade da soja. Nesse sentido, o objetivo nesta Tese foi aprofundar o conhecimento sobre os efeitos conjugados do estresse hídrico e da ocorrência de temperaturas elevadas no dossel da vegetação como contribuição ao avanço dos modelos espectrais de estimativa da produção. A abordagem inicial foi desenvolver um modelo espectral acoplado CM (Coupled Model) a partir do MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm – ou Algoritmo de Detecção de Área Agrícola por MODIS) e do MPDM (MODIS Productivity Detection Model – ou Modelo de Detecção de Produtividade da Soja por MODIS), que utilizam apenas dados EVI como variáveis de entrada. Os resultados do modelo acoplado de estimativa da produção foram comparados com dados provenientes do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e de precipitação ocorrida proveniente do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), entre 2001 e 2011 para os Estados do Mato Grosso e Rio Grande do Sul. Os dois Estados apresentaram tendências semelhantes com aderência aos dados oficiais em nível estadual e municipal. Para o Mato Grosso o modelo acoplado CM, obteve estimativas de R2=0,96 e RMSD=47.878 toneladas em nível municipal. Testes de validação adicionais foram realizados na safra 2006, utilizando dados de campo, em que se obteve R2=0,88 e RMSD=104 toneladas. Para o Rio Grande do Sul foi obtido R2=0,91 e RMSD=10.841 toneladas em nível municipal. Na análise da relação entre LST sobre o dossel da vegetação agrícola e produtividade, Mato Grosso e Rio Grande do Sul apresentaram respostas divergentes. O Mato Grosso apresentou uma relação matemática direta entre LST-dossel e produtividade, com R2=0,60 e RMSD=6,2%. No Rio Grande do Sul foi observado uma relação matemática inversa, com R2=0,73 e RMSD=17,8%. Os resultados mostram que a quantidade da precipitação acumulada, no período da safra de verão, desempenha papel fundamental na manutenção do equilíbrio da demanda evaporativa quando ocorrem temperaturas elevadas sobre o dossel da vegetação. / Reliable agricultural estimates are important for most countries, and crucial for Brazil, due to its geopolitical characteristics derived from a vast territory. Good estimates ensure a balance between offer and needs inside the food chain production. The States of Mato Grosso and Rio Grande do Sul are large soybean producers, ranking first and third respectively in Brazil, and present quite different climatic and ecological characteristics. As an alternative to conventional estimation methods, soybean crops have been monitored and grain production estimated using Remote Sensing data with sources as EOS-MODIS (Earth Observing System-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) from Terra satellite and also from the NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) satellites. This work aimed to the development of forecasting models completely based in Remote Sensing data, by integrating information on EVI (Enhanced Vegetation Index), product MOD13Q1-V005, and LST (Land Surface Temperature), produto MYD11A2-V005, to estimates of soybean yield. More precisely, the objective of this work was to advance the knowledge on the superposed effects of water stress and high temperatures on the vegetation canopy, as a contribution to the development of spectral models for production estimates. The starting approach was to develop a coupled spectral model (CM - Coupled Model), from the MCDA (MODIS Crop Detection Algorithm) and from the MPDM (MODIS Productivity Detection Model), which use only EVI data as input variables. The production estimates, as results of this Coupled Model, were compared with similar data from IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) and matched with records on precipitation from INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) between 2001 and 2011 for Mato Grosso and Rio Grande do Sul States. For both States the application of the coupled model produced results close to the official data at state and county levels. For Mato Grosso, correlations of CM with official data were R2=0.96 and RMSD=47,878 metric tons at county level. Additional validation tests were performed for the 2006 crop, using field data, producing R2=0.88 and RMSD=104 metric tons. For Rio Grande do Sul results were R2=0.91 and RMSD=10,841 metric tons at municipality level. In the analysis on the relationship between canopy LST and yield, Mato Grosso and Rio Grande do Sul presented opposite results. Mato Grosso showed a direct mathematical correlation between canopy LST and yield, with R2=0.60 and RMSD=6.2%. For Rio Grande do Sul an inverse mathematical expression was derived, with R2=0.73 and RMSD=17.8%. These results show that the accumulated precipitation during the summer crops is crucial to maintain a balance of the evaporative demand when the vegetation canopy is exposed to high temperatures.