Made available in DSpace on 2016-06-02T18:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6490.pdf: 2492423 bytes, checksum: de6498cbfb6f230dd9aa5d09f45a0678 (MD5) Previous issue date: 2014-08-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / Although the knowledge on plant richness of seasonal semideciduous forests has been increased during the last years, we have little information about the composition of lianas species in these phytophysiognomies, especially if one consider the small and degraded ones. In this sense, we sampled the species of lianas, and also their abundances and mechanisms of climbing in a 12.8 ha seasonal semideciduous forest fragment located at Centro de Ciências Agrárias (CCA), University of São Carlos (UFSCar), Araras, São Paulo, southeastern Brazil (22º18 00 S and 47º23 03 W). During one year (from March 2013 to March 2014) we registered the liana species through unsystematic hikes in the area. We found 34 species of lianas (14 families and 23 genera). Sapindaceae and Bignoniaceae were the families with the greatest species richness, eight species each one. We classified Serjania caracasana and S. laruotteana (Sapindaceae) as abundant because they occurred throughout the forest area. On the other hand, we found that Schnella microstachya (Fabaceae), Tynanthus fasciculatus (Bignoniaceae), and S. tristis were considered as rare . Species of lianas with tendrils were the most common in the community (64%), followed by the fickle lianas (24%) and the scandent ones (12%). Although small, degraded and isolated, we argued that these forest communities might present a great part of lianas richness, once they have ecosystem features that favor this life form. These findings may represent the basis for the proposition of management routes of the seasonal semideciduous forests; for example, if one should choose between the selective management of lianas or their unrestricted cutting in such ecosystems. / Embora o conhecimento sobre a riqueza de plantas em fragmentos de florestas estacionais semideciduais tenha crescido nos últimos anos, ainda sabemos pouco sobre a composição de lianas nestas fitofisionomias, principalmente nos fragmentos pequenos e degradados. Nosso objetivo foi inventariar a comunidade de lianas, suas abundâncias e mecanismos de escalada, em um fragmento de cerca de 12,8 ha, localizado no Centro de Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), câmpus Araras, SP. De março de 2013 a março de 2014 inventariamos as lianas por meio de caminhas assistemáticas em todo o fragmento florestal. Encontramos 34 espécies de lianas (14 famílias e 23 gêneros). Sapindaceae e Bignoniaceae apresentaram maior riqueza específica, com oito espécies cada uma. Serjania caracasana e S. laruotteana (Sapindaceae) foram consideradas abundantes porque ocorriam em toda a área da floresta, enquanto que Schnella microstachya (Fabaceae), Tynanthus fasciculatus (Bignoniaceae) e Serjania tristis foram encontradas em apenas um local na floresta. Constatamos o predomínio de espécies lianas com gavinhas (64%), seguido das espécies de lianas volúveis (24%) e das escandentes (12%). Ainda que pequenos e perturbados, acreditamos que fragmentos de florestas estacionais semideciduais como o que amostramos neste estudo podem registrar grande parte da riqueza de lianas nestas fitofisionomias porque possuem características ecossistêmicas que privilegiam o estabelecimento desta forma de vida. O inventário da comunidade de lianas em florestas com tais características representam a base para a proposição de rotas de manejo destas comunidades; por exemplo, optar por realizar o manejo seletivo de espécies de lianas em desequilíbrio populacional em florestas degradadas ou pelo corte irrestrito de espécies de lianas nestas áreas.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-03T14:05:43Z No. of bitstreams: 1 TeseRCM.pdf: 7016199 bytes, checksum: 75556e7465a7ec3ab4fcc681d1b53fda (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:25:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRCM.pdf: 7016199 bytes, checksum: 75556e7465a7ec3ab4fcc681d1b53fda (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:25:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRCM.pdf: 7016199 bytes, checksum: 75556e7465a7ec3ab4fcc681d1b53fda (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:25:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRCM.pdf: 7016199 bytes, checksum: 75556e7465a7ec3ab4fcc681d1b53fda (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Soil fertility is one of the main determinants of the abrupt boundaries between the cerrado and the seasonal forest. Given that the remaining patches of cerrado are surrounded by agricultural matrices and may be impacted by eutrophication, understanding whether the dystrophic soils of cerrado drive plant strategies and diversity might help us predict the risk of cerrado replacement by forest vegetation and avoid loss of species and functions. In the first chapter, we compared cerrado and seasonal forest species in terms of nitrogen and phosphorus concentration in green and senesced leaves and resorption efficiencies. We quantified the relationships among these traits, with other key leaf traits, and with soil features. Nitrogen and phosphorus concentration in green and senesced leaves were more strongly related to generalised measures of soil fertility than to soil total nitrogen and available phosphorus, but this pattern was not so clear for resorption efficiencies. Besides, leaf nitrogen:phosphorus ratio was lower in cerrado, despite the lack of difference in soil nitrogen and phosphorus between both vegetation types. In the second chapter, we tested whether cerrado and seasonal forest communities were assembled by different processes, despite their physical proximity. We calculated the pairwise functional-phylogenetic distances in cerrado and seasonal forest communities. We tested whether these distances were related to soil properties in each environment. Cerrado and seasonal forest were not assembled by different rules, and soil fertility determined the functional differences between both vegetation types, even though it was not the only force shaping the communities. In the third chapter, we studied patterns in chemical and structural traits in green leaves of cerrado and forest species, in their response to soil fertility, and in their effect on litter decomposition rates. Despite the large effect of taxonomy, soil exerted strong effect through multipleelement control over species functional traits and strategies. The effect of such different strategies on functioning, however, was less prominent. / A fertilidade do solo é um dos principais determinantes das transições abruptas entre o cerrado e a floresta estacional. Uma vez que os fragmentos remanescentes de cerrado estão cercados por matrizes agrícolas e podem ser impactados pela eutrofização, entender em que extensão os solos distrófico do cerrado determinam as estratégias e diversidade vegetal pode nos ajudar a prever os riscos de substituição do cerrado pela vegetação florestal e a evitar a perda de espécies e funções. No primeiro capítulo, comparamos as espécies de cerrado e de floresta estacional em relação às concentrações de nitrogênio e fósforo nas folhas verdes e senescentes e em relação à reabsorção proporcional desses nutrientes. Quantificamos a relação desses traços com outros traços foliares estruturais e com as propriedades do solo de cada ambiente. As variações das concentrações de nitrogênio e fósforo nas folhas verdes e senescentes estiveram mais relacionadas a medidas gerais de fertilidade do solo do que ao nitrogênio e fósforo do solo. No caso eficiência de reabsorção de nutriente, essas relações foram menos claras. Ainda, a relação nitrogênio:fósforo foliar foi menor entre as espécies de cerrado, apesar de os solos de cerrado e floresta não diferirem em relação ao nitrogênio e ao fósforo. No segundo capítulo, testamos se o cerrado e a floresta estacional foram montados por regras diferentes, apesar da proximidade física que possuem. Calculamos a distância filogenética-funcional entre os pares das espécies presentes em cada comunidade. Testamos se essas distâncias estavam relacionadas às propriedades do solo de cada ambiente. As regras de assembleias não diferiram do cerrado para a floresta estacional, e a fertilidade do solo determinou as diferenças funcionais entre ambos os tipos vegetacionais, apesar de não ser o único fator estruturando suas comunidades. No terceiro capítulo, estudamos padrões nos traços químicos e estruturais das folhas verdes das espécies de cerrado e de floresta, suas respostas à fertilidade do solo e seus efeitos sobre as taxas de decomposição. Apesar de um forte impacto da taxonomia na variação dos traços foliares, o solo exerceu um controle 9 importante nos traços e nas estratégias das espécies do cerrado e da floresta por meio de múltiplos elementos. Contudo, o efeito dos traços e estratégias sobre o funcionamento das comunidades foi menos evidente.

Os bandos mistos de aves são agregações sociais complexas estáveis durante o tempo e espaço. Até hoje, a estrutura social dessas espécies foi descrita a partir de estudos subjetivos de campo ou a partir de compilações do número e intensidade das interações a nível de todo o grupo, sem considerar as interações par-a-par individualmente. Nossos objetivos foram buscar evidências de associações não-randômicas entre pares de espécies de aves, delimitar os grupos a partir das espécies com as associações mais fortes e verificar se há diferenças na estrutura social entre os habitat de floresta primária e secundária. Utilizamos dados de ocorrência das espécies coletados a partir de redes de neblina e gravação de vocalizações para identificar pares de espécies que foram co-detectadas mais frequentemente do que o esperado a partir do modelo nulo e compararamos a força dessa interação entre as florestas tropicais primária e secundária Amazônicas. Nós também utilizamos as associações par-a-par para construir as redes de interação social e suas mudanças entre os tipos de habitat. Nós encontramos muitas interações positivas fortes entre as espécies, mas nenhuma evidência de repulsão. As análises das redes de interação revelaram vários grupos de espécies que corroboram com grupos ecológios descritos na literatura. Além disso, tanto a estrutura da rede de interação como a força da interação se alteraram drasticamente com a perturbação do habitat, com formação de algumas associações novas, mas uma tendência geral para quebra de associações entre as espécies. Nossos resultados mostram que as interações sociais entre essas aves podem ser fortemente afetados pela degradação do habitat, sugerindo que a estabilidade das interações desenvolvida entre espécies é ameaçada pelos distúrbios causados pelo homem. / Inter-specific associations of birds are complex social phenomena, frequently detected and often stable over time and space. So far, the social structure of these associations has been largely deduced from subjective assessments in the field or by counting the number of inter-specific encounters at the whole-group level, without considering changes to individual pairwise interactions. Here, we look for evidence of non-random association between pairs of bird species, delimit groups of more strongly associated species and examine differences in social structure between old growth and secondary forest habitat. We used records of bird species detection from mist-netting capture and from acoustic recordings to identify pairwise associations that were detected more frequently than expected under a null distribution, and compared the strength of these associations between old-growth and secondary forest Amazonian tropical forest. We also used the pairwise strength associations to visualize the social network structure and its changes between habitat types. We found many strongly positive interactions between species, but no evidence of repulsion. Network analyses revealed several modules of species that broadly agree with the subjective groupings described in the ornithological literature. Furthermore, both network structure and association strength changed drastically with habitat disturbance, with the formation of a few new associations but a general trend towards the breaking of associations between species. Our results show that social grouping in birds is real and may be strongly affected by habitat degradation, suggesting that the stability of the associations is threatened by anthropogenic disturbance.

O aquecimento global é considerado um dos mais sérios problemas ambientais da atualidade mundial e suas consequências afetam de maneira severa diversos biomas já ameaçados, principalmente em ecossistemas tropicais. O estado de conservação de todos os biomas brasileiros é uma questão de grande preocupação e por esta razão, a Mata Atlântica, um dos ecossistemas florestais que mais sofreu redução em seu vasto domínio, ainda é um bioma extremamente rico em biodiversidade, com altos níveis de endemismo, apesar do intenso desmatamento e fragmentação. Diante de sua importância biogeoquímica, os objetivos principais do presente estudo foram compreender de que maneira o fenômeno de elevação da temperatura global afeta as emissões naturais de gases de efeito estufa (GEE) provenientes do solo e de que modo o acréscimo da temperatura influencia na ciclagem de nutrientes como carbono e nitrogênio. Para isso, o solo foi aquecido artificialmente em 5ºC para se avaliar o comportamento das emissões sob maiores temperaturas. O estudo foi realizado no Parque Estadual da Serra do Mar, no Núcleo Santa Virgínia, onde predomina a formação de Floresta Ombrófila Densa Altimontana. As amostras foram coletadas quatro vezes ao ano em campanhas de 10 dias, durante os meses de setembro e novembro de 2009 e janeiro e agosto de 2010. O sistema de aquecimento funcionou de maneira satisfatória como esperado e o aumento da temperatura ocorreu por radiação térmica de maneira lenta e gradativa. O aumento da temperatura não resultou em diferenças significativas na umidade do solo para os diferentes tratamentos. O aquecimento resultou em um aumento expressivo das emissões de CO2 e N2O, porém não apresentou diferenças para os fluxos de CH4. O aumento do fluxo dos gases pode representar uma tendência da diminuição do estoque (substrato) de carbono disponível no solo ao longo do tempo. A variação de CO2 a curto prazo pode ter sido consequência do aumento da respiração radicular e de heterótrofos presentes na rizosfera. Para o N2O a maior temperatura pode ter intensificado o metabolismo da microbiota desnitrificadora, resultando assim em maiores emissões de N2O para a atmosfera. O consumo de CH4 não apresentou diferenças significativas durante os períodos amostrados. Estudos que manipulam a temperatura do solo permitem um maior conhecimento dos processos envolvidos na emissão de gases pela atividade microbiana, mas infelizmente não permitem uma conclusão precisa a respeito do comportamento do sistema solo-atmosfera por completo devido aos inúmeros fatores que afetam esses processos de maneiras distintas. É preciso aprofundar nossos conhecimentos da dinâmica desses processos para um melhor entendimento de como a futura interação do ciclo global do C responderá às mudanças climáticas, e como será possível antecipar os efeitos negativos dessas interações que ocorrem na natureza, principalmente entre o C e o N do solo e da atmosfera. / The global warming is considered one of the most serious environmental problem of nowadays and its severe consequences affects already threatened biomes, particularly in tropical ecosystems. The conservation status of all biomes is a matter of great concern, and for this reason, the Atlantic forest, one of the most threatened ecosystems of the Planet, is still extremely rich in biodiversity, with high endemic levels, despite the intense deforestation and fragmentation. Given its biogeochemistry importance, the main objectives of this study were to understand how the phenomenon of rising global temperatures affects natural emissions of greenhouse gases (GHG) from soil, and how the warming influences the cycling of nutrients such as carbon and nitrogen. For this, the soil was artificially heated at 5ºC to evaluate the emissions response at higher temperatures. The study was conducted at Serra do Mar State Park Núcleo Sta. Virgínia, were the formation of montane Rain Forest predominates. Gas samples were collected four times a year on 10 days campaigns during the months of September and November 2009 and January and August 2010. The heating system worked satisfactorily as expected and the temperature was increased by thermal radiation in a slow and gradual way. The temperature increase resulted in no significant differences in soil moisture for the different treatments. The higher temperature resulted in a significant increase in emissions of CO2 and N2O, but no difference was noticed to the flows of CH4. The higher emissions of gases may represent a trend of decrease in the pool of readily available carbon in the soil over time. The short-term variation of CO2 may have been a consequence of increased root respiration and heterotrophic microbiota in the rhizosphere. For the N2O results, the temperature may have enhanced the metabolism of denitrifying microbiota, thus resulting in higher emissions of N2O to the atmosphere. The consumption of CH4 showed no significant differences during the studied periods. Studies that manipulate the soil temperature allow a better understanding of the involved processes in the emission of gases by microbial activity, but unfortunately do not allow a precise conclusion about the response of the soilatmosphere system altogether because there are many factors that affects these processes in distinct ways. We need to further improve our knowledge on the dynamics of these processes for a better understanding of how the future interaction between the global carbon cycle responds to climate change, and how we anticipate the negative effects of those interactions that occur in nature, mainly between C and N present in the soil and in the atmosphere

Esta dissertação teve como objetivo analisar a dinâmica de regeneração natural de três formações florestais de restinga (uma Floresta de Restinga Alta Seca - RAS; uma Floresta de Restinga Alta Alagada - RAA; e uma Floresta de Restinga Baixa - RB) com diferentes condições edáficas, composições florísticas e estruturas, da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Ao longo de um ano, procuramos entender os mecanismos que promovem as variações na composição e estrutura arbórea desses três sistemas. Para isso, entre fevereiro de 2007 e janeiro de 2008 nós acompanhamos a chuva de sementes das três florestas através 90 coletores de sementes de 0,5 m² (30 em cada floresta; Capítulo 1) e a comunidade de plântulas 50 cm de espécies arbóreas, através de 270 parcelas de 1 m² (90 em cada floresta; Capítulo 2). A dinâmica de regeneração natural das florestas foi analisada a partir dos dados de chuva de sementes, da dinâmica de plântulas (três censos em 12 meses), dos dados pré-coletados dos indivíduos arbóreos com DAP 5 cm das três florestas mais os dados ambientais de abertura de dossel (disponibilidade de luz) e teor de matéria orgânica (MO) no solo (Capítulo 3). Em relação à chuva de sementes, a RB apresentou quase o dobro de sementes do que as outras florestas. Por outro lado, a RAS e a RAA apresentaram uma diversidade de espécies significativamente maior do que a RB e uma elevada similaridade florística e estrutural. Quanto à síndrome de dispersão, mais de 95% das sementes e das espécies amostradas foram zoocóricas, indicando a importância da zoocoria para a manutenção e estruturação dessas florestas. As espécies de sementes apresentaram uma alta correspondência com as espécies da comunidade arbórea adulta adjacente aos coletores, sugerindo que as semelhanças e as diferenças de diversidade, de composição florística e de estrutura entre a chuva de sementes da RAS, da RAA e da RB observadas são reflexo da diversidade, da composição florística e da estrutura da comunidade de espécies arbóreas local das três formações florestais. Além disso, como as sementes apresentaram um padrão de deposição agregado e próximo à planta-mãe, propusemos que as espécies das florestas estudadas são principalmente limitadas em relação ao local adequado para a germinação de suas sementes e não à dispersão. Para as plântulas, encontramos uma maior diversidade e riqueza por 3 m² na RB, o oposto do que era esperado, já que a Floresta de Restinga Alta é conhecida por ser uma formação mais complexa e com maior diversidade, em relação aos adultos arbóreos, do que a Floresta de Restinga Baixa. Propusemos, portanto, um modelo hipotético de estruturação dessas comunidades no qual as florestas são estruturadas de formas distintas devido a filtros ecológicos, como a disponibilidade de luz e de nutrientes e eventos estocásticos, que limitam a germinação e o estabelecimento de plântulas, juvenis e adultos. Predizemos também que a inversão de diversidade entre as comunidades de plântulas e de adultos deve-se a processos dependentes da densidade decorrentes do estabelecimento diferenciado na fase de plântula. No Capítulo 3 foi possível testar algumas partes do modelo hipotético de estruturação das comunidades proposto no Capítulo 2. Concluímos que a dinâmica de regeneração natural e seus filtros bióticos e abióticos realmente são importantes para estruturação das comunidades de restinga estudadas. A RB apresentou uma maior abertura de dossel (maior disponibilidade de luz) do que a RAS e a RAA. O recrutamento, a densidade e a riqueza (em 3 m²) de plântulas estiveram positivamente relacionados com a abertura de dossel. No entanto, a RAS e a RAA apresentaram um maior teor de MO do que a RB, e a diversidade da comunidade arbórea adulta esteve positivamente relacionada com a MO. Assim, a disponibilidade de luz parece ser um filtro abiótico importante na germinação e no estabelecimento das plântulas, levando a maiores recrutamentos, densidades e riqueza por 3m² na RB quando comparado à RAS e à RAA. Entretanto, na passagem de plântula/juvenil para adulto a menor densidade de indivíduos e a maior disponibilidade de nutrientes na RAS e na RAA beneficiariam a permanência das espécies, levando à maior diversidade de espécies encontrada nessas florestas. / The goal of this dissertation was to analyze the natural regeneration dynamics of three restinga forests (Tall Restinga Forest TR; Tall Seasonal Swamp Restinga Forest TSR and Short Restinga Forest SR) with different edaphic conditions, floristic composition and structure in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. During a year, we attempted to understand the mechanisms that promote the floristic composition and structure variations in these three systems. For that, between February 2007 and January 2008 we accompanied the forests seed rain using 90 seed traps of 0,5 m² (30 in each forest; Chapter 1) and the seedlings community (tree species; 50 cm) using 270 plots of 1 m² (90 in each forest; Chapter 2). The natural regeneration dynamics was analyzed using the seed rain and the seedling dynamics (three census in 12 months) data, the individuals tree species with DAP 5 cm data and the environment data (canopy openness and organic matter - OM; Chapter 3). In relation to the seed rain, SR presented twice as many seeds as TR and TSR. On the other hand, TR and STR presented a significantly higher diversity than SR and also floristic composition and structure similarity. In respect to the dispersion syndrome, more than 95% of the seeds and species were animal dispersed, indicating the importance of zoochoric dispersal to the maintenance and structuring of these forests. The seeds species showed a higher correspondence with the adult community adjacent to the seed traps, suggesting that diversity, floristic composition and structure similarities and differences among the forests seed rain are a reflection of the forests local adult community diversity, floristic composition and structure. Besides, as the seeds presented an aggregated and close to the parent tree pattern of deposition , we proposed that the forests species are limited mainly by safe sites for seed germination and not by dispersion. For the seedlings, we founded a higher diversity and richness per 3 m² in SR, the opposite of what we had expected since the Tall Restinga Forest is known to be a more complex vegetation, with higher values of richness and diversity for adult trees when compared to Short Restinga Forest. We proposed a hypothetical model of community structuring in which these forests are structured in different ways due to ecological filters, as light and nutrients availability and stochastic events, that limit germination and seedling, juveniles and adults establishment. We predicted, as well, that the diversity inversion between the seedlings and adults community is due to density-dependence factors that are responsible for the differentiated seedling establishment. In Chapter 3, we were able to test some parts of the hypothetical model of community structuring proposed in Chapter 2. We concluded that natural regeneration dynamics and biotic and abiotic filters really are important to the forests community structuring. SR presented a higher canopy openness (higher light availability) than TR and STR. Seedling recruitment, density and richness (in 3 m²) were positively related to the canopy openness. Nevertheless, TR and STR presented higher organic matter contents than SR, and the diversity was positively related to the canopy openness and the OM. Thus, light availability seems to be an important abiotic filter acting in the germination and in the seedling establishment, leading to higher values of recruitment, density and richness per 3 m² in the SR when compared to TR and STR. However, in the seedling/juvenile turn to adult the lower individuals density and the higher nutrients availability in TR and STR would benefit the species permanence, leading to the higher species diversity found in those forests.

A relação entre o microclima e a vegetação tem sido explorada sob os mais variados pontos de vista. Raros são os trabalhos deste tipo, que consideram mais de um tipo de floresta, e em situação natural. Este trabalho avalia de forma detalhada a temperatura do ar, e sua relação com a estrutura da vegetação da maior Unidade de Conservação particular do País, a RPPN SESC Pantanal. Esta Unidade de Conservação se localiza em uma área continental tropical de grande importância para a conservação biológica, o Pantanal de Mato Grosso no centro-oeste do Brasil. Foi mensurada a estrutura de cinco formações florestais (Cambarazal, Mata com Acuri, Mata Densa, Tabocal e Mata Seca) e uma savânica (Campo com Murundus). Com uso de sensores de temperatura acoplados a data loggers e instalados dentro das formações, realizou-se comparações com um campo aberto, que funcionou como controle durante toda a amostragem. Para testar a influência da estrutura da vegetação no microclima, foram realizadas cinco regressões lineares múltiplas, onde a variável dependente era a diferença da temperatura registrada em campo aberto (delta) e de 36 unidades amostrais (6 por formação). Como variáveis preditivas foram empregados dados estruturais levantados nas mesmas. Foram observadas diferenças estruturais significativas entre as seis formações. Através dos dados de vegetação e de temperatura foi possível separar as formações vegetais em três grupos distintos; o das formações semi-abertas (Campo com Murundus, Tabocal e Mata Seca), abertas (campo aberto usado como controle dos dados meteorológicos) e das formações fechadas com coberturas de dosséis densos (Cambarazal, Mata com Acuri e Mata Densa). Foram encontradas diferenças térmicas superiores a 10ºC para todas as formações em relação ao campo aberto (exceto Campo com Murundu). As maiores diferenças foram registradas nos períodos de aquecimento e resfriamento dos dias. A explicação para isto está na grande velocidade de incremento e perda de calor do campo frente às demais formações que apresentaram maior estabilidade térmica. As regressões múltiplas revelaram um poder de explicação entre 43,3 e % e 63,8% e revelaram que o índice de área foliar (LAI) como a variável preditiva mais importantes para variações térmicas. / The relation between microclimate and vegetation has been explored under the most varied points of view. However, studies that consider more than one type of forest are rare, mainly in natural situation. This study evaluates in detail the air temperature and its relation to the vegetation structure of the largest Private Reserve of the Natural Wealth owned by de Social Service of Commerce, the RPPN SESC Pantanal. It is located in a tropical continental area of great importance for biological conservation, the Pantanal of Mato Grosso in mid-west of Brazil. The structure of five types of forest formations (Cambarazal, Mata com Acuri, Mata Densa, Tabocal e Mata Seca) and one savanna (Campo com Murundus) was measured. Temperature sensors coupled to data loggers were installed inside each of the vegetal formations as well as one station at open field to be used as control. To test influence of vegetation structure on microclimate, five multiple linear regressions were performed. The response variable was the temperature difference between recorded in open field and each of the 36 sampling units (6 by formation). Predictive variables were structural data verified at the same places. The difference in vegetation structure between the six types of vegetation was significant. The analysis of vegetation and temperature data allowed to distinguish the vegetal formations in three distinct groups: partialy open (Campo com Murundus, Tabocal e Mata Seca); open areas (open field); closed formations (Cambarazal, Mata com Acuri e Mata Densa). Thermal differences greater than 10°C were found for all vegetal formations when compared to open field (except for Campo com Murundu). The largest differences were recorded during the daily periods of warming (morning) and cooling (afternoon). The reason is the high speed of increment and loss of heat in open field relative to the other formations that showed higher thermal stability. The multiple regressions revealed a power of explanation between 43,3% and 63,8% and revealed the leaf area index (LAI) as the most important predictive variable to the thermal variations.

O estudo teve por objetivo analisar alguns aspectos de dinâmica florestal que pudessem ser utilizados no monitoramento de áreas restauradas. O plantio destas áreas foi baseado no mesmo modelo de restauração. Tal modelo está fundamentado em conceitos de sucessão secundária, utilização preferencial de espécies nativas regionais, e parâmetros de densidade dos indivíduos conforme encontrado para os remanescentes florestais da região. A primeira área (área A) está situada a margem esquerda do rio Piracicaba, na área urbana deste município. No plantio desta área foram utilizadas 35 espécies. Esta área foi plantada em 1991, estando com 10 anos na época em que foi realizado o estudo. A segunda área (área B) está situada às margens da represa de abastecimento municipal de Iracemápolis. O plantio desta área, onde foram utilizadas 140 espécies, teve início em 1987 apresentando, aproximadamente, 14 anos na época em que foi realizado o estudo. Em cada uma destas áreas, foram instaladas 10 parcelas de 10 x 10m, dentro das quais foram alocadas, de forma aleatória, 9 subparcelas para avalição dos indicadores selecionados. O banco de sementes foi avaliado mediante 30 amostras de solo em subparcelas de 0,25 x 0,25m realizadas nas estações chuvosa e seca de 2001. A chuva de sementes foi quantificada mensalmente através da amostra do material depositado em 30 coletores de 0,5 x 0,5m. Para a amostragem do estrato de regeneração foi realizado o levantamento de todos os indivíduos entre 0,30 e 2m presentes dentro de 30 subparcelas de 1 x 1m. O banco de sementes da área A apresentou densidade média de 328,53 sementes.m -2 na estação chuvosa e de 245,87 sementes.m -2 na seca. Na área B a densidade encontrada nas amostras do banco de sementes foi 1.131,73 sementes. m -2 na estação chuvosa e 685,30 sementes.m -2 na estação seca. Não foi verificada variação sazonal no banco de sementes para as duas áreas. A maior parte das espécies encontradas no banco foi caracterizada como herbácea. Na análise da chuva de sementes foram verificadas variações sazonais na frutificação e espaciais na dispersão das sementes. A densidade média de sementes depositadas no período de um ano foi de 591,33 sementes.m -2. A maior porcentagem de indivíduos depositado nos coletores apresentou síndrome de dispersão zoocórica. Espécies iniciais foram predominantes na chuva de sementes. O estrato de regeneração da área A apresentou baixa riqueza de espécies, sendo a maior parte dos indivíduos amostrados pertencentes a uma única espécie, Leucaena leucochephala. Nesta área foram encontrada apenas 2 espécies e a densidade obtida foi inferior a um. Na área B foram encontradas 15 espécies de 11 famílias, sendo a densidade média obtida igual 1 indivíduo.m -2. Os resultados indicam que na área B foi possível criar uma ambiente favorável a regeneração natural e que na área A esta regeneração pode estar sendo limitada em função da agressividade e atividade alelopática da Leucaena leucocephala. Também o número inicial das espécies, a idade e o tamanho das áreas, a qualidade do terreno e a intensidade de manejos anteriores podem influenciar este resultado. Dentre os indicadores selecionados, o estrato de regeneração foi o mais confiável para o monitoramento das áreas. / The study was seeking to analyze some aspects of forestry dynamics that could be used in monitoring restored areas. The planting of these areas was based on the same restoration models. Such models are based in concepts of secondary succession, regional native species preferential usage and density parameters of the individuals as it's found for the forestry remains in the region. The first area (A) is located at the left margin of the Piracicaba River, in the urban area of this town. In the planting of this area 35 species were used. The area was planted in 1991, being 10 years old by the time of the study. The second area (B) is located at the margins of the city water supply dam in Iracemápolis. The planting of this area, where 140 species were used, began in 1987, being around 14 years old when the study was performed. In each of these areas, ten 10 x 10m parcels were installed, inside of which nine sub-parcels for evaluating the selected indicators were randomly placed. The seed bank was evaluated by 30 soil samples in 0,25 x 0,25m sub-parcels, performed in the dry and wet seasons in 2001. The seed rain was monthly quantified through samples of the material allocated in thirty 0,50 x 0,50m collectors. For the regeneration stratum sampling, a counting of all the individuals between 0,30 and 2 m was performed, inside thirty 1 x 1m sub-parcels. The seed bank in area A showed average density of 328,53 seeds.m -2 in the rainy season and 245,87 seeds.m -2 in the dry one. In area B, the density was 1.131,73 seeds.m -2 in the rainy season and 685,30 seeds.m -2 in the dry one. Seasonal variation in the seed bank was not verified for both areas. Most of the species found in the bank was classified as herbaceous. In the seed rain analysis, seasonal variations in fruiting were verified, likewise spatial ones in the seeds dispersion. The average seeds density found within a year period was 591,33 seeds.m -2. The highest percentage of individuals found on the collectors showed zoochoric dispersion syndrome. Early species were majority in the seed rain. The regeneration stratum in area A showed low species diversity, being the majority from a unique species, Leucaena leucochephala. In this area, only two species were found and the average density was below one. In area B, 15 species of 11 families were found, being the average density equals one individual.m -2. The results show that in area B it was possible to create a favorable environment to a natural regeneration, and in area A this regeneration can be limited due to the Leucaena leucochephala aggressiveness and alelopathic activity. Also, the initial number of the species, the age and the size of the areas, the quality of the land and the intensity of previous management can influence the results.

A conservação das florestas tropicais é uma necessidade de escalas global e nacional. A Amazônia é possivelmente a maior detentora de madeira tropical do mundo, sendo o manejo florestal madeireiro uma alternativa que possibilita promover o desenvolvimento econômico e garantir a integridade dos recursos naturais. Porém, a efetividade e a continuidade dessa atividade dependem da sustentabilidade volumétrica da produção, de forma que o processo de regeneração florestal deve ser monitorado para garantir que o incremento florestal seja composto por proporção economicamente aceitável de espécies de interesse comercial. O presente trabalho avaliou as alterações do valor econômico do estoque madeireiro de florestas após 21 anos de manejo realizado por Exploração Convencional (EC) e Exploração de Impacto Reduzido (EIR), comparando-os com uma floresta sem exploração (Testemunha (TE)). Os resultados apontam que a floresta manejada via EIR recuperou 91% do volume de espécies comerciais e 94% do volume total, enquanto que os valores para EC foram, respectivamente, 72% e 85%. As explorações promoveram aumento do incremento médio anual, que foram de 0,68 m3/ha/ano em EC e 1,05 m3/ha/ano para EIR, sendo de 0,35 m3/ha/ano para TE. Porém, nos dois tipos de exploração observou-se maior dominância de espécies pioneiras, que na média aumentaram em 8% o número de indivíduos, 10% o volume e 9% a área basal. Além disso, a recuperação volumétrica ocorreu essencialmente em árvores de diâmetro <= 75 cm em EIR e <= 50 cm em EC, de forma que o diâmetro médio das árvores passíveis de corte reduziu em 8,4%. Enquanto as variáveis se mantiveram estáveis em TE, nos talhões manejados as árvores com diâmetro menor que 50 cm aumentaram a sua proporção em 13% na densidade, 29% no volume e 22% na área basal. Por outro lado, na média para os blocos, as 6% maiores árvores representam 45% do volume total, e o incremento volumétrico individual aumenta exponencialmente com o aumento do diâmetro. Esses dados permitem concluir que as técnicas de EIR são superiores ao manejo realizado via EC, mas parecem ser insuficientes para garantir a sustentabilidade volumétrica. As árvores maiores são mais importantes tanto em valor econômico quanto em incremento volumétrico, de forma que a gestão florestal orientada para a produção madeireira deve monitorar o diâmetro médio do povoamento e buscar promover o estabelecimento de estoques de elevado interesse comercial, seja através da otimização no planejando da colheita (garantindo que o estoque remanescente não seja dominado por árvores de menor porte) e pela aplicação de tratamentos silviculturais. Os tratamentos silviculturais implicam na domesticação das florestas, sendo que o desafio da silvicultura tropical é determinar qual é o limite aceitável de transformação das florestas. Até um determinado ponto, essa domesticação não é incompatível com objetivos de conservação, e a sustentabilidade da aplicação dos tratamentos deve se orientar pelo limite no qual as alterações não comprometam as funções ecológicas, a produtividade florestal e a resiliência do ecossistema. / The conservation of tropical forests is a necessity at global and national scales. The Amazon is possibly the largest stock of tropical timber in the world, and timber-based forest management is an alternative that allows to promote economic development and guarantee the integrity of natural resources. However, the effectiveness and continuity of this activity depends on the volumetric sustainability of the production, so that the process of forest regeneration must be monitored to ensure that the forest increment is composed of an economically acceptable proportion of species of commercial interest. The present study evaluated the changes in the economic value of the timber\'s stock in forests after 21 years of management by Conventional Exploration (EC) and Reduced Impact Logging (EIR), comparing them to a forest without exploration (TE). The results indicate that the forest managed by EIR recovered 91% of the volume of commercial species and 94% of the total volume, while the values for EC were, respectively, 72% and 85%. The logging operations promoted an increase of the average annual increment, which was 0.68 m3/ha/year for EC and 1.05 m3/ha/year for RIL, and just 0.35 m3/ha/year for TE. However, in both types of exploration, there was observed dominance of pioneer species, which on average increased by 8% the number of trees, 10% the volume and 9% the basal area. In addition, volumetric recovery occurred essentially in trees with diameter <= 75 cm in EIR and <= 50 cm in EC, so that the average diameter of the trees susceptible to cutting reduced by 8.4%. While the variables remained stable in TE, trees with a diameter smaller than 50 cm increased their proportion by 13% in density, 29% in volume and 22% in the basal area. On the other hand, in the average for the blocks, the 6% bigger trees represent 45% of the total volume, and the individual volumetric growth is exponentially greater with the increase of the diameter. These data allow to conclude that EIR techniques are superior to the EC\'s management, but appear to be insufficient to guarantee volumetric sustainability. Larger trees are more important in terms of both economic value and volumetric increase, so that timber-based forest management should monitor the average diameter of the stands and seek to promote the establishment of stocks of high commercial interest, either through optimization in the harvest (ensuring that the remaining stock is not dominated by smaller trees) and by the application of silvicultural treatments. Silvicultural treatments involve the domestication of forests, and the challenge of tropical forestry is to determine the acceptable limit of forest transformation. To a certain point, this domestication is not incompatible with conservation objectives, and the sustainability of the application should be guided by the limit where the changes do not compromise ecological functions, forest productivity and ecosystem resilience.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-14T15:53:22Z No. of bitstreams: 1 PENIDO YP 2009 27 10 13 (2).pdf: 5657970 bytes, checksum: 21d6cd6d8ae33e9630b66b151f8e6b19 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-14T15:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PENIDO YP 2009 27 10 13 (2).pdf: 5657970 bytes, checksum: 21d6cd6d8ae33e9630b66b151f8e6b19 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / No presente trabalho foram analisados quatro testemunhos lacustres (comprimento entre 68 - 113 centímetros) coletados na Lagoa da pata, São Gabriel da cachoeira (AM). O objetivo deste trabalho é contribuir para a compreensão das mudanças paleoclimáticas e paleohidrológicas ocorridas na região durante os últimos 45,000 anos AP. As mudanças na composição isotópica (δ13C e δ15N), C/N, alterações granulométricas e mineralógicas contém registros hidrológicos e das mudança na Amazônia Sul-americana durante o Pleistoceno superior, Último Máximo Glacial e Holoceno. As análises revelaram um evento seco durante o periodo de 25550 a 21300 cal anos AP, quando lago atingiu o nível mais baixo, apresentando a oxidação quase total da matéria orgânica. Um período marcado por chuvas torrenciais com alto hidrodinamismo no lago intercaladas por secas prolongadas. Durante a transição Pleistoceno-Holoceno, fase Younger Dryas (12800 a 11500 anos cal AP), observou-se redução da percentagem da goetita o que reflecte condições climáticas mais úmidas, indicando um aumento gradual do nível do lago. O Holoceno se destaca por grandes oscilações no nível do lago, sendo a última fase seca datada em 5500 anos cal AP, quando se iniciou o gradual aumento do nível do lago (5180 a 3750 anos cal AP). O nível permanece relativamente alto durante todo o Holoceno superior / This work analyzed six lacustrine sediment cores (68 to 113cm) from a remote lake localized in northern Brazil. The aim of this work is to contribute to understand paleoclimatic and paleohidrologic changes occured in the region during the last 40,000 years AP. Changes in the isotopic composition (δ13C and δ15N), C/N ratio, stratigraphy, mineralogy and metal concentrations (Al, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, P, Pb, Ti, V and Zn) contais records of past water level and hidrological change in the South American Amazon during the upper Pleistocene, Last Glacial Maximun and Holocene. The lacustrine core analysis revealed dry events during 21,300 to 25,550 cal years AP, when water level reached lowest conditions, with almost total oxidation of the organic matter. The period was marked by events of heavy rainfall (high hydrodynamics) interspersed by prolonged drought. During the Pleistocene-Holocene transition, Younger Dryas phase (11,400 to 13,840 cal years AP), reduction of goethite percentage reflecs humid climatic condictions with gradual increase of the lake level. The following period, early and middle Holocene, is caracterised by large water level fluctuations. The last dry period is around 5500 years cal AP, when it began to change, with the gradual increase in the level of the lake (3750 to 5180 years cal AP). The level remains relatively high and constant throughout the latest Holocene

Les forêts tropicales contiennent dans leur biomasse aérienne un stock de carbone important à l’échelle de la planète. Mesurer ce stock et comprendre son fonctionnement permet de mieux saisir les enjeux liés à sa protection, sa destruction ou sa modification, ainsi que son rôle dans le cycle du carbone et les mécanismes climatiques globaux. Dans le cadre des problématiques économiques et écologiques liés au climat, les forêts sont progressivement prises en compte dans les programmes internationaux de mesures visant à réduire l’impact anthropique sur le climat (Protocole de Kyoto, 1998 ; Accord de Copenhague, 2009). L’intégration des forêts dans les mécanismes financiers liés au marché du carbone est clairement envisagée dans les années à venir (marché de carbone « d’origine forestière »).L’estimation de la biomasse aérienne d’une parcelle de forêt inventoriée nécessite l’utilisation successive de plusieurs modèles. Dans ces parcelles, le diamètre et l’espèce de chaque arbre sont renseignés. Ensuite, ces parcelles sont utilisées comme références pour l’extrapolation spatiale des valeurs de biomasse. Cette extrapolation repose souvent sur le traitement de signaux aériens (avions, satellites). Il est aussi possible d’utiliser covariables environnementales (climat, géologie, …).L’incertitude associée à l’estimation de la biomasse d’une région est le résultat de toutes les incertitudes associées à ces différents processus. Les connaissances actuelles ne nous permettent pas de quantifier cette incertitude. L’objectif de la thèse est de développer une méthodologie d’estimation de la biomasse qui permette la propagation des incertitudes ainsi que l’identification des sources de cette incertitude.Modèle de hauteur : Nous proposons un nouveau modèle de hauteur pour les forêts tropicales. Les paramètres de ce modèle ont un sens écologique et peuvent être prédits par des variables décrivant le peuplement sur lequel il est appliqué. Nous avons utilisé les données des projets Amalin et Bridge et sélectionné 42 parcelles réparties en Guyane dans lesquelles le diamètre et la hauteur de chaque arbre ont été mesurés.Modèle de densité de bois : Un modèle à été conçu pour associer à chaque espèce une distribution de densité de bois et non une valeur fixe. Nous avons utilisé les données du projet Bridge dans lequel la densité de bois a été mesurée sur 2504 arbres représentant 466 espèces.Modèle de biomasse: Nous avons montré par une analyse de sensibilité que les incertitudes des prédictions de hauteur et de densité de bois n’avaient qu’une part négligeable dans l’incertitude des prédictions de biomasse. L’amélioration de la précision de ces modèles n’est donc pas une priorité. En revanche, le modèle de hauteur peut être une source de biais.Modélisation spatiale : Les modèles développés ont été appliqués à différents réseaux de parcelles couvrant bien la zone littorale guyanaise : inventaires papetiers de l’ONF, réseau Guyafor, projet Amalin… Les prédictions de biomasse de ces parcelles sont utilisées dans un modèle spatiale. Nous produisons ainsi une carte de biomasse guyanaise associée à une carte de l’incertitude de cette estimation. / Tropical forest yield and important part of the aerial vegetation carbon stock on earth. Measuring and understanding this stock distribution is crucial for the management of the tropical forests facing the actual environmental challenges (REDD+, carbon market).Aerial Biomass estimation of forest census plots requires few models depending on the precision of the inventory: diameter models, height models, wood density models. Spatial extrapolation between census plots relies on aerial data (satellite measurements, images) or ground-based data (geology, altitude).The uncertainty of the estimation of a region’s biomass is the result of the uncertainty brought by all these models. The aim of the thesis is to develop models and methods to estimate the biomass of a region while propagating the uncertainties. This is applied to the neo-tropical forest of French Guiana (South America, Guianas Plateau).