Unravelling the psychological processes determining landowners\' support towards forest conservation is key, particularly, in developing countries, where most forest remnants are within private lands. As human-nature connections are known to shape pro-environmental behaviors, the intention of preserving forest remnants should be ultimately determined by the ecological context people live in. Here, we investigate the pathways through which the ecological context (forest cover), via experiences with nature (contact, uses and losses associated with forests), influences the psychological determinants of conservation behavior (beliefs, attitude and intention towards preserving forest remnants). We conceptualized a model based on the Reasoned Action Approach, using the ecological context and experiences with nature as background factors, and tested the model using Piecewise SEM. Data was collected through an interview-based protocol applied to 106 landowners across 13 landscapes varying in forest cover in a region in the Brazilian Atlantic Forest. Our results indicate that: (i) ecosystem services are more important than disservices for shaping intention of preserving forests, particularly those related to non-provisioning benefits; (ii) contact with forest has an indirect effect on intention, by positively influencing forest uses; (iii) people living in more forested ecological contexts have more experiences with nature, and ultimately stronger intention of preserving forests. Hence, our study suggests a dangerous positive feedback loop between deforestation and the extinction of human-nature connections. Local demands across the full range of ecosystem services, the balance between services and disservices, and the ecological context people live should be considered when developing conservation initiatives in rural areas / Desvendar os processos psicológicos que determinam o apoio dos proprietários de terras à conservação das florestas é fundamental, particularmente, nos países em desenvolvimento, onde a maioria dos remanescentes florestais se encontra em áreas privadas. Como as conexões humano-natureza são conhecidas por moldar comportamentos pró-ambientais, a intenção de preservar remanescentes florestais deve ser, em última instância, determinada pelo contexto ecológico no qual as pessoas vivem. Neste trabalho, investigamos os caminhos pelos quais o contexto ecológico (cobertura florestal), através das experiências com a natureza (contato, usos e perdas associados às florestas), influencia os determinantes psicológicos do comportamento de conservação (crenças, atitude e intenção de preservar remanescentes florestais). Formulamos um modelo baseado na Abordagem da Ação Racional, usando o contexto ecológico e as experiências com a natureza como fatores de base, e o testamos através da Piecewise SEM. Os dados foram coletados através de protocolo aplicado, por meio de entrevista, a 106 proprietários de terra em 13 paisagens que variam em cobertura florestal em uma região da Mata Atlântica. Nossos resultados indicam que: (i) serviços ecossistêmicos são mais importantes que desserviços para moldar a intenção de preservar florestas, particularmente outros serviços que não os de provisão; (ii) o contato com a floresta tem um efeito indireto sobre a intenção, influenciando positivamente os usos da floresta; (iii) as pessoas que vivem em contextos ecológicos mais florestados têm mais experiências com a natureza e, assim, uma intenção mais forte de preservar as florestas. Nosso estudo, portanto, sugere um perigoso ciclo de retroalimentação positiva entre o desmatamento e a extinção das conexões humano-natureza. As demandas locais considerando toda a gama de serviços ecossistêmicos, o balanço entre serviços e desserviços e o contexto ecológico no qual as pessoas vivem devem ser considerados ao se desenvolverem iniciativas de conservação em áreas rurais

Os seringueiros localizados dentro de reservas e assentamentos extrativistas no Estado do Acre, Amazônia Ocidental, Brasil, possuem como meio econômico o extrativismo da borracha e da castanha e pretendem diversificar a produção com outros recursos florestais que complementem a renda a curto prazo, respeitando ao mesmo tempo os seus modos tradicionais de vida e a diversidade biológica. O conceito do manejo dos frutos de Euterpe precatoria (Açaí) engloba aspectos sociais, econômicos e ecológicos concernentes a floresta. Este estudo fez uma análise do potencial ecológico e sócio econômico da extração de frutos do Açaí em áreas da Reserva Extrativista Chico Mendes e do Seringal Caquetá, Acre, para responder: (1) E. precatoria possui características populacionais como grande produção de frutos, alta densidade e regeneração natural, estrutura e estabilidade populacional que podem favorecer o seu manejo sustentável? (2) Qual é a estimativa da colheita sustentável para áreas de florestas no Caquetá? (3) Qual a forma de organização comunitária para a produção de Açaí? (4) Qual é a rentabilidade do manejo dos frutos no Seringal Caquetá? (5) Quais as práticas necessárias para o bom manejo do recurso? No levantamento do potencial ecológico foram avaliados a densidade, estrutura populacional, potencial produtivo, dinâmica e estabilidade populacional em florestas inundadas e de Terra Firme. Através de um modelo de matriz foi feita a simulação da quantidade de frutos que podem ser retirados da floresta sem alterar a densidade atual da população. No levantamento sócio-econômico foram avaliados a forma de organização comunitária e a rentabilidade obtida com o manejo do Açaí, da castanha e da borracha e com a diária local de trabalho. E. precatoria apresentou um alto potencial de manejo devido a sua alta densidade, estrutura populacional em forma de J invertido, alta freqüência, alta produção de frutos e estabilidade populacional de crescente a estável. A simulação da colheita de frutos na floresta de Baixio mostrou que a manutenção de 50% do recrutamento inicial é necessária para manter a estabilidade da população, isto é, a cada duas palmeiras, coleta-se frutos em apenas uma. Na Terra Firme é necessário a manutenção de 25% do recrutamento inicial, ou a cada quatro palmeiras coleta-se frutos em três. A organização comunitária em mutirão ou estrutura familiar deve se adequar de acordo com a disponibilidade de recursos para a atividade produtiva das diferentes famílias, tais como, mão de obra, animais de carga e mercados. A remuneração que a comunidade do Caquetá pode conseguir com a comercialização do Açaí foi maior que a conseguida com a borracha ou com diária local. Com a castanha a renda do Açaí foi similar, mas poderia ser maior, caso tivesse o mesmo subsídio para o transporte. / Rubber tappers in extractive reserves and settlements in Acre State, Western Amazonia, Brazil, live from rubber and brazil nuts extraction and recently started to be interested in diversification of their production with other forest resources that could complement their annual income in the short term, while at the same time preserving their traditional way of life and also biodiversity. The concept of fruit management of Euterpe precatoria (Açaí) encompasses social, economic and ecological aspects related to the forest. This study analyzes the social, economic and ecological potential of fruit extraction of Açaí in areas of the Extractive Reserve Chico Mendes and the Seringal Caquetá, Acre State to answer some questions: (1) Does E. precatoria have populational characteristics such as great production of fruits, high natural density and regeneration, population structure and stability that allow its sustainable management? (2) What is the estimate for sustainable harvest in forested areas in Caquetá? (3) What is the community organization for Açaí production? (4) What is the fruit management profitability in Seringal Caquetá?(5) What are the right practice for a good resource management? For the inventory of ecological potential, we evaluated density, population structure, production potential, population dynamics and stability in seasonal flooded and upland forests. A matrix model was applied to simulate the amount of fruits that could be harvested from the forest without altering the current population density. In the social and economic inventory we evaluated the way the community is organized to work and the profitability achieved with the Açaí, rubber and Brazil nut management, and each product profit per year. E. precatoria showed a very high management potential due to its high density, population structure in a inverted J shaped, high frequency, high fruit production and a increasing to stable population stability. The simulation of fruit harvest in the seasonal flooded forest showed that the maintenance of 50% of the initial recruitment is necessary for the stability of the population, therefore from each two palms only one should be harvested for a sound sustainable management. In upland forest the initial recruitment must be 25%, or from each four palms, three could be harvested. The community organization in a structural family must adapt to the productive system of each family, such as labor, animals for transportation and market availability. The profit that the Caquetás community can achieve with the commercialization of Açaí was greater than the achieved with rubber and other economic activities. The Açai profit is similar to Brazil nuts extraction, but could be higher if it had the same transportation subsidies that the nut receives.

O processo de restauração ecológica utiliza recursos da natureza e da economia para promover a recuperação de áreas degradadas, característica decorrente do esgotamento local dos recursos naturais renováveis. Frente às adversidades e dos custos ambientais e econômicos para que estas áreas possam ser recuperadas, este estudo objetivou desenvolver a avaliação Emergética que contabiliza não só o trabalho da economia, mas também o trabalho da natureza, na mesma unidade de medida, para avaliar o processo de restauração ecológica em áreas do Pontal do Paranapanema, sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil. Testou-se a hipótese de que estes trabalhos de restauração, norteados pelas características da dinâmica das florestas tropicais naturais, contribuem para a restauração dos bens e serviços ecossistêmicos nestas áreas. Os resultados evidenciam que as operações de restauração investem muitos recursos da economia não renováveis, o que caracteriza a baixa renovabilidade deste processo nos primeiros anos (em torno de 30%). A economia contribui com 82% dos investimentos no 1º ano e 78% no 2º ano. O uso de herbicida representa o maior investimento de materiais não renováveis. A somatória dos bens restaurados avaliados variam de 153,93 EmUS$/ha a 328.283,16 EmUS$/ha e somatória dos serviços restaurados avaliados variam de 366,63 EmUS$/ha.ano a 1.736,47 EmUS$/ha.ano, para áreas em processo de restauração com idade de 1,5 a 26 anos, respectivamente. Os resultados para o ecossistema de referência, o Parque Estadual do Morro do Diabo, chegam a 5.981,64 EmUS$/ha.ano para a prestação de serviços ecossistêmicos e 422.915,69 EmUS$/ha referente ao estoque de bens ecossistêmicos. Diante dos resultados, conclui-se que a busca por uma alternativa renovável ao uso de herbicidas é o principal desafio para aumentar a renovabilidade no curto prazo do processo de restauração ecológica. A valoração da restauração dos bens e serviços ecossistêmicos permitiu comprovar a hipótese de que os trabalhos de restauração ecológica, embasados na dinâmica da floresta tropical natural, restauram bens e serviços ecossistêmicos no Pontal do Paranapanema. / The ecological restoration process uses nature\'s and economy resources to promote the recovery of degraded areas, characteristic resulting from the local exhaustion of renewable natural resources. In the face of adversity and the environmental and economic costs for these areas can be retrieved, this study aimed to develop Emergy evaluation that accounts for not only the work of the economy, but also the work of nature, in the same unit of measurement to assess the process ecological restoration in the Pontal do Paranapanema areas, southwest of the State of São Paulo, Brazil. We tested the hypothesis that these restoration works, guided by the dynamic characteristics of natural tropical forests, contribute to the restoration of the ecosystems goods and services in these areas. The results show that restore operations invest a lot of resources of non-renewable economy, which characterizes the low renewability of this process in the early years (around 30%). The economy accounts for 82% of investments in the 1st year and 78 % at 2st year. The use of herbicide is the biggest investment of non-renewable materials. The sum of stocks restored evaluated range from 153.93 EmUS$/ha to 328,283.16 EmUS$/ha and the sum of the assessed restored services range from $ 366.63 EmUS$/ha.year the 1736.47 EmUS$/ha.year to areas where restoration process aged 1.5 to 26 years, respectively. The results for the reference ecosystem, the State Park of Morro do Diabo, reach 5981.64 EmUS$/ha year for the provision of ecosystem services and 422,915.69 EmUS$/ha referring to the stock of ecosystem goods. Given the results, we conclude that the search for a renewable alternative to herbicides is the main challenge to increase in the short term renewability of the ecological restoration process. The valuation of assets and restoration of ecosystem services helped to check the hypothesis that the ecological restoration work, based on the dynamics of natural tropical forest are restore ecosystem goods and services in the Pontal do Paranapanema.

The high cost of restoring tropical forests is one of the greatest obstacle to achieving large-scale restoration. To overcome this barrier, we developed and implemented mixed plantations intercropping Eucalyptus with a high diversity of native tree species. The aim was to create favorable conditions for the regeneration of native species while simultaneously obtaining economic return from the exploitation of Eucalyptus as a commercial pioneer species. The use of Eucalyptus in this system is temporary and it shall be replaced by additional native species after it is harvested. In this research, we covered the main aspects and approaches of the effects of competition on tree growth using data from our restoration experiments. The objective of this research was to test the ecological viability of plantations that temporarily mix Eucalyptus spp. and a high diversity of native tree species during the initial phases of forest restoration as a strategy to offset implementation and maintenance costs. This alternative is investigated with a focus on the consequences of ecological interactions on tree survival and growth in three experiments implemented in the Atlantic Forest of Northeastern and Southeastern Brazil. We compared stands of native trees intercropped with Eucalyptus, traditional restoration plantations, and Eucalyptus monocultures. The thesis is structured in three main parts in which we focus in how the mixtures function compared to restoration plantations and Eucalyptus monocultures. We used forest inventories to understand the effects of competition and assessed ecophysiological parameters to provide insights about the mechanisms that affect tree growth when trees compete for water, light and nutrients. In the first part of the study, we showed that mixed plantations effectively combined high wood yield and tree diversity; that Eucalyptus grew larger in mixtures with native species than in monocultures; that native tree species grew less in mixtures with Eucalyptus; and that the mixing effect was stronger for fast- and intermediate-growing native species. In the second part, we found that mixtures consumed less water than monocultures; that Eucalyptus reduced the hydraulic performance of a fast-growing native species; and that tree growth was influenced by changes in the ecophysiology of water use. In the last part, we showed that a high diversity of nitrogen-fixing native trees facilitated Eucalyptus growth; that Eucalyptus had ~30% higher wood N concentration in mixtures; that native trees growth was not limited by nutrient competition with Eucalyptus; that Eucalyptus may benefit from increased light availability in mixed plantations; and that native species plots intercepted more sunlight than mixtures or Eucalyptus stands. This research has a strong interface between restoration science and practice, and contributed to the development of new ways to restore the tropical forests by allying restoration and production under the ecological and economic perspectives. Our findings indicate how to advance into the future, starting from the current state of art towards forest restoration systems that minimize competition and maximize growth, as an emergent promising alternative to finance tropical forest restoration and overcome the economic barrier that still holds large-scale restoration. This research may be used as a basis to continue adapting silviculture for different regions and forest ecosystems. Looking further into the future, these mixtures may also represent the starting point of a new silvicultural model that brings together production and conservation. The information available may be used by scientists, decision-makers, planners and restorationists to advance in the science and practice of restoration and silviculture in the tropics. / O alto custo de se restaurar as florestas tropicais são um dos maiores obstáculos para se atingir a restauração em larga escala. Para superar essa barreira, nós desenvolvemos e implantamos plantações mistas que intercalam Eucalyptus e uma alta diversidade de espécies arbóreas nativas. O objetivo é criar condições favoráveis para a regeneração das espécies nativas e, ao mesmo tempo, obter retorno econômico da exploração de eucalipto como uma espécie pioneira comercial. O uso do eucalipto nesse sistema é temporário e ele deve ser substituído por espécies nativa adicionais após ser colhido. Nessa pesquisa, nós cobrimos os principais aspectos e abordagens relacionados aos efeitos da competição sobre o crescimento arbóreo utilizando dados dos nossos experimentos. O objetivo dessa pesquisa foi testar a viabilidade ecológica de plantios que consorciam temporariamente eucalipto e uma alta diversidade de espécies arbóreas nativas durante as fases iniciais da restauração ecológica como uma estratégia para compensar parte dos custos de implantação e manutenção. Essa alternativa é investigada com foco nas consequências das interações ecológicas sobre a sobrevivência e o crescimento das árvores em três experimentos implantados na Mata Atlântica do nordeste e sudeste do Brasil. Nós implantamos e comparamos talhões de espécies nativas intercaladas com eucalipto, plantios de restauração tradicionais e monocultivos de eucalipto. A tese é estruturada em três partes principais com foco em como os plantios mistos funcionam em comparação a plantios de restauração e monocultivos de eucalipto. Nós utilizamos inventários florestais para entender os efeitos da competição e estimamos parâmetros ecofisiológicos para investigar os mecanismos que afetam o crescimento arbóreo quando as árvores competem por água, luz e nutrientes. Na primeira parte do estudo, nó mostramos que os plantios mistos combinaram efetivamente alta produção de madeira com diversidade arbórea; que eucalipto cresceu mais em plantios mistos do que em monocultivos; que espécies nativas cresceram menos em consórcio com eucalipto; e que o efeito do consórcio foi maior para espécies de crescimento rápido e intermediário. Na segunda parte, mostramos que plantios mistos consumiram menos água do que monocultivos; que Eucalyptus reduziu a performance hidráulica de uma espécie nativa de rápido crescimento; e que o crescimento das árvores foi influenciado por mudanças na ecofisiologia do uso da água. Na última parte, nós mostramos que uma alta diversidade de espécies arbóreas fixadoras de nitrogênio facilitaram o crescimento de Eucalyptus; que Eucalyptus teve concentração de N ~30% mais alta na madeira, em plantios mistos; que o crescimento de árvores nativas não foi limitado pela competição por nutrientes com eucalipto; que eucalipto pode se beneficiar de maior disponibilidade de luz em plantios mistos; e que parcelas de espécies nativas interceptaram mais luz do que plantios mistos ou monocultivos de eucalipto. Essa pesquisa tem uma forte interface entre a ciência e a prática da restauração, e contribuiu para o desenvolvimento de novas maneiras de se restaurar as florestas tropicais por meio da aliança entre restauração e produção sob as perspectivas ecológica e econômica. Nossas descobertas indicam como avançar no futuro, a partir do estado da arte atual, em direção a sistemas de restauração florestal que minimizem a competição e maximizem o crescimento, como uma alternativa emergente e promissora para compensar os custos da restauração e superar a barreira econômica que ainda impede a restauração em larga escala. Essa pesquisa pode ser utilizada como uma base para se continuar adaptando a silvicultura a diferentes regiões e ecossistemas florestais. Olhando para o futuro mais distante, esses plantios mistos podem também representar um ponto inicial de um novo modelo de silvicultura que alia produção e conservação. A informação disponibilidade deve ser utilizada por cientistas, tomadores de decisão, planejadores e restauradores para avançar com a ciência e a prática da restauração e da silvicultura nos trópicos.

Esta tese compara as dinâmicas de uma floresta explorada com exploração de impacto reduzido (EIR) com outra explorada convencionalmente (EC) numa propriedade denominada Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), em Paragominas, no nordeste do Estado do Pará. Os estudos foram realizados numa área de 210 ha, dos quais 75 ha foram explorados convencionalmente, 105 ha foram explorados com exploração de impacto reduzido e 30 ha não explorados (testemunha). A área foi explorada em 1993 e monitorada até 2000. A avaliação da dinâmica das espécies madeireiras nesses três tratamentos foi feita em 10 clareiras selecionadas em cada tratamento. A análise dos efeitos dos tratamentos silviculturais sobre a regeneração de valor madeireiro foi feita em 60 clareiras selecionadas aleatoriamente em cada tratamento. A análise da diversidade de espécies arbóreas foi feita numa área de 5,25 ha delimitada em cada tipo de exploração. E, finalmente, para analisar a dinâmica de espécies arbóreas estabeleceram-se 49 parcelas de 0,5 ha em cada tratamento. Os resultados demonstraram que: i) considerando a regeneração abaixo de 10 cm de DAP não existiram diferenças significativas na dinâmica da regeneração entre as clareiras de exploração de impacto reduzido e as de exploração convencional; ii) os tratamentos silviculturais causaram efeitos positivos sobre o crescimento de espécies de valor comercial presente nas clareiras crescendo de 75% a 115% a mais do que as não tratadas; iii) considerando as espécies arbóreas acima de 10 cm de DAP, a diversidade de espécies reduziu com a colheita e tem apresentado uma boa recuperação, inclusive na área explorada de madeira convencional; iv) a mortalidade de árvores foi menor e o recrutamento foi maior no tratamento de exploração de impacto reduzido em comparação com os tratamentos de exploração convencional e com a testemunha; v) a taxa anual de mortalidade na área de exploração convencional foi 70% superior ao da área com exploração de impacto reduzido; e vi) o crescimento das árvores no tratamento exploração de impacto reduzido foi 5,5 vezes maior do que o crescimento no tratamento de exploração convencional. Esses resultados demonstram que a exploração de impacto reduzido reduz bastante os efeitos negativos sobre a diversidade de espécies, além de promover o crescimento das árvores. Dessa maneira, as florestas exploradas com técnicas de exploração de impacto reduzido se recuperarão num período relativamente menor do que as florestas exploradas convencionalmente, ao mesmo tempo em que estarão mantendo a conservação da biodiversidade florestal. Nossa conclusão é que a exploração de impacto reduzido pode ser uma alternativa ao modelo de exploração atualmente praticado na Amazônia. / This thesis compares the dynamics of forest harvested using reducing impact logging (RIL) and conventional logging forest (CL) at the property known as Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), in Paragominas, in the north-east of the State of Pará. The studies were carried out in an area of 210 ha, of which 75 ha were conventional logging, 105 ha were logged using reducing impact logging (RIL) and 30 ha was an unlogged control. The area was harvested in 1993 and monitored until 2000. The evaluation of the dynamics of timber species in these three treatments was carried out in 10 gaps selected in each treatment. The analysis of the effect of silvicultural treatments on regeneration of timber value was done in 60 randomly selected gaps were for each species. The analysis of tree species diversity was done in an area of 5.25 ha delimited for each type of logging. And, finally, to analyse the dynamics of tree species 49 lots, each measuring 0.5 ha were established in each treatment. The results demonstrate that: i) considering regeneration below 10 cm DBH there were no significant differences in regeneration dynamics between the gaps in the reducing impact logging (RIL) area and those in the conventional logging area; ii) the silvicultural treatments caused positive effects on growth of commercially valuable species present in the gaps; grew 75% a 115% more than non-managed regeneration; iii) considering tree species above 10 cm DBH, species diversity was reduced with harvest and has shown good recovery, including in the conventional harvested area; iv) tree mortality was lower and recruitment was higher in the reducing impact logging (RIL) treatment in comparison with conventional logging and witness treatments; v) the annual mortality rate in the conventional logging area was 70% higher than that of the area under reducing impact logging (RIL); and vi) growth of trees in the management treatment was 5.5 times higher than growth under the conventional logging treatment. These results demonstrate that reducing impact logging (RIL) considerably reduces negative effects on species diversity, besides promoting tree growth. In this way, forests logged using reducing impact logging (RIL) techniques will recover in a relatively shorter period than forests that are conventional logging, while at the same time maintaining forest biodiversity. Our conclusion is that reducing impact logging (RIL) can be an alternative to the logging model currently practised in Amazon.

O número de projetos de restauração de ecossistemas florestais no Brasil aumentou nas últimas décadas e, consequentemente, aumentaram as exigências na avaliação e na busca por indicadores de sucesso. Apesar dos avanços na ecologia da restauração, existem lacunas no conhecimento em relação ao funcionamento e à autossustentabilidade dos ecossistemas restaurados. Esta pesquisa teve o objetivo de responder às seguintes questões: (1) É possível detectar padrões nos atributos de riqueza, estrutura e grupos funcionais nas matas ciliares nativas da Floresta Estacional Semidecidual (FES), que podem ser utilizados como metas da restauração florestal nesta região? (2) Quais as variáveis de biodiversidade, estrutura florestal e grupos funcionais, nas áreas restauradas, que seguem trajetórias previsíveis com o tempo? (3) Quanto tempo é necessário para que estas variáveis atinjam os valores de referência das matas ciliares nativas? (4) Quais são os fatores bióticos, abióticos, de técnica de plantio e de manutenção pós-plantio que influenciam nas trajetórias das matas ciliares restauradas? O estudo foi desenvolvido em região de FES, onde amostramos quatro matas nativas (referências) e 26 plantios de restauração, com idade entre quatro e 53 anos, que utilizamos para modelar as trajetórias em cronoseqüência. Em cada área, dez parcelas de 100 \'M POT.2\' foram aleatoriamente distribuídas, dentro de uma faixa de até 50 m de largura a partir da margem. Identificamos e contabilizamos os indivíduos de espécies arbóreas e arbustivas, plantadas ou regenerantes, a partir de 50 cm de altura e os agrupamos em três classes de tamanho segundo o diâmetro à altura do peito (DAP): DAP < 1 cm, 1 cm \'< ou =\' DAP < 5 cm e DAP \'> ou =\' 5 cm. Na classe de maior tamanho registramos o DAP e estimamos a altura de cada indivíduo. Classificamos as espécies de acordo com a sua síndrome de dispersão, ritmo de crescimento, tolerância à sombra, capacidade de fixar N, grau de ameaça e raridade. Para cada parcela, medimos a abertura do dossel, contabilizamos o número de lianas, pteridófitas e árvores com epífitas e coletamos uma amostra de solo, para formar uma amostra composta para cada local de estudo. Calculamos a biomassa acima do solo para árvores com DAP \'> ou =\' 5 cm, a riqueza total estimada por Jackknife e a riqueza rarefeita para 100 indivíduos. Por meio de entrevistas, observações em campo e análises da paisagem, obtivemos dados representativos de fatores abióticos, bióticos e de manejo que poderiam influenciar as trajetórias das comunidades arbóreas restauradas. Modelamos a trajetória de cada variável relativa à comunidade arbustivo-arbórea em função do tempo e estimamos o tempo que será necessário para igualar os ecossistemas de referência para cada variável. Entre as variáveis analisadas, selecionamos, como indicadores para monitoramento da evolução e sustentabilidade do ecossistema restaurado, as que fossem mais previsíveis (melhor qualidade dos modelos) e que representassem processos ecológicos mais relevantes. Os atributos que não variaram entre florestas nativas e que puderam ser utilizados como referência foram: riqueza observada, riqueza estimada para 100 indivíduos com DAP \'> ou =\' 5 cm, riqueza estimada por Jackknife para indivíduos com DAP \'> ou =\' 1 cm, densidade de indivíduos com DAP \'> ou =\' 1 cm, área basal, biomassa, cobertura de copas, proporção de indivíduos tolerantes à sombra e proporções de espécies zoocóricas, de crescimento lento, tolerantes à sombra, fixadoras de nitrogênio e de distribuição rara. No geral, as trajetórias foram mais bem ajustadas aos modelos logarítmicos, mas a riqueza de regenerantes de maior tamanho (DAP \'> ou =\' 5) ajustou-se melhor ao modelo linear. A riqueza nesta classe de tamanho não atingiu o nível de regenerantes dos ecossistemas de referência no período estudado. As trajetórias seguiram padrões semelhantes, independentes das técnicas de plantio ou do número de espécies plantadas. Variáveis de estrutura florestal foram homogêneas entre as matas nativas. Nos plantios, são facilmente medidas e evoluem rapidamente. Assim, metas da restauração podem ser estabelecidas com base nos parâmetros estruturais das matas nativas e tais variáveis seriam bons indicadores inclusive em plantios de restauração mais jovens. As variáveis que tendem a alcançar mais rapidamente os valores de referência são: área basal (12 anos), biomassa (13 anos), altura média das maiores árvores (26 anos), cobertura de gramíneas (33 anos), cobertura de copas (35 anos), riqueza de regenerantes com DAP \'> ou =\' 1 cm (52 anos), densidade de regenerantes com DAP \'> ou =\' 1 cm (52 anos) e riqueza total (53 anos). A área basal e a biomassa ultrapassaram em muito os valores de referência, o que pode indicar um filtro restritivo para a regeneração natural, caso a densidade dos indivíduos na classe de maior tamanho (geralmente plantados) não diminua naturalmente com o tempo. Para alguns grupos de espécies (zoocóricas, fixadoras de N, espécies raras e ameaçadas), as proporções em termos de riqueza e de densidade não apresentaram trajetórias previsíveis, mas algumas matas ciliares restauradas atingiram e ultrapassam os valores de referência. Excluímos o fator idade para identificar os fatores que influenciaram as trajetórias das variáveis selecionadas como indicadores, calculando um índice de sucesso (proporção entre o dado observado em cada local e o estimado para a mesma variável com base no modelo). Entre as seis variáveis selecionadas como indicadores, uma foi influenciada somente pela distância de fragmento-fonte (riqueza de regenerantes com DAP \'> ou =\' 5) e outra apena pela proporção de partículas finas no solo (área basal). Apesar da proporção do terreno ocupada por gramíneas não influenciar nas trajetórias, o controle da mato-competição com herbicida resultou em maiores valores de riqueza de plantas em regeneração. Independentemente das técnicas de plantio e dos tipos de manejo dos projetos de restauração, a estrutura florestal e os processos funcionais dos ecossistemas restaurados tendem a se tornar mais semelhantes aos ecossistemas de referência com o tempo, desde que haja fontes de propágulos e disponibilidade de água e nutrientes no solo. Os resultados obtidos apontam para uma influência muito pequena ou nula das técnicas de plantio e manejo, se comparados com a influência dos fatores ambientais e da paisagem sobre as trajetórias das matas ciliares em restauração. / A remarkable increase in the number of forest restoration projects has been recorded in Brazil in the last decade. As a consequence of this increase, the demand for monitoring and indicators of restoration success has also increased. Despite the advances in restoration ecology, there are still gaps in knowledge about the functioning and self-sustainability of restored ecosystems. In order to fill some of these gaps, in this study we aimed at to answer the following questions: (1) Are there patterns in the attributes of richness, structure, and functional groups on the native riparian Seasonally Semideciduous Forest (SSF), which may be used as goals to forest restoration in this region? (2) What are the variables representing biodiversity, forest structure and functional groups in the restored areas, which follow predictable paths over time? (3) How long it takes for these variables to achieve the reference values of native riparian forests? (4) Among the biotic, abiotic and technical factors analyzed, which can be considered as drivers of the successional trajectories of the restored forests? We assessed four native forests (as references) and 26 restored forests in the SSF region (a sub-type of the Atlantic Forest) in a chronosequence from four to 53 years since planting. At each site, the sample area comprised ten plots of 100 \'M POT.2\' randomly distributed within a range of 50 m away from the margin. We identified and counted all individuals of tree and shrub species from 50 cm in height, planted or regenerating, categorized in three size classes according to diameter at breast height (DBH): DBH < 1 cm, 1 cm \'< ou =\' DBH < 5 cm DBH \'> ou =\' 5 cm. We measured DBH and estimated the height of each individual from the upper class. We categorized the species according to their dispersion syndrome, growth rate, shade tolerance, Nitrogen-fixing ability, degree of threaten, and rarity. For each plot, we measured the canopy openness, and recorded the number of lianas, pteridophytes and number of trees with epiphytes. We also collected composite soil samples for chemical and physical analyses, from each study site. We estimated the aboveground biomass for trees with DBH \'> ou =\' 5 cm, total richness and richness rarefied to 100 individuals. By interviews, field observations, and landscape studies, we obtained information on other ecological factors and management practices that could affect the paths of the restored plant communities. We modeled the trajectory of each variable of the plant community over time, and estimated the period of time required for the restored forests to reach the reference ecosystems. Amongst the analyzed variables, we selected as indicators for monitoring the evolution and sustainability of the restored ecosystem those that were more predictable (best quality models) and that represent the most relevant ecological processes. The attributes that did not change among the native forests and could be used as references were: observed richness, estimated richness for 100 individuals with DBH \'> ou =\' 5 cm, total richness estimated by Jackknife DBH \'> ou =\' 1 cm, density DBH \'> ou =\' 1 cm, basal area, biomass, canopy cover, proportion of shade-tolerant individuals, and proportion of zoochoric species, slow growing, shade tolerant, nitrogen fixers, and rare distribution. Overall, the trajectories were best fitted to the logarithmic models, but richness (DBH \'> ou =\' 5 cm) was better adjusted to the linear model. In the upper size class, richness did not reach the \"species pool\" of the reference ecosystems in the 53 years period analyzed. The trajectories followed similar patterns, regardless of the planting techniques or the number of planted species. Variables representing forest structure were similar among the native forests and quickly recovered in comparison to those related to biodiversity. Thus, the restoration goals can be established based on native forests parameters and such variables would be good indicators even in young restoration plantings. The variables reaching more quickly the reference values were: basal area (12 years), biomass (13 years), average height of the largest trees (26 years), grass cover (33 years), canopy cover (35 years), richness of regenerants with DBH \'> ou =\' 1 cm (52 years), density of regenerants with DBH 1 cm (52 years), and total richness (53 years). The basal area and biomass greatly exceeded the reference values, which may indicate a restrictive filter for the forest dynamics if the density of individuals in the upper class (most planted) does not decrease naturally over time. For some functional groups (zoochoric, N-fixing, rare, and endangered species), the proportions of species and relative densities did not follow predictable trajectories, but some of the restored riparian areas reached and exceeded the reference values. In order to identify the factors driving the paths of the variables selected as indicators, we excluded the age factor, calculating an index of success (the ratio between observed and estimated values for the variable, the first directly measured for each site and the last obtained by the linear models). Among the six variables selected as indicators, some were influenced only by the distance of the source fragment (seedling richness of DBH \'> ou =\' 5 cm) and others only by the proportion of fine particles in the soil (basal area). While the ground cover by grasses does not influence the trajectories, weed control with herbicides resulted in higher plant richness in regeneration. Regardless of planting techniques and management practices, the forest structure and functional processes of restored ecosystems tend to become more similar to reference ecosystems over time, as long as there are propagule sources in the vicinity and availability of soil water and nutrients. Our findings pointed to a weak, if any, effect from the planting techniques or management and a high influence of environmental and landscape factors on the trajectories of a riparian forest restoration.

The processes that determine the structure of plant communities are of considerable practical and theoretical interest. Natural enemies such as herbivores, seed predators and pathogens provide one potentially important influence on plant diversity. I investigated the effects of natural enemies on plant diversity in two contrasting, species-rich plant communities (tropical forests in Panama and temperate grasslands in the UK), focusing on pre-dispersal seed predation by insects, and the mortality of seeds and seedlings caused by soil fungi. In Panama I found that pre-dispersal insect seed predators generate significant levels of mortality in multiple tropical tree species, with high heterogeneity in predation rates among individuals and at different forest sites. Insect seed predators were highly host-specific, consistent with a role in enhancing plant diversity. At Upper Seeds, a calcareous grassland site in the UK, I used manipulative experiments to show that soil fungi increase the diversity of plants propagating from soil seed banks. A parallel experiment in Panama, mimicking germination under light gap conditions, revealed differential effects of fungi among sites, with fungicide treatment appearing to increase the diversity of propagated seedlings at some sites but reducing it at others. These results suggest that the influence of soil fungi on pre-emergence mortality can alter plant diversity, even when post-emergence mortality from fungal pathogens is limited. In Panama, I also tested whether enemy-mediated mortality increases with rainfall, potentially contributing to the positive regional correlations widely observed between precipitation and plant diversity. In contrast to predictions, neither pre-dispersal insect seed predation nor the influence of soil fungi on seedling recruitment were affected significantly by site humidity, or (for soil fungi) with experimentally manipulated soil moisture levels. Overall, my results provide evidence that pre-dispersal seed predators and soil fungi can affect plant recruitment and diversity at early life stages, with potential consequences for the community structure of adult plants.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-10T14:09:02Z No. of bitstreams: 1 Jamilly Alves de Barros.pdf: 1194573 bytes, checksum: 75742892e248d2018b9529d59b784af4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T14:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jamilly Alves de Barros.pdf: 1194573 bytes, checksum: 75742892e248d2018b9529d59b784af4 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Natural ecosystems have suffered great human interventions and one of them is the conversion of forests into agricultural land, and the TDF (FTS) one of the most affected in the world. Changes in land use can be reflected by biological, biochemical, chemical and physical parameters, the first two being the fastest and most sensitive to changes in soil quality. This study evaluated how the conversion of FTS in pasture with different levels of conservation acts on the community and microbial activity in Neossolos Regolíticos. The characterization of the microbial community and enzymatic activities of sandy soils of the semiarid region of Pernambuco in areas of drought and forest disturbed. In the first chapter, the study was conducted in the city of Saint John and the selected areas were: FTS = dry tropical forest, PP = preserved and PD = degraded pasture pasture. In the second chapter were selected five cities of Pernambuco semiarid region, which were collected two composite soil samples, one in FTS and another in area with human intervention. For Chapter 1 were determined analysis of the microbial biomass carbon (MBC), total organic carbon (TOC), the fatty acid profiles of the microbial community (FAMEs) and absolute and specific enzymatic activities. In chapter 2 were determined profiles of fatty acids and enzymes absolute. FTS conversion to pasture with different levels of conservation affected the microbial community and enzymatic activities of Entisol. And the type of vegetation is shown as one of the main factors responsible for the variation of the microbial community. Quantification of FAMEs in different areas analyzed demonstrated that populations of fungi are sensitive to changes in land use that bacterial populations, because these showed a faster metabolism, ie, unable to adapt to disturbances in the ecosystem. The evaluation of specific enzymes showed how these are influenced by the TOC and MBC, where enzymes by CBM unit expressed higher values. / Os ecossistemas naturais vêm sofrendo grandes intervenções humanas e uma delas é a conversão de florestas em terras agrícolas, sendo as florestas tropicais secas (FTS) uma das mais afetadas no mundo. Alterações no uso do solo podem ser refletidas por parâmetros biológicos, bioquímicos, químicos e físicos, sendo os dois primeiros os mais rápidos e sensíveis a alterações na qualidade do solo. O presente trabalho avaliou como a conversão de FTS em pasto com diferentes níveis de conservação age sobre a comunidade e atividade microbianas em Neossolos Regolíticos. A Caracterização da comunidade microbiana e atividades enzimáticas de solos arenosos do Semiárido de Pernambuco em áreas de floresta seca e antropizada. No primeiro capítulo, o estudo foi realizado no município de São João e as áreas selecionadas foram: FTS=floresta tropical seca, PP= pasto preservado e PD= pasto degradado. No segundo capítulo foram selecionadas 5 cidades do semiárido pernambucano, onde foram coletadas duas amostras compostas de solo, uma em FTS e outra em área com intervenção antrópica. Para o capítulo 1 foram determinadas as análises do carbono da biomassa microbiano (CBM), o carbono orgânico total (COT), os perfis de ácidos graxos da comunidade microbiana (FAMEs) e atividades enzimáticas absolutas e específicas. No capítulo 2 foram determinados os perfis de ácidos graxos e as enzimas absolutas. A conversão de FTS em pasto com diferentes níveis de conservação afetou a comunidade microbiana e as atividades enzimáticas de Neossolo Regolítico. Sendo que o tipo de vegetação se mostrou como um dos principais fatores responsável pela variação da comunidade microbiana. A quantificação do FAMEs nas diferentes áreas analisadas demonstrou que as populações de fungos são mais sensíveis a alterações no uso do solo que as populações bacterianas, devido estas apresentaram um metabolismo mais rápido, ou seja, conseguirem se adaptar a perturbações no ecossistema. A avaliação das enzimas específicas mostrou o quanto estas são influenciadas pelo COT e CBM, onde as enzimas por unidade de CBM expressaram valores mais elevados.

Resumo: A restauração de ecossistemas degradados envolve conhecimentos no que se refere à reconstituição da estrutura do ecossistema e da dinâmica das espécies, tanto vegetais quanto animais. Sabe-se que, no processo de restauração de um ecossistema, as interações ecológicas na comunidade têm um papel fundamental para o aumento de sua complexidade e, conseqüentemente, sua biodiversidade. Este trabalho teve como objetivo geral contribuir para o conhecimento de alguns processos envolvidos na restauração de ecossistemas florestais, no que se refere à associação entre a mastofauna e a vegetação de áreas em restauração. A hipótese testada foi se plantios mistos com espécies nativas podem funcionar como corredores ecológicos para a fauna de mamíferos terrestres de médio e grande porte, e se os fragmentos florestais próximos às áreas de plantio estão contribuindo para a colonização das mesmas por esses animais, mais do que as áreas de pastagem. A amostragem da mastofauna foi feita através do registro de rastros em parcelas de areia utilizando iscas, bem como do uso de armadilhas fotográficas. Foram demarcadas trilhas em dois ambientes de mata nativa, em duas áreas em restauração e em áreas de pastagem, com 30 parcelas de areia (50x50cm) em cada uma (totalizando 180 parcelas), além de 5 armadilhas fotográficas, durante 15 dias consecutivos. Os resultados mostram que as áreas de pastagem apresentaram poucas espécies de mamíferos durante todas as amostragens (2 espécies). As áreas em restauração (plantio misto) apresentaram 6 espécies, sendo esta riqueza mais próxima à dos fragmentos (8 espécies)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The restoration of degraded ecosystems involves knowledge of the recovery of ecosystem structures and dynamics of plant and animal species. It is known that in a restoration process, the ecological interactions in the community have an important role in increasing their complexity and, furthermore, their biodiversity. This study aimed to contribute to the knowledge of some processes involved in the restoration of forest ecosystems in relation to interactions between medium and large mammals and the vegetation of these areas. The tested hypothesis was whether plantations with mixed native species may have role as ecological corridors for terrestrial mammals fauna and whether the forest fragments next to the restoration areas are contributing to their colonization by the same species. The sampling for mammals was made through sand plots for footprint records using baits, as well as the use of camera traps. The tracks for each habitat were demarcated in two different sites, in each one inside a native forest fragment, a 10-year old forest restoration experimental areas and a pasture land. We established 30 sand plots (50x50cm) in each habitat and each site (total of 180 plots), and 5 camera traps, during 15 consecutive days. The results showed that the pasture areas recorded only 3 mammal species during all the sampling period. The restoration areas had a species richness (6 species) and community composition closer to the forest fragments (8 species) .There were some variation between rainy and dry seasons, considering the relative abundances and species frequency of occurrence. These results suggest that these... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Vera Lex Engel / Coorientador: Renata Cristina Batista Fonseca / Banca: José Salatiel Rodrigues Pires / Banca: Laura Cullen Júnior / Mestre

Les mécanismes à l’origine du maintien de la forte diversité locale des arbres des forêts tropicales humides constituent encore une énigme pour les scientifiques. Cette thèse a pour but d’étudier et de comprendre certains facteurs biotiques et abiotiques qui influencent l’assemblage des communautés des forêts tropicales humides d’Amazonie. A l’aide d’une approche empirique conduite dans les forêts tropicales de Guyane française et du Loreto au Pérou, de nombreuses expériences de terrain ont été mises en place dans le but d’apporter des éléments de réponse sur les mécanismes impliqués dans le maintien de la diversité des communautés d’arbres et d’insectes des forêts amazoniennes. Dans un premier temps, cette thèse permet de souligner l’importance des pressions biotiques exercées sur les communautés d’arbres. En effet, les communautés d’insectes peuvent influencer la composition des communautés d’arbres le long d’un gradient environnemental conduisant à des compromis entre la défense et la croissance. Ces compromis ou tradeoff permettent de maintenir la coexistence des espèces de forêts tropicales humides en favorisant la spécialisation des arbres à leur habitat (Chapitre 1, Annexe 3). Cependant, de nombreux facteurs peuvent engendrer des variations dans les compromis d’allocation exhibés par les plantes, ce qui peut compliquer la validité de ces résultats. Dans ce sens, nous avons souligné l’influence du rôle de la cascade trophique et l’existence chez certaines espèces d’arbres de stratégies d’évitement des insectes (Chapitre 2). Dans un second temps, nous avons montré que les filtres environnementaux et les distances géographiques favorisent un fort turnover de la composition des arthropodes des forêts tropicales (chapitre 3, Annexe 2). Les résultats de cette étude ont des implications fondamentales sur les mécanismes qui expliquent la structuration des communautés d’insectes herbivores. Nous avons souligné l’importance de l’interaction des communautés des insectes herbivores et de leurs plantes associées. De plus, des prédictions sont présentées sur le degré de spécialisation des insectes à leur plante-hôte (Annexe 3), notamment sur les implications possibles dans les compromis d’allocation chez les plantes. Finalement, des perspectives de recherche sont proposées en vue de poursuivre ces travaux de recherche, et notamment des extensions de mes expériences vers d’autres régions tropicales et tempérées et l’intégration de la phylogénie pour comprendre des mécanismes de coévolution entre communautés d’arbres et insectes. Nous proposons également une intégration des résultats de cette thèse dans les stratégies locales et régionales de conservation des forêts tropicales du bassin amazonien. / The mechanisms underlying the maintenance of local diversity of trees in tropical rainforests remain under debate. This dissertation aims to study and understand some biotic and abiotic factors that may influence both tree and insect community assembly in lowland tropical forests of Amazonia. I used an empirical approach to study communities of trees and insects in tropical forests of French Guiana and Peru, to address the extent to which insect herbivores contribute to the turnover of tree species across strong environmental gradients. In Chapter 1, I studied how herbivorous insect communities can influence the composition of tree communities along an environmental gradient by reinforcing tradeoffs between defense and growth that promote habitat specialization (Chapter 1, Appendix 3). The complicated variation in the patterns of growth and defense from this study led me to pursue further observations of an alternative plant defense strategy of time-avoidance of herbivores, which I examined in detail in Chapter 2. I found evidence for coordinated leaf production in some tree species that was consistent with the satiation of herbivores, suggesting that multiple interactions between plants and their herbivores may be responsible for patterns of habitat specialization in trees. In the second part of the dissertation, I examined insect herbivore communities in detail to test for turnover in species composition across geographic and environmental gradients. In Chapter 3, I present evidence for substantial beta-diversity in arthropod communities throughout lowland Amazonian forests. In the discussion I propose research perspectives to complete this research, including the extension of observations to compare tropical and temperate regions and the integration of molecular phylogenetics information to study coevolution of plant lineages and their insect herbivores. I conclude with suggestions for the integration of the results of this thesis in local and regional strategies for the preservation and conservation of tropical forests in the Amazon basin.