Studies were carried out in a lowland evergreen rain forest (LERF), on an ultisol, in the 'Reserva da Campina', 45 km north of Manaus, and in two facies of the highly distinct formation called heath forest, on spodosols. The spodosols had a layer of mor humus of thickness varying from nil in some parts in the smaller facies of heath forest (SHF) to 35 cm in the taller facies (THF). The overall aim was to investigate the forest soil biota and its role in nutrient turnover by comparing the SHF, THF and LERF. Microbial biomass, soil respiration and nitrogen transformation rates were measured in the three forest types in both wet and dry seasons. Field and laboratory fertilization experiments were made to investigate potential limiting nutrients for microorganisms and plants. The role of fine roots in decomposition and litter animal colonization was assessed in litter bag studies. SHF soils have a small microbial population with no net nitrification in any season. THF soils showed a variable microbial population adapted to high acidity, which immobilises nitrogen during the wet season, but which allows a net release during the dry season. LERF showed the most diverse population which causes mineralization and nitrification in both seasons. A bioassay with nutrient addition showed that the low pH, and nitrogen and sulphur supply were likely to be limiting nitrogen dynamics in all forest types, but especially in THF and LERF. The ingrowth bags showed that despite the lower values of fine root growth in the SHF (particularly when the white sand of the spodosol was used as the substrate), the roots showed in all plots an increased production with added calcium as carbonate or sulphate. In the decomposition bioassay to evaluate the role of roots in the nutrient turnover it was shown that in all forest types there was no effect of roots on the mass loss of Clitoria leaves but there was a significant effect on concentrations of some nutrients. In general, roots contributed to the accumulation of aluminium and iron and to a faster release and uptake of calcium, magnesium and zinc. A survey of the mycorrhizal associations in all forest types showed that both VAM and ECM fungi with some unknown VAM fungal species are common. VAM and ECM adaptation to low pH and high phenolic compounds in the soils may be important in the maintenance of these ecosystems.

Submitted by Helena Alves do Prado null (helenapradoeco@gmail.com) on 2017-12-08T19:34:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_HAP.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2017-12-11T16:34:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 prado_ha_me_rcla.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T16:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 prado_ha_me_rcla.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A importância das florestas tropicais para o ciclo de carbono global e a incerteza de suas respostas a novas condições ambientais evidenciam a necessidade de aprofundar o conhecimento acerca de como as mudanças climáticas repercutirão nas dinâmicas florestais e nos processos fisiológicos associados. Essa dissertação, vinculada ao experimento AmazonFACE, objetiva avaliar como o incremento de CO2 atmosférico poderia repercutir na produtividade e eficiência no uso da água da Floresta Amazônica; se atributos funcionais envolvidos nesses processos (vcmax e g1) seriam modificados; e se ocorreriam mudanças na configuração funcional modelada da região. Para melhor caracterizar a diversidade funcional e as diferentes estratégias de sobrevivência adotadas pelas plantas em um ecossistema hiperdiverso, desenvolveu-se o CAETÊ (Carbon and Ecosystem Functional-Trait Evaluation Model) que, diferentemente dos modelos baseados em tipos funcionais, não parametriza a priori as possíveis combinações de atributos funcionais e simula um número superior de estratégicas de vida (PLS), sendo essas amostradas semi-aleatoriamente pelo modelo. Ao avaliar a performance do CAETÊ, verificou-se que a consideração de um número elevado de PLS – em vez de uma abordagem baseada em poucos tipos funcionais – simula maiores taxas de produtividade e condutância estomática; e que esse aumento tende à estabilização, com o aumento de estratégias consideradas. A aplicação do modelo foi feita utilizando a concentração de CO2 a ser empregada no AmazonFACE, de 600 ppm. Nas simulações, verificou-se uma redução nos valores médios de vcmax e g1, assim como uma modificação nos seus padrões de distribuição. Essas alterações associaram-se a um incremento nas taxas modeladas de produtividade e no uso da água, nas florestas tropicais, próximo a 13.5% (GPP) e 14.2% (NPP); redução de 3.8% na condutância estomática; e maior eficiência no uso da água (+21.1%). O enriquecimento da atmosfera também esteve associado à redução de ~5.5% na riqueza funcional. À medida que se avança para condições ambientais sem precedentes, torna-se de grande valia o uso de novas abordagens pelos modelos vegetacionais, que possibilitem a consideração de um número superior de estratégias de sobrevivência das plantas; e a captação de possíveis alterações nas respostas de atributos funcionais essenciais e, consequentemente, na riqueza funcional dos ecossistemas. As florestas tropicais desempenham um papel essencial nessas dinâmicas, uma vez que, além de hiperdiversas, são centrais para o ciclo de carbono global. / The importance of tropical forests in the global carbon cycle and the uncertainty of the forest’s responses to new environmental conditions evidence the necessity of deepening our knowledge about how climate changes affect forest dynamics and the associated physiological processes. This dissertation, linked to the AmazonFACE experiment, aims to evaluate how increasing atmospheric levels of CO2 could influence primary productivity and water use efficiency of the Amazon Forest; if functional traits involved in such processes (vcmax e g1) would be modified; and if changes would occur in the region’s modeled functional configuration. Aiming for a better characterization of the functional diversity and the different survival strategies adopted by plants in a hyperdiverse ecosystem, we developed the CAETÊ (Carbon and Ecosystem Functional-Trait Evaluation Model) which, unlike models based on functional types, does not perform a priori parameterization of the possible combinations of functional traits and simulates a superior amount of life strategies (PLS), that are semi-randomly sampled by the model. When evaluating CAETÊ’s performance, we verified that the consideration high number of PLS – instead of a framework based in few functional types – simulates higher amounts of productivity and stomatal conductance; and that such increase tends to stabilization when more strategies are considered. The model was applied using the CO2 concentration to be used in AmazonFACE – 600ppm. Simulations showed a reduction in the average values of de vcmax and g1, as well as a change in their patterns of distribution. Such alterations are associated to an increase in modeled values of productivity and water use of tropical forests close to 13.5% (GPP) and 14.2% (NPP), a reduction of 3.8% in stomatal conductance, and higher efficiency in water use (+21.1%). The atmospheric enrichment was also associated with a ~5.5% reduction in the functional richness. As the environment advances to unprecedented conditions, it becomes clear how worthy is the use of new approaches by vegetational models that enable consideration of higher numbers of plant survival strategies; and the uptake of possible changes in responses of essential functional traits, therefore, in the functional richness of the environment. The tropical forests influence deeply such dynamics; once beyond hyperdiverse.

Orientador: Carlos Alfredo Joly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campionas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T03:58:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Veiga_LarissaGiorgeti_M.pdf: 2559018 bytes, checksum: 49d82fe5c9d6b0d5d80b834d2acaca19 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As florestas tropicais armazenam grandes quantidades de carbono em sua biomassa tanto acima quanto abaixo do solo. Biomassa acima do solo abrange a biomassa viva e a biomassa morta (também conhecido como necromassa). Esta e composta por madeira morta (galhos, troncos) e serapilheira. Estoque de madeira morta inclui madeira morta em pé (snag) e madeira morta caída (CWD- Coarse Woody Debris) e os estoques são resultantes do balanço entre a entrada (via mortalidade) e saída (por decomposição). Existem poucos estudos de madeira morta em florestas tropicais e estes focaram nas dicotiledoneas. No entanto, as famílias Arecaceae, Poaceae e Cyatheaceae são muito abundantes em florestas tropicais. Este estudo teve como objetivo quantificar a biomassa e estoque de carbono nos compartimentos de madeira morta (em pé e caída) ao longo de um gradiente altitudinal de Mata Atlantica do nordeste do Estado de São Paulo. Para isso, avaliamos 14 parcelas permanentes de 1 há cada estabelecidos pelo projeto BIOTA / FAPESP Gradiente Funcional em Fisionomias de Restinga 0 m (nível do mar), Floresta Ombrofila Densa (FOD) de Terras Baixas a 100 m de altitude, FOD Submontana a 400 m de altitude e FOD Montana a 1000 m de altitude. Para áreas de Floresta Submontana e Montana foram estabelecidas oito parcelas de 1 ha (quatro parcelas em cada área), na FOD Terras Baixas foram estabelecidas cinco parcelas de 1 ha e na Restinga foi estabelecida uma parcela de 1 ha. A biomassa de madeira morta apresentou tendência de aumento ao longo do gradiente. CWD foi o componente que mais contribuiu para o estoque total sendo de 46,8 (Mg/ha) para Restinga; 32,7 (Mg/ha) para FOD Terras Baixas; 44,4 (Mg/ha) para FOD Submontana e 69,5 (Mg/ha) para FOD Montana. Para "snag", os valores observados foram de 0,4 (Mg/ha); 0,6 (Mg/ha); 10,1 (Mg/ha) e 19,6 (Mg/ha) respectivamente nas áreas de Restinga, FOD Terras Baixas, FOD Submontana e FOD Montana. A contribuição da família Arecaceae foi de 9,2 Mg/ha; da família Cyatheaceae foi de 7,6 Mg/ha e de Poaceae foi de 18,4 Mg/ha. Os estoques de carbono foram 33,5 Mg/ha para FOD Montana, cerca de 21 Mg/ha para FOD Submontana e Restinga e 14,8 Mg/ha para FOD Terras Baixas. As densidades de "snag" e "CWD" diminuíram com avanço da decomposição variando de 0,3 a 0,5 (gr/cm3) para "snag" e de 0,1 a 0,4 (gr/cm3) para dicotiledôneas; de 0,3 a 0,4 (gr/cm3) para Euterpe edulis (Mart.); de 0,18 a 0,28 (gr/cm3) para Cyathea sp. e 0,09 (gr/cm3) para bambus. As famílias Arecaceae, Poaceae e Cyatheaceae, embora apresentem uma grande densidade de indivíduos vivos, contribuíram pouco para o estoque total de madeira morta. A biomassa morta respondeu, em media, por 18 % da biomassa total acima do solo, podendo ser considerada um importante reservatório de biomassa e carbono nesses ecossistemas. Como a saída de carbono deste componente e altamente dependente da umidade e da temperatura, este pode ser um compartimento particularmente sensível as mudanças previstas para o clima e, portanto, deve ser melhor avaliado em estudos futuros. Este estudo esta incluído no Projeto Biota Gradiente Funcional (FAPESP 03/12595-7). / Abstract: Tropical forests store large amounts of carbon in their biomass. Above ground biomass includes living and dead biomass (also known as necromass). Necromass is composed by dead wood (or woody debris) and litter. Woody debris stock is composed by standing dead wood (snags) and fallen dead wood (coarse woody debris) and resultants from the balance between input (via mortality) and output (via decomposition). There are few studies of dead wood in tropical forests and they have mostly focused on dicotyledons. However, Arecaceae, Poaceae Cyatheaceae families are very abundant in tropical forests. This study aimed to quantify biomass and carbon stocks in dead wood components (standing and fallen) along an elevational gradient of Atlantic rain forest of northeastern State of Sao Paulo. Therefore, we studied at 14 permanent plots of 1 ha each established by the project BIOTA / FAPESP - Functional Gradient in physiognomies of "Restinga" at 0 m (sea level), Lowland Ombrophilous Dense Forest (FOD in portuguese) at 100 m altitude, FOD Submontane at 400 m elevation and FOD Montane at 1000 m altitude. For submontane and montane forest sites were established eight (four each one) 1 ha plots, for lowland were established five 1 ha plots and for Restinga was established 1 ha plot. Dead wood biomass tended to increase along the gradient. Coarse woody debris was the component that most contributed to the total stock and represented for 46.8 (Mg / ha) for Restinga; 32.7 (Mg / ha) for FOD Lowlands, 44.4 (Mg / ha) for FOD Submontane and 69.5 (Mg / ha) for FOD Montana. For snags stocks represented for 0.4 (Mg / ha) for Restinga, 0.6 (Mg / ha) for FOD Lowlands, 10.1(Mg / ha) for FOD Submontane and 19.6 (Mg / ha) for FOD Montana. Stocks of Arecaceae was 9.2 (Mg / ha); Cyatheaceae was 7.6 Mg / ha and Poaceae was 18.4 Mg / ha. Carbon stocks were 33.5 Mg / ha for FOD Montana, around 21Mg/ha both FOD Submontane and Restinga, and 14.8 Mg / ha for FOD Lowlands. Densities of standing dead wood and fallen dead wood decreased according to advance in decomposition. For snags and for coarse woody debris the values ranged from 0.1 to 0.4 (g/cm³) for dicotyledons. For Euterpe edulis (Mart.) values ranged from 0.3 to 0.4 (g/cm3). For Cyathea sp. ranged from 0.18 to 0.28 (g/cm³) and for bamboo density was 0,09 (g/cm3). The families Arecaceae, Poaceae and Cyatheaceae, contributed little to the total stock of dead wood. The dead biomass responded, on average, by 18% of the total biomass above ground, and must be considered an important reservoir of biomass and carbon in these ecosystems. As the output of this carbon component is highly dependent on humidity and temperature, this can be a particularly sensitive compartment, anticipated changes to the climate and therefore must be better evaluated in future studies. This study is included in Biota Gradiente Funcional Project (FAPESP 03/12595-7). / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

A restauração ecológica, ao buscar a manutenção de processos ecológicos e serviços ecossistêmicos, vem exercendo um importante papel na recuperação de ecossistemas degradados e conservação da biodiversidade. Restabelecer as interações entre organismos pode, contudo, ser uma tarefa mais árdua em ambientes de alta diversidade com complexas relações ecológicas como as florestas tropicais. Neste trabalho, investigamos a resposta dos insetos visitantes florais à restauração por plantio de mudas de espécies de Floresta Estacional Semidecidual, uma vez que o restabelecimento do processo de polinização é imprescindível para a perpetuação da floresta implantada. Para isso, foram examinados diferentes aspectos das comunidades de plantas e visitantes florais em seis áreas em processo de restauração. Primeiramente, buscouse analisar a estrutura da comunidade de visitantes florais e seus padrões de visita às flores, avaliandose também se a proximidade de fragmentos de vegetação nativa é importante na determinação da estrutura destas comunidades. Além disso, investigamos as espécies vegetais que florescem nos estágios iniciais de restauração para verificarmos se a comunidade de plantas se restabelecendo em cada local é importante na determinação da comunidade de visitantes. Por fim, avaliamos o restabelecimento do processo de polinização ao averiguar o transporte de pólen ocorrendo nas áreas restauradas e ao examinar a robustez das redes formadas frente à extinção simulada de espécies. Todas as áreas analisadas apresentaram redes de interação plantavisitante floral com estrutura e atributos comuns a outras redes mutualísticas de polinização, indicando que o processo deve estar se restabelecendo. A diferença na composição de espécies de visitantes não resultou em diferenças nos atributos das redes e a distância das áreas restauradas a fragmentos de vegetação nativa não influenciou a composição da comunidade de visitantes. Por outro lado, a vegetação regenerante composta por espécies ruderais aumentou a diversidade de visitantes e também a complexidade das redes de interação planta visitante floral, afetando a composição e provavelmente o funcionamento das comunidades. Embora tanto as redes de visitação quanto as de transporte de pólen revelem comunidades funcionalmente complexas com um número relativamente diverso de interações entre plantas e potenciais polinizadores, os dados de visitação demonstraram que nem todas as áreas possuem o mesmo padrão de resposta à extinção simulada de espécies. A presença massiva de gramíneas é provavelmente um fator determinante da robustez destas redes já que ela dificulta a regeneração natural das espécies ruderais que contribuem para o maior aporte de recursos florais para os insetos visitantes. Este trabalho demonstra a importância de se avaliar a recuperação dos aspectos funcionais de ecossistemas restaurados e tem implicações práticas para o manejo de áreas restauradas onde houver preocupação particular com a recuperação das interações plantapolinizador. Enfatizamos a importância do monitoramento constante de áreas restauradas para melhor entendermos as trajetórias de recuperação das florestas tropicais e recomendamos estudos multidisciplinares que integrem diversas áreas de conhecimento para aperfeiçoarmos as ações de restauração. / Ecological restoration plays an essential role in recovering degraded ecosystems and maintaining biodiversity. Restoration initiatives aiming to restore ecological processes and ecosystem services are increasing rapidly worldwide. However, the high diversity and complexity of interactions among organisms in tropical ecosystems make their restoration a challenge. Since pollination is one ecosystem process that must be reinstated in order to perpetuate restored forests, we investigated flower visitors response to habitat restoration. In six areas of Atlantic Semideciduous Forest undergoing restoration, blooming plants (introduced and spontaneously regenerated), flower visitors and their interactions were recorded bimonthly during one year. We used the data to analyze the patterns of insect visitation in each area and to evaluate whether remnant habitat proximity is important in determining the structure of flowervisitor communities. We also examined the role of earlysuccessional plant community in determining richness and composition of flowervisitor communities. To decide whether pollination has been successfully reinstated, we evaluated the patterns of pollen movement and the robustness of interaction networks to species loss. Our results suggest that plantpollinator communities were equally established on all restored sites. There were no differences in the metrics of flowervisitor networks between forest categories, showing that habitat proximity had no effect on visitation webs. On the other hand, spontaneously regenerated plants (mostly weeds) were responsible to increase the diversity of flowervisiting insects as well as the complexity of visitation webs, hence having a crucial role on ecosystem functioning during early stages of forest restoration. We also found that despite having a relatively complex network structure and diverse community of potential pollinators, not all areas show the same resilience to species extinction. Still, the removal of the most connected plants and pollinators first from the network caused the higher number of secondary extinctions. The robustness of pollination networks to species loss seems to be related to the occurrence of alien grasses in some of the restored areas. As alien grass invasion inhibits natural regeneration of weeds, it also decreases the availability of floral resources to insects foraging in those areas. Our findings have practical implications for the management of restored forests, mainly those with specific targets such as recovering pollinatorfriendly environments. Additionally, this study demonstrates the importance of evaluating functional aspects of biodiversity in restored areas. We highlight the relevance of monitoring restored communities at different successional stages to improve our understanding of restoration trajectories. We further recommend future research to be more integrative, so that the information produced will help to better planning restoration activities.

A descrição dos padrões de acumulação de espécies com o aumento da área amostrada, através da curva de acumulação de espécies, tem diversas aplicações no estudo de comunidades vegetais. Porém o uso dessa relação como uma ferramenta para determinar a suficiência amostral em estudos fitossociológicos apresenta problemas metodológicos, como a arbitrariedade da ordem de entrada das unidades amostrais na construção da curva e a pressuposição de que um patamar será obtido no ponto em que o aumento da área amostrada não acrescentar novas espécies à amostra; e também problemas relacionados ao conceito de comunidade vegetal utilizado, que é considerada como uma entidade espacialmente discreta com composição de espécies fixa e definida. Em florestas tropicais a definição desses limites é dificultada pela alta riqueza de espécies e pela falta de estabilização da curva mesmo com grandes tamanhos de amostra. Utilizando dados de três formações florestais tropicais, foram obtidas curvas médias de acumulação de espécies e seus intervalos de confiança empíricos através de procedimentos de aleatorização, que enfatizaram o caráter assintótico da curva e evidenciaram a ausência de um ponto de inflexão para a determinação objetiva de um tamanho ótimo de amostra. Entretanto, o uso dos padrões de acumulação de espécies em estudos comparativos, seja em formações diferentes ou locais dentro de uma mesma formação, mostrou ser mais informativo. A análise das variações das estimativas de riqueza e do padrão de acumulação de espécies com tamanhos crescentes de amostra indicam que é possível identificar níveis de amostragem que permitem a distinção e a comparação entre locais. Por fim, considerando as limitações das medidas tradicionais de diversidade, como a dependência do esforço amostral, foram utilizados os índices de diversidade e distinção taxonômica para caracterizar e comparar a diversidade das diferentes formações estudadas. Além da vantagem de incorporar as diferenças taxonômicas entre as espécies à estimativa de diversidade, esses índices ainda apresentaram independência do esforço amostral e menor variabilidade, permitindo sua utilização na comparação entre áreas que tenham sido amostradas com diferentes intensidades. / The description of species accumulation patterns with the increase of sampled area using the species accumulation curve has many applications to plant community studies. The use of this relation as a tool to determine the sampling sufficiency in phytosociological studies, therefore, shows methodological problems such as the arbitrariness in the order of sampling units for the curve construction and the assumption that this curve tend to a flat line with the increase of sampled area. Another constraint is the plant community concept adopted, where the plant community is saw like a spatially discrete entity with fixed species composition. In tropical forests, the identification of communities boundaries is particularly difficult and, due to their high species richness, the species accumulation curves do not become flat, even with large sample sizes. Data from a sample of 5,74ha in three tropical forests showed a mean species accumulation curves, with empiric confidence intervals obtained by randomization procedures, which emphasized the asymptotical character of the curve. The curve also stressed the absence of a inflection point and indicated that it is not possible to objectively define a optimum sample size. Therefore the use of species accumulation patterns is more informative in comparative studies, either within or between plant formations, than in the description of a given individual study area. The analysis of the variations in richness estimates and species accumulation patterns with increasing sample sizes indicated that is possible to identify optimal sampling sizes in the comparison of different forest areas that allows to distinguish them. Finally, considering the limitations of traditional diversity measures, such as sampling effort dependency, diversity and distinctness taxonomic indexes were used to characterize and compare the diversity of the three different plant formations. Besides the advantage of incorporating the taxonomic differences among species, these indexes showed independence of sampling sizes and had estimates of low variability, which allows their utilization in comparisons of areas sampled with different intensities.

Hylaeamys yunganus, é um roedor da tribo Oryzomyini que apresenta amostras distribuídas ao longo das florestas tropicais da Amazônia e ocupa um amplo gradiente altitudinal, que se estende do nível do mar até altitudes ao redor de 2000m. Informações disponíveis na literatura sugerem que as populações de H. yunganus da Venezuela, Colômbia, Equador, Peru e oeste do Brasil apresentam grande tamanho corpóreo, enquanto que é característico das populações da Guiana Francesa, Guyana, Suriname e ao longo da região leste da Bacia Amazônica, um tamanho menor. Dentro deste contexto, considerando novas amostras disponíveis e novas abordagens metodológicas (morfológicas quantitativas e moleculares), o presente estudo buscou avaliar as diferenças entre as populações do leste e oeste de H. yunganus. Além disso, buscou verificar a existência de similaridade morfológica entre as populações da Amazônia oriental e da Amazônia ocidental com populações simpátricas de H. megacephalus e H. perenensis, respectivamente. Localidades geográficas próximas foram agrupadas com o propósito de obter amostras mais robustas para as análises estatísticas. As análises morfométricas e morfológicas foram conduzidas em indivíduos adultos de acordo com o desgaste dos molares e de ambos os sexos. Os caracteres morfométricos consistiram em 17 crânio-dentárias. As normalidades foram testadas uni e multivariadamente utilizando os testes de Kolmogorov- Smirnov e Kurtose de Mardia, respectivamente. As análises de variação geográfica basearam-se em diagramas Dice-Leraas, Análises de Componentes Principais e Análises Discriminantes. Utilizando um fragmento de 414 pb do gene mitocondrial do citocromo b foram realizadas árvores filogenéticas pelos métodos de Neighbour-Joining e Bayesiana. Foi também conduzida uma análise da rede de haplótipos para reconhecer os agrupamentos dos haplótipos na espécie. Ao longo da distribuição da espécie foram encontrados padrões de divergência baseados em dados morfológicos (nas análises uni e multivariadas). As populações do leste são menores em diversas dimensões cranianas que os indivíduos da porção oeste da distribuição. As análises moleculares revelam uma congruência parcial com as análises morfológicas: os indivíduos da porção oeste são mais próximos entre si e formam um clado divergente dos indivíduos do leste. A diferença existente é que o clado leste, tem a presença de espécimes de Potaro e Barima-Waini (Guiana), localidades que apresentam diferenças morfológicas tanto com o grupo leste como oeste, dependendo da análise estatística. Concluiu-se que existe variação geográfica em H. yunganus ao longo da distribuição na Amazônia, porém de forma gradual e não abrupta, entre as populações do leste e do oeste da Amazônia. / Hylaeamys yunganus is a rodent of the Oryzomyini tribe presenting samples distributed through the Amazon rainforests and occupies a wide altitudinal gradient, which extends from sea level up to ca. 2,000m. Information available in the literature suggests that populations of H. yunganus from Venezuela, Colombia, Ecuador, Peru and western Brazil have large body size, whereas populations from French Guiana, Guyana, Suriname and the eastern Amazon Basin have a smaller size. Within this context, considering new samples available and new methodological approaches (quantitative morphological and molecular), this study evaluated the differences between the eastern and western populations of H. yunganus. In addition, investigates the existence of morphological similarity between the populations of the eastern Amazon and the western Amazon with sympatric populations of H. megacephalus and H. perenensis, respectively. Close geographic locations were grouped in order to obtain samples for more robust statistical analysis. The morphometric and morphological analysis were conducted in adults according to the molar wear in both sexes. The morphometric characters consisted of 17 cranio-dental measurements. The normality was tested using univariate and multivariate tests of Kolmogorov- Smirnov and Mardi kurtosis, respectively. Geographic variation analysis was based on Dice- Leraas diagrams, Principal Components Analysis and Discriminant Analysis. Using a fragment of 414 bp of the mitochondrial cytochrome b gene were performed phylogenetic trees by the Neighbour-Joining and Bayesian methods. It was also conducted a haplotype network analysis in order to recognize groups of haplotypes in the species. Through the species distribuition divergent patterns were found in morphology (uni and multivariate analyses). The eastern populations presented smaller cranial dimentions than the western ones. The molecular analyses revealed partial congruence with this pattern. The western samples are close to each other forming a separated group from the eastern samples. The eastern clade has samples from Potaro and Barima-Waini (Guyana) that present mophological differences with the eastern group as well as with the western one, depending on the statistical analysis. In short, H. yunganus presents geographical variation through its distribution in a gradual pattern between the eastern and the western Amazon.

The relative contributions of biome history and geological setting to historical assembly of species richness in biodiversity hotspots remain poorly understood. The tropical Andes is one of the world’s top biodiversity hotspots, and with its diverse biomes and the relatively recent but dramatic uplift, the Andes provides an ideal study system to address these questions. To gain insights into the historical species assembly of the tropical Andes, this study focuses on investigating patterns of plant species diversification in the Andean seasonally dry tropical forest (SDTF) biome. Three plant genera are used as study groups: Amicia (Leguminosae, Papilionoideae), Tecoma (Bignoniaceae), and Mimosa (Leguminosae, Mimosoideae). Species limits are re-evaluated to enable dense sampling of species and intraspecific diversity for phylogeny reconstruction for each group. Time-calibrated phylogenies for Amicia and Mimosa are presented and used to determine patterns of species diversification in time and space. For Tecoma, incongruence between nuclear and chloroplast gene trees precludes straightforward estimation of a species tree and this incongruence is attributed to possible reticulation caused by hybridization. Divergence time estimates and patterns of diversification for Amicia and Mimosa are compared with other Andean SDTF groups (Cyathostegia, Coursetia, Poissonia; Leguminosae) using isolation by distance and phylogenetic geographic structure analyses. Consistently deep divergences between sister species and high geographic structure across all five groups suggest that Andean SDTF lineages have persisted over the past 10 million years (My) with high endemism driven by dispersal limitation, caused by geographic isolation, following the most recent episode of rapid mountain uplift 5-10 My ago. This prolonged stasis of the Andean SDTF biome is in line with Miocene fossil and paleoclimate evidence. Finally, wider analyses of the contrasting evolutionary timescales of older SDTF and more recent high-altitude grassland diversity suggest that the exceptional plant species diversity in the Andes is the outcome of highly heterogeneous evolutionary histories reflecting the physiographical heterogeneity of the Andean biodiversity hotspot.

Dentre as diversas famílias botânicas presentes na Mata Atlântica, as Fabaceae (leguminosas) apresentam grande importância, tanto pela sua abundância e ampla distribuição, como por desempenhar um papel importante no ciclo do nitrogênio (N). Levantamentos realizados em duas fisionomias florestais da Floresta Tropical Atlântica, situadas ao longo de um gradiente altitudinal (Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas e Florestas Ombrófila Densa Montana), mostraram uma maior disponibilidade de N nas Terras Baixas em relação à floresta Montana. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel das leguminosas potencialmente fixadoras de N nessas duas fisionomias florestais. Para atingir esse objetivo, foram determinados os conteúdos de N e C, além da composição isotópica do N, nas folhas das leguminosas nodulantes (F+) ou não (F-), e nas folhas de não leguminosas (NF). As coletas foram feitas em uma parcela situada na floresta Montana e em duas parcelas na floresta de Terras Baixas. Analisaram-se 207 amostras foliares e considerando os dois gradientes altitudinais, a média do 15N foi menor nas F+ (0.4±1.2?) em relação a das NF (1.6±1.8?), mas não significativa quando comparada ao valor médio das F- (1.4±1.3?). O valor médio para a concentração de N nas F+ foi mais elevado do que nas NF e F-. Para as concentrações de P não houve diferença entre F+, F- e NF. A concentração de Ca foi mais elevada nas NF do que nas F+, sem diferença significativa em relação às F-. A razão C:N foi maior nas NF ao comparar-se com as F+ e F-, mas sem diferença significativa das NF em relação às F-. O valor médio da razão N:P foi mais elevado nas F+, sem diferir das F-. As Terras Baixas apresentaram maiores valores médios de 15N, P e Ca, e menores razões C:N e N:P. Ao considerar a interação entre altitude e capacidade de nodulação, o valor médio do 15NNF foi significativamente maior nas Terras Baixas, mas sem diferença para plantas F+ entre fisionomias. A concentração de N foi menor nas NF em relação às F+ nas duas altitudes, porém, entre as duas altitudes não houve diferença significativa entre as plantas. Para o PNF, as concentrações foram maiores nas Terras Baixas, mas sem diferença entre altitudes para o valor médio de PF+. O Ca foi mais elevado nas Terras Baixas, tanto para as NF quanto para F+. A razão C:NNF foi menor nas Terras Baixas, não demonstrando diferenças entre fisionomias nas plantas F+. N:P nas NF apresentou valor médio mais elevado nas Terras Baixas, mas sem diferença significativa para N:PF+. Foi possível confirmar que as leguminosas apresentam concentrações distintas de nutrientes em relação a outras espécies, as quais podem interferir na decomposição da matéria orgânica e na dinâmica do ciclo de N dessas fisionomias florestais da Mata Atlântica. Mas, não foi detectado que as leguminosas estavam ativamente fixando nitrogênio atmosférico. / Among several botanical families present in the coastal Atlantic Forest, the Fabaceae family has a significant ecological role not only due its abundance and wide distribution, but as well as for having an important role in the terrestrial nitrogen (N) cycle. Studies conducted by our group have shown that Atlantic tropical forest located in lower altitudes (Terras Baixas) has a more open nitrogen cycle, while, at higher altitudes (Montana Forest) has a more closed nitrogen cycle. Under this scenario the main objective of this project was to investigate the role of Fabaceae on the N and other nutrients cycles in two Atlantic forests, with distinct characteristics of the N cycle. One with an open nitrogen cycle located at 100 m of altitude and another with a closed nitrogen cycle located at 1000 m of altitude. A number of 207 leaf samples was analysed and considering the total sample within the two altitudinal gradients, 15N mean value was lower in F+ (0.4 ± 1.2 ?) relative to the NF (01.06 ± 01.08 ?) but not different when compared to average value of F- (1.4 ± 1.3 ?). The mean value for the concentration of the NF+ showed higher than the F- and NF. P concentrations did not differ between F+, F- and NF. Ca was higher than in NFF+, with no significant difference in relation to F-. C:N ratio was higher in NF when comparing with the F+ and F-, but did not differ to NFF-. Average value of N:P ratio was higher in F+, but did not show difference to F-. The Lowland had higher mean values of 15N, P and Ca, lower C:N and N:P ratios, but no significant difference in the concentration of N compared to Montana. When considering the interaction between altitude and nodulation, the average 15NNF was significantly higher in the Lowland, but no difference for F+ was observed between the sites. F- were not observed in the Lowland. The N concentration was lower in NF compared to F+ in the two altitudes, however, between these parameters and in different altitudes, there was no difference. PNF concentrations were higher in the Lowland, but no difference between altitudes for the average PF+ was observed. Ca was higher in Lowland for both NF and for F+. The C:NNF ratio was lower in the Lowland, showing no differences between the sites in F+ plants. N:P ratio in NF was higher in the Lowland, but there was no significant difference in N:PF+. With the data presented the paradox related to N richness in tropical forests and the absence of fixation in this environment continues. It can be conclude because it was the legumes are not fixing, even when comparing the different physical conditions and nutrient availability. However, it was confirmed that legumes have different concentrations of nutrients in their tissues over other species which may interfere with the decomposition of organic matter and in the N cycle of the ecosystem.

Através da amostragem de 28 sítios em diferentes estádios de regeneração em uma área de Mata Atlântica contínua, procuramos nesta dissertação contribuir para o entendimento dos mecanismos relacionados às mudanças faunísticas observadas durante o processo de regeneração em florestas tropicais, e, assim, melhor compreender o valor das florestas secundárias para a conservação da biodiversidade tropical. Para isso, na primeira parte da dissertação investigamos a influência da regeneração sobre características de estrutura da floresta e disponibilidade de alimento consideradas importantes para diversos grupos da fauna. Encontramos maior profundidade do folhiço, volume de galhadas e disponibilidade de frutos de uma abundante palmeira de sub-bosque nas florestas mais maduras, enquanto que nas áreas em estádio mais inicial de regeneração encontramos maior conexão da vegetação, biomassa de artrópodes no solo e disponibilidade de frutos no total e da espécie de planta mais abundante no sub-bosque. Essas modificações podem estar relacionadas às mudanças na fauna observadas durante a regeneração florestal. As espécies que dependem de características só encontradas nas matas mais maduras, como espaços abertos para movimentação, maior complexidade do chão da floresta, ou determinados recursos alimentares poderiam encontrar limitações em áreas em estádios mais iniciais de regeneração, ao passo que espécies que não dependem desses recursos poderiam se beneficiar da maior disponibilidade total de alimentos, ou da maior conexão da vegetação para movimentação, encontradas nessas áreas. Na segunda parte do trabalho, avaliamos a influência da regeneração e de características estruturais e de disponibilidade de alimento sobre espécies endêmicas (especialistas de floresta) e não-endêmicas (generalistas de habitat) de pequenos mamíferos terrestres. Como previsto, observamos que um grupo de espécies (generalistas de habitat) prolifera nas áreas mais jovens, enquanto que o outro grupo (especialistas de floresta) foi mais comum, embora de maneira mais sutil, nas áreas mais maduras. Esses padrões foram em parte explicados pelas variáveis mensuradas, principalmente a disponibilidade de recursos alimentares. Aparentemente, as espécies generalistas estão se beneficiando da maior disponibilidade de alimentos encontrada nas áreas em estádio mais inicial de regeneração, enquanto que as especialistas possuem maior capacidade de ocupação das áreas mais maduras, onde esses recursos são mais escassos. Portanto, esses resultados sugerem um compromisso (trade-off) entre capacidade competitiva e capacidade de utilização de recursos 101 abundantes, como prevê o mecanismo de nicho sucessional, proposto inicialmente para explicar a sucessão de espécies vegetais. As características encontradas nas florestas mais jovens favoreceram a proliferação de espécies de pequenos mamíferos terrestres generalistas de habitat. Entretanto, o efeito positivo da regeneração florestal sobre as espécies especialistas, de maior interesse para a conservação, foi menos acentuado, de forma que as florestas secundárias abrigaram uma assembléia de pequenos mamíferos terrestres rica, podendo, portanto, representar um importante instrumento de aumento de área e conectividade em paisagens altamente modificadas, como as encontradas na Mata Atlântica. Entretanto, esses resultados não reduzem o valor das florestas maduras, principalmente em paisagens fragmentadas e para grupos mais sensíveis da fauna. Essas florestas devem ser protegidas, assim como deve ser garantida (e se preciso auxiliada) a regeneração das florestas secundárias, para que possam adquirir em longo prazo as condições necessárias à manutenção das espécies e dos grupos de espécies da fauna mais severamente afetados pela secundarização das florestas tropicais. / By sampling 28 sites in different regeneration stages in a continuous Atlantic forest area, in this master thesis we aimed to contribute to the understanding of the mechanisms associated with the wildlife changes observed during tropical forest regeneration, and thereby better understand the value of secondary forests for the conservation of tropical biodiversity. In the first part of the thesis we investigated the influence of regeneration on aspects of forest structure and food availability considered to be important to several wildlife groups. We found deeper leaf litter, and higher woody debris volume and fruit availability of an abundant understorey palm in the older-growth areas, while in areas in earlier stages we found higher vegetation connection, higher ground-dwelling arthropod biomass, total fruit availability, and availability of fruits of the most abundant understorey plant species. These modifications may be related to the wildlife changes observed during forest regeneration. Species that rely on features only found in older-growth forests, such as open space for movement, higher complexity of the forest floor, or certain food resources, could find limitations in younger forests, whereas species which do not depend on these resources could benefit from the higher total food availability, or higher 102 vegetation connection for movements, found in these areas. In the second part of the study, we assessed the effect of regeneration and of structural attributes and food availability on endemic (forest specialist) and non-endemic (habitat generalist) terrestrial small mammal species. As expected, we found that a group of species (habitat generalists) proliferate in younger areas, while the other group (forest specialists) is more common, although more subtly, in older-growth areas. These patterns were partly explained by the measured variables, especially food availability. Apparently, the generalist species are benefiting from the increased food availability found in younger forests, while specialist species have greater ability to occupy older-growth areas, where these resources are scarcer. Therefore, our data suggest a trade-off between competitive ability and ability to use abundant resources, as predicted by the successional niche mechanism, initially proposed to explain the succession of plant species. The characteristics observed in younger forests favored the proliferation of habitat generalist terrestrial small mammals. However, the positive effect of forest regeneration on specialist species, of more conservation concern, was less pronounced, so that the secondary forests harbored a rich terrestrial small mammal assemblage, and may therefore be an important tool to increase the area and connectivity in highly modified landscapes, such as those found in the Atlantic forest. However, these results do not diminish the value of old-growth forests, especially in fragmented landscapes and for more sensitive wildlife groups. These forests should be protected, as well as the regeneration of the secondary forests should be guaranteed (and assisted, if necessary), so that these areas could acquire in the long term the necessary conditions to maintain the species and the groups of species most adversely affected by the secondarization of the tropical forests.

O desmatamento e a fragmentação decorrentes da expansão das atividades humanas nas paisagens florestais tropicais promovem mudanças na estrutura da paisagem, em geral com perda de florestas antigas para a agricultura ou pastagem, parcialmente compensada regionalmente com a regeneração das florestas secundárias jovens. Tal processo gera paisagens heterogêneas, com florestas secundárias em diferentes estádios de sucessão e perturbação. O estoque de carbono nestas florestas pode, assim, variar muito e essa variação pode ocorrer em diferentes escalas espaciais. O presente estudo buscou entender como as diferentes condições locais e da paisagem contribuem para o estoque de carbono. O estudo foi realizado em florestas secundárias da Mata Atlântica, no Sistema Cantareira (região sudeste do Brasil). A biomassa acima do solo (BAS) foi estimada a partir de dados de inventário florestal e modelos alométricos de biomassa. A fim de testar como a biomassa de uma floresta tropical varia em paisagens antropizadas, foram construídos modelos lineares generalizados (GLM, distribuição Gaussiana) com quatro grupos de variáveis: idade da floresta; perturbações humanas; topografia (declividade e altitude); e estrutura da paisagem. Foram construídos modelos simples, compostos, com e sem interação, além do modelo nulo. O modelo mais plausível foi selecionado pelo critério de Akaike corrigido para pequenas amostras (AICc). Numa escala mais local, a variação da BAS em função da distância à borda foi analisada. A BAS variou amplamente entre os locais de estudo e isso foi parcialmente explicado pelas variáveis explanatórias, uma vez que todos os modelos e variáveis selecionadas foram melhores do que os modelos nulos. O resultado mais surpreendente foi o baixo estoque geral de carbono nas áreas de estudo (30,91 ± 11,00 Mg.ha-1). Os resultados sugerem que este padrão está principalmente relacionado com efeitos de borda e com a influência de fatores diretamente impulsionados pela ocupação humana (como, por exemplo, florestas mais perturbadas, paisagens com baixa cobertura florestal e ocorrência relativa alta de florestas mais jovens). Os resultados indicam ainda que nesta condição de alta perturbação os fatores abióticos, tais como a localização topográfica, podem ter uma importância menor do que seria de esperar por estudos anteriores. Os baixos estoques de carbono e alta variabilidade espacial observada indicam a necessidade de se incorporar estimativas de carbono em escalas espaciais mais finas em programas de mitigação climática e de manutenção de serviços ecossistêmicos em paisagens fragmentadas / Deforestation and fragmentation resulting from the expansion of human activities in tropical forest landscapes promote changes in landscape structure, usually with loss of mature forests for agriculture or pasture, partially offset regionally with the regeneration of young secondary forests. This process generates heterogeneous landscapes with secondary forests in different stages of succession and disturbance. The stock of carbon in these forests can thus vary greatly and this variation may occur at different spatial scales. This study aimed to understand how the different local and landscape conditions contribute to carbon stock. The study was performed in secondary Atlantic Forest fragments in Cantareira System (southeastern Brazil). The above-ground biomass (AGB) was estimated by forest inventory data and allometric biomass models. In order to test how the biomass of a tropical forest varies in disturbed landscapes, generalized linear models (GLM, Gaussian distribution) were constructed with four groups of variables: forest age; human disturbances; topography (terrain slope and elevation); and landscape structure. We constructed simple and compound, with and without interaction, models beyond to the null model. The most plausible model was selected by Akaike criterion corrected for small samples (AICc). On a more local scale, the variation of AGB according to the distance to the edge was analyzed. AGB varied widely among study sites and this was partly explained by the explanatory variables, since data suited better to all models and selected variables than the null model. The most surprising result was the low overall carbon stock in the study areas (30.91 ± 11.00 Mg.ha-1). The results suggest that this pattern is mainly related to edge effects and the influence of factors directly driven by human occupation (e.g. more disturbed forests, landscapes with low forest cover and high relative occurrence of younger forests). The results also indicate that this condition of high disturbance abiotic factors, such as the topographical location, may have less importance than would be expected from previous studies. Low carbon stocks and high spatial variability indicate the need to incorporate in carbon stock estimates a finer spatial scale for climate mitigation and maintenance of ecosystem services programs in fragmented landscapes