京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(地球環境学) / 甲第23352号 / 地環博第210号 / 新制||地環||40(附属図書館) / 京都大学大学院地球環境学舎地球環境学専攻 / (主査)教授 舟川 晋也, 教授 德地 直子, 准教授 渡邉 哲弘 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Global Environmental Studies / Kyoto University / DFAM

Made available in DSpace on 2016-04-28T14:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008 - Debora Helena Vieira.pdf: 281593 bytes, checksum: d175e533c0097a917661df87b4dc9eb2 (MD5) Previous issue date: 2008-08-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Reproductive performance of Nellore cattle herd, raised in pasture, without supplementation in dry season, in Baixada Litor?nea region, Rio de Janeiro state, between 1980 and 2004, was analysed. The gestation length (GL) average was 293.30 + 0.13 days. The GL varied from 275 to 305 days, with a higher concentration (67.08%) between 287 and 299 days. The GL was significantly influenced by year (P<0.05), month (P<0.01) and sex of calf (P<0.05), although the parturition order was not significant (P>0.05) influenced by this characteristic. The age at first calving (AFC) average was 1256.05 + 7.33 days (41.87 months). The AFC was significantly (P<0.01) influenced by year and month of birth. The calving interval (CI) average was 461.80 + 1.964 days (15.39 months). The CI was significantly influenced (P<0.01) by year, month and parturition order, although the sex of calf was not significant (P>0.05) influenced by this characteristic. The average for GL is in the normalit limit for the species and breed. The AFC and CI were higher, that agree with the reality of the herd in the tropics region, in pasture, without supplementation in dry season. This was aggravate by the inefficient reproductive management. The improvement on nutrition and reproductive management can be a faster option for the reduction of AFC and CI in the study herd. / Objetivou-se no presente estudo avaliar o desempenho reprodutivo de um rebanho bovino da ra?a Nelore, criado em regime de pasto, sem suplementa??o na ?poca de estiagem, na regi?o da Baixada Litor?nea, Estado do Rio de Janeiro, no per?odo de 1980 a 2004. A dura??o m?dia do per?odo de gesta??o (PG) das vacas foi de 293,30 + 0,13 dia. Foi verificado um intervalo de 275 a 305 dias para o PG, com uma maior concentra??o (67,08%) de partos entre 287 e 299 dias. O PG foi influenciado significativamente pelo ano de pari??o (P<0,05), m?s de pari??o (P<0,01) e sexo da cria (P<0,05), sendo que a ordem de pari??o n?o apresentou diferen?a significativa (P>0,05) sobre esta caracter?stica. A m?dia da idade ? primeira pari??o (IPP) foi de 1256,05 + 7,33 dias (41,87 meses). A IPP foi influenciada significativamente (P<0,01) pelo ano e m?s de nascimento. A m?dia do intervalo de parto (IDP) foi de 461,80 + 1,964 dia (15,39 meses). O IDP foi influenciado significativamente (P<0,01) pelo ano de pari??o, m?s de pari??o e ordem de pari??o, sendo que o sexo da cria n?o apresentou diferen?a significativa (P>0,05) sobre esta caracter?stica. A m?dia para o PG est? dentro dos limites da normalidade para a esp?cie e a ra?a em quest?o. A IPP e o IDP foram elevados, o que condiz com a realidade dos rebanhos explorados em regi?es tropicais, onde a alimenta??o ? basicamente pastagem, sem suplementa??o alimentar no per?odo da estiagem. Fato este agravado, pelo manejo reprodutivo ineficiente. Melhorias no manejo nutricional e reprodutivo podem ser a alternativa mais r?pida para redu??o da IPP e IDP no rebanho estudado.

A área cultivada sob sistemas conservacionistas aumentou no Brasil nos últimos anos. Paralelamente, ocorreu incremento na demanda de conhecimento a respeito da variabilidade dos índices de fertilidade do solo utilizados nas recomendações de adubação e calagem. Esse assunto vem preocupando técnicos e pesquisadores envolvidos nas redes regionais de laboratórios de análises de solo e comissões de fertilidade do solo encarregadas da elaboração das recomendações de adubação. O acúmulo de matéria orgânica (MO) no solo pode afetar a eficiência dos extratores químicos por causar alterações físico-químicas, como reações de troca iônica, reações com minerais do solo, liberação de ânions orgânicos, complexação de cátions metálicos, reações de oxirredução, entre outros. Objetivou-se com essa tese: (i) determinar os teores disponíveis de Ca, Mg e K e a relação Ca:Mg:K no solo, bem como correlação entre extratores e determinação das concentrações desses elementos na planta de soja em solos sob semeadura direta (SSD) que recebeu doses de calcário e de gesso; (ii) avaliar extratores para Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e cultivado com milho; (iii) comparar métodos de abertura de amostra de solo para determinação de Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e em solo tratado uma única vez com lodo de esgoto e composto de lodo; (iv) avaliar a qualidade e grau de humificação da matéria orgânica em solos com aporte de material orgânico sob manejos distintos. Partiu-se das hipóteses: (i) o maior teor de MO do solo oriundo do sistema conservacionista e as doses de calcário e gesso promoverão superestimativa da concentração dos nutrientes extraídos pela resina; (ii) a maior quantidade de compostos orgânicos oriundos da aplicação de lodo de esgoto por longo período de tempo diminuirá o poder de extração das soluções complexantes; (iii) o maior teor de matéria orgânica do solo dificultará a abertura da amostra, sendo mais eficiente a mistura de HNO3 e HCl; e (iv) as áreas de plantio direto serão separadas das áreas tratadas com lodo de esgoto pelos compostos orgânicos e o grau de humificação da MO será mais elevado nas áreas de SSD. Houve correlação significativa entre os extratores para Ca, Mg e K, mas não entre teores no solo e a concentração na planta, e não houve efeito da aplicação de calcário e gesso nas concentrações desses elementos na soja. No experimento de solo tratado por treze anos com lodo de esgoto foi observada correlação significativa entre os teores no solo e o acumulado na planta somente para Mn e Zn. As soluções ácidas extraíram maiores quantidades dos micronutrientes. No geral, os teores extraídos pela água régia aproximaram-se dos teores totais no solo, sendo observado efeito da aplicação de resíduo somente para Cu e Zn no experimento de longa duração. O fracionamento físico da MO foi mais eficiente para distinguir os manejos a que os solos foram submetidos. As áreas apresentaram similaridade em relação aos compostos orgânicos predominantes determinados por ressonância magnética nuclear. / An increase in the amount of Brazilian agricultural areas managed under no-till farming systems has been observed in recent years. In the same period has seen increasing demand for information on the variability in the soil fertility indices on which liming and fertilization recommendations are based. This variation is of concern to technicians and researchers working in regional networks of soil analysis laboratories, and to the agencies responsible for establishing recommendations for fertilizing soils. The accumulation of organic matter (OM) in soils may affect the efficiency of chemical extractants by causing physical and chemical alterations to soils, including ion-exchange reactions, reactions with soil minerals, liberation of organic anions, complexation of metallic cations, and oxi-redox reactions. This thesis aimed: (i) to determine the bioavailable concentrations of Ca, Mg, and K and the Ca:Mg:K relationship in soils, as well as the relationship between extractants and element concentrations in soybean plants grown in a no-till system amended with lime and gypsum; (ii) to evaluate the efficiency of extractants for Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and cultivation with maize; (iii) to compare methods of digesting soil samples to quantify Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and in soils amended with sewage sludge and composted sludge on a single application; and (iv) to assess the quality and degree of humification of OM in soils amended with OM under different management practices. Among the hypotheses tested were: (i) that higher OM concentrations in no-till system soils and amendment with lime and gypsum would lead to an overestimate in the nutrient concentrations extracted by resin; (ii) that the large amounts of organic compounds contributed by amendment with sewage sludge over a long time period would diminish the extraction strength of complexing solutions; (iii) that higher concentrations of soil OM would hamper digestion of the soil samples, making a mixture of HNO3 and HCl the most efficient; and (iv) that no-till areas would be distinguishable from areas amended with sewage sludge by organic compounds, with the degree of humification of OM higher in no-till areas. There was a significant correlation between extractants for Ca, Mg, and K, but no correlation between elemental concentrations in soils and concentrations in soybean plants; amendment with lime and gypsum had no effect on the concentrations of these elements in soybean. In the experiment involving soil amended for 13 years with sewage sludge there was only a significant correlation between Mn and Zn concentrations in soils and those in plants. Acidic solutions extracted larger quantities of micronutrients. In general, concentrations extracted by aqua regia were close to total soil concentrations, and an effect of amendment with sludge was only observed for Cu and Zn in the long-term experiment. The physical fractionation of OM was the most efficient method for correlating with the management systems. The predominant organic compounds as determined by nuclear magnetic resonance were similar across the study areas.

A área cultivada sob sistemas conservacionistas aumentou no Brasil nos últimos anos. Paralelamente, ocorreu incremento na demanda de conhecimento a respeito da variabilidade dos índices de fertilidade do solo utilizados nas recomendações de adubação e calagem. Esse assunto vem preocupando técnicos e pesquisadores envolvidos nas redes regionais de laboratórios de análises de solo e comissões de fertilidade do solo encarregadas da elaboração das recomendações de adubação. O acúmulo de matéria orgânica (MO) no solo pode afetar a eficiência dos extratores químicos por causar alterações físico-químicas, como reações de troca iônica, reações com minerais do solo, liberação de ânions orgânicos, complexação de cátions metálicos, reações de oxirredução, entre outros. Objetivou-se com essa tese: (i) determinar os teores disponíveis de Ca, Mg e K e a relação Ca:Mg:K no solo, bem como correlação entre extratores e determinação das concentrações desses elementos na planta de soja em solos sob semeadura direta (SSD) que recebeu doses de calcário e de gesso; (ii) avaliar extratores para Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e cultivado com milho; (iii) comparar métodos de abertura de amostra de solo para determinação de Cu, Fe, Mn e Zn em solo tratado com lodo de esgoto por treze anos e em solo tratado uma única vez com lodo de esgoto e composto de lodo; (iv) avaliar a qualidade e grau de humificação da matéria orgânica em solos com aporte de material orgânico sob manejos distintos. Partiu-se das hipóteses: (i) o maior teor de MO do solo oriundo do sistema conservacionista e as doses de calcário e gesso promoverão superestimativa da concentração dos nutrientes extraídos pela resina; (ii) a maior quantidade de compostos orgânicos oriundos da aplicação de lodo de esgoto por longo período de tempo diminuirá o poder de extração das soluções complexantes; (iii) o maior teor de matéria orgânica do solo dificultará a abertura da amostra, sendo mais eficiente a mistura de HNO3 e HCl; e (iv) as áreas de plantio direto serão separadas das áreas tratadas com lodo de esgoto pelos compostos orgânicos e o grau de humificação da MO será mais elevado nas áreas de SSD. Houve correlação significativa entre os extratores para Ca, Mg e K, mas não entre teores no solo e a concentração na planta, e não houve efeito da aplicação de calcário e gesso nas concentrações desses elementos na soja. No experimento de solo tratado por treze anos com lodo de esgoto foi observada correlação significativa entre os teores no solo e o acumulado na planta somente para Mn e Zn. As soluções ácidas extraíram maiores quantidades dos micronutrientes. No geral, os teores extraídos pela água régia aproximaram-se dos teores totais no solo, sendo observado efeito da aplicação de resíduo somente para Cu e Zn no experimento de longa duração. O fracionamento físico da MO foi mais eficiente para distinguir os manejos a que os solos foram submetidos. As áreas apresentaram similaridade em relação aos compostos orgânicos predominantes determinados por ressonância magnética nuclear. / An increase in the amount of Brazilian agricultural areas managed under no-till farming systems has been observed in recent years. In the same period has seen increasing demand for information on the variability in the soil fertility indices on which liming and fertilization recommendations are based. This variation is of concern to technicians and researchers working in regional networks of soil analysis laboratories, and to the agencies responsible for establishing recommendations for fertilizing soils. The accumulation of organic matter (OM) in soils may affect the efficiency of chemical extractants by causing physical and chemical alterations to soils, including ion-exchange reactions, reactions with soil minerals, liberation of organic anions, complexation of metallic cations, and oxi-redox reactions. This thesis aimed: (i) to determine the bioavailable concentrations of Ca, Mg, and K and the Ca:Mg:K relationship in soils, as well as the relationship between extractants and element concentrations in soybean plants grown in a no-till system amended with lime and gypsum; (ii) to evaluate the efficiency of extractants for Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and cultivation with maize; (iii) to compare methods of digesting soil samples to quantify Cu, Fe, Mn, and Zn in soils amended with sewage sludge over 13 years and in soils amended with sewage sludge and composted sludge on a single application; and (iv) to assess the quality and degree of humification of OM in soils amended with OM under different management practices. Among the hypotheses tested were: (i) that higher OM concentrations in no-till system soils and amendment with lime and gypsum would lead to an overestimate in the nutrient concentrations extracted by resin; (ii) that the large amounts of organic compounds contributed by amendment with sewage sludge over a long time period would diminish the extraction strength of complexing solutions; (iii) that higher concentrations of soil OM would hamper digestion of the soil samples, making a mixture of HNO3 and HCl the most efficient; and (iv) that no-till areas would be distinguishable from areas amended with sewage sludge by organic compounds, with the degree of humification of OM higher in no-till areas. There was a significant correlation between extractants for Ca, Mg, and K, but no correlation between elemental concentrations in soils and concentrations in soybean plants; amendment with lime and gypsum had no effect on the concentrations of these elements in soybean. In the experiment involving soil amended for 13 years with sewage sludge there was only a significant correlation between Mn and Zn concentrations in soils and those in plants. Acidic solutions extracted larger quantities of micronutrients. In general, concentrations extracted by aqua regia were close to total soil concentrations, and an effect of amendment with sludge was only observed for Cu and Zn in the long-term experiment. The physical fractionation of OM was the most efficient method for correlating with the management systems. The predominant organic compounds as determined by nuclear magnetic resonance were similar across the study areas.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MargaridaLMNS.pdf: 1054716 bytes, checksum: bc213979524001331468154edb0d566e (MD5) Previous issue date: 2008-02-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work aimed to study the structure and dynamic of Phytoplankton and Bacterioplankton in a complete cycle of shrimp cultivation (Litopenaeus vannamei) and determine the environmental factors responsible for the structural changes of these communities. The study was realized in a saltwater shrimp farm (Maca?ba, RN), between September/2005 and February/2006, and in a freshwater shrimp farm (Cear? Mirim, RN), between May/2007 and September 2007. The samplings were collected weekly in saltwater farm and every fifteen days in freshwater farm. Total phosphorus, chlorophyll a and environmental parameters (pH, dissolved oxygen, salinity, temperature, depth and water transparency) were measured. Qualitative and quantitative analysis of the phytoplankton and bacterioplankton were carried out. The Shannon-Wiener ecologic indexes of diversity and the Pielou equitability indexes were calculated to the phytoplankton. Bacterial density was determined by epifluorescence microscopy. The data were statistically analyzed by Pearson correlation and t-Test. Chlorophycea were predominat in salt water and in the captation/drainage point (24 to 99%). Diatoms had higher wealth. The species Choricystis minor had the highest occurrence (100%) and dominance (90-100%), thus showing its adaptation to the high temperatures, salinity and low water transparency conditions. Filamentous Cyanobacteria like Oscillatoria sp., Pseudoanabaena sp. and Phormidium sp. had constant levels. The negative correlation between chlorophycea and water transparency, and the positive correlation between chlorophyll a and salinity, showed that the phytoplankton was well adapted to the low transparency and to the high salinity. The bacterioplankton was negatively correlated with the total phosphorus and salinity. In freshwater, Cyanobacteria were predominant (>80%), presenting some producers of toxins species like Microcystis sp., Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskii e Anabaena circinalis. Cyanobacterial density and total phosphorus and chlorophyll a concentrations exceeded the maximum value allowed by legislation. The means of total phosphorus varied from 264 to 627 Wg.L-1 and the means of chlorophyll a oscillated between 22 and 182 Wg.L-1. The phytoplankton species were selected by low availability of the light, high pH, temperature and high availability of total phosphorus. The bacterioplankton showed high densities (5,13 x 107 to 8,50 x107 Bac.mL-1). The studied environments (ponds and rivers) presented a high level of trophic state based on the high concentrations of chlorophyll a and total phosphorus and cyanobacteria dominance. The composition of species in the ponds and rivers was similar, as well as high concentrations of total phosphorus and chlorophyll a, highlighting the pollution caused by the discharges of the farms in natural environment / O presente trabalho teve como objetivo estudar a estrutura e din?mica do fitopl?ncton e bacteriopl?ncton em ciclos completos de cultivos de camar?o (Litopenaeus vannamei), determinar os fatores ambientais respons?veis pelas mudan?as estruturais destas comunidades. O estudo foi realizado em duas fazendas de camar?o: uma de ?gua salgada (Maca?ba, RN) entre setembro de 2005 a fevereiro de 2006 e outra de ?gua doce (Cear? Mirim, RN), durante o per?odo de maio de 2007 a setembro de 2007. As coletas tiveram periodicidade semanal no viveiro de ?gua salgada e quinzenal no viveiro de ?gua doce. Foram determinadas clorofila-a e f?sforo total e par?metros ambientais foram medidos (pH, oxig?nio dissolvido, salinidade, temperatura, transpar?ncia e n?vel da ?gua). An?lises qualiquantitativas do fitopl?ncton e bacteriopl?ncton foram realizadas. Os ?ndices ecol?gicos de diversidade de Shannon-Wiener e equitabilidade de Pielou foram calculados para a comunidade fitoplanct?nica. A densidade bacteriana foi realizada por microscopia de fluoresc?ncia. Os dados foram analisados estatisticamente atrav?s da correla??o de Pearson e teste t. No viveiro de ?gua salgada e no ponto de capta??o-drenagem as clorof?ceas foram dominantes (24 % -99%) e as diatom?ceas tiveram maior riqueza. A esp?cie Choricystis minor foi a esp?cie de maior ocorr?ncia (100%) e domin?ncia (90-100%), mostrando-se bem adaptada a condi??es de altas temperaturas e salinidade e baixa transpar?ncia da ?gua. Cianobact?rias filamentosas como Oscillatoria sp., Pseudoanabaena sp. e Phormidium sp. foram constantes. A correla??o negativa, entre o grupo clorof?cea e a transpar?ncia, e positiva, entre clorofila-a e salinidade, demonstrou que o fitopl?ncton esteve bem adaptado ? baixa transpar?ncia e elevada salinidade. O bacteriopl?ncton correlacionou-se negativamente com a salinidade e f?sforo total. No viveiro de ?gua doce, cianobact?rias foram dominantes (>80%), apresentando algumas esp?cies produtoras de toxinas como Microcystis sp., Aphanizomenon sp., Cylindrospermopsis raciborskii e Anabaena circinalis. A densidade de c?lulas de cianobact?rias, os n?veis de f?sforo e clorofila-a excederam o valor m?ximo permitido pela legisla??o. Os valores m?dios do f?sforo total nos ambientes estudados foram de 264 a 627 Wg.L-1e para clorofila-a foi de 22 a 182 Wg.L-1. As esp?cies do fitopl?ncton foram selecionadas pela baixa disponibilidade de luz, alto pH, temperatura e elevada disponibilidade de f?sforo total. O bacteriopl?ncton apresentou elevada densidade (5,13 x107 a 8,50 x107 Bac.mL-1). Os ambientes estudados (viveiros e rios) configuram elevado estado de trofia, com base nas altas concentra??es de clorofila-a e f?sforo total e domin?ncia de cianobact?rias. A composi??o de esp?cies nos viveiros e nos rios (ponto de capta??o/drenagem) foi semelhante, assim como altos valores de concentra??es de f?sforo e clorofila-a, evidenciando o efeito poluidor das descargas dos viveiros no ambiente natural

Les modèles d’habitat hydrauliques sont fréquemment utilisés pour prédire les impacts écologiques de la gestion des débits des rivières. Ils couplent des modèles hydrauliques des tronçons de rivières à des modèles de "préférences" des organismes pour les conditions hydrauliques de leur microhabitat (vitesses, hauteurs, forces). Les modèles d'habitat statistiques reposent sur une modélisation des distributions en fréquence des variables hydrauliques. Ils sont simples d'utilisation mais ne sont pas applicables en l'état en milieu insulaire tropical. Nous avons développé des modèles biologiques de préférences hydrauliques de 15 taxons diadromes des îles tropicales (crevettes et poissons), ainsi que des modèles hydrauliques statistiques adaptés aux rivières à forte pente et forte granulométrie. Les modèles utilisent cinq jeux de données biologiques existants (~8350 échantillons de pêches électriques, 52 rivières) et des mesures hydrauliques originales (44 rivières, 69 station×date), collectés dans quatre îles des Caraïbes (Guadeloupe, Martinique) et de l'Océan Indien (Mayotte, Réunion), en collaboration avec des partenaires locaux. Nos modèles hydrauliques statistiques prédisent les distributions de vitesses et de hauteurs d'eau observées avec plus de précision que les modèles développés en Europe continentale. Les modèles biologiques reflètent que les contraintes hydrauliques contribuent généralement faiblement à la sélection du microhabitat en milieu tropical. Néanmoins, certains taxons montrent des préférences hydrauliques significatives et comparables entre les jeux de données. Nous illustrons l'application possible des résultats pour guider la gestion des débits / Hydraulic habitat models are frequently used for predicting the ecological impacts of flow management in stream reaches. Their hydraulic component describes microhabitat hydraulics within the reach (e.g. velocity, depth); their biological component describes the "preferences" of aquatic taxa for microhabitat hydraulics. Statistical habitat models involve the modelling of the frequency distributions of hydraulic variables in reaches. Their application requires simple data, but such models are not available for insular tropical streams. We developed hydraulic preference models for 15 diadromous taxa of tropical islands (shrimps and fishes), and statistical hydraulic models for steep streams with large bed particle size. Our models are based on five available biological data sets (~8350 electrofishing units, 52 streams) and original hydraulic measurements (44 streams, 69 site×date) collected in four islands in the Caribbean region (Guadeloupe, Martinique) and the Indian Ocean (Reunion, Mayotte), in collaboration with local partners. Our hydraulic models improve the predictions of observed velocity and depth distributions when compared with previous models developed in continental Europe. Our biological models reflect that hydraulics contribute less to microhabitat selection in tropical islands than elsewhere. Nevertheless, some taxa have significant hydraulic preferences that are comparable among data sets and we illustrate a potential application of our results for guiding low flow management in tropical insular streams