Determinadas espécies arbóreas apresentam ciclos anuais de crescimento e dormência, registrados no lenho por conspícuas estruturas anatômicas – os anéis de crescimento. Nessas árvores pode-se determinar a idade e taxas de crescimento, com resolução calendária anual, através da análise temporal dos anéis de crescimento (dendrocronologia), bem como estudar a variação dessas estruturas segundo as condições ambientais (dendroecologia). Pesquisas recentes têm descrito anéis de crescimento anuais num grande número de espécies tropicais e subtropicais. A exemplo do que ocorre em zonas temperadas e áridas, o desenvolvimento da dendroecologia pode contribuir substancialmente ao conhecimento da dinâmica do clima e da vegetação em ecossistemas tropicais e subtropicais. Nesta tese eu reviso e desenvolvo estudos dendroecológicos em biomas brasileiros, principalmente, em ecossistemas subtropicais montanos, visando solidificar a dendroecologia no país. Segundo ampla revisão bibliográfica, estudos relacionados à dendroecologia nos biomas brasileiros, em sua maioria, versam sobre a anatomia e periodicidade de formação de anéis de crescimento na flora; poucos efetivamente relacionam séries anuais de anéis de crescimento com variações do ambiente. As pesquisas estão concentradas em biomas florestais, notadamente na Amazônia. No intuito de facilitar estudos futuros, apresento uma compilação de 124 espécies que formam anéis anuais. Pesquisas inéditas sobre anéis de crescimento em Araucaria angustifolia, espécie típica de formações florestais e campestres em regiões montanas do sul e sudeste do Brasil, comprovam seu potencial dendroecológico. Através de análise da atividade cambial demonstro que esta espécie forma anéis de crescimento anuais, relacionados à variação sazonal de temperatura e fotoperíodo. Estudando séries temporais de largura de anéis de crescimento verifiquei a existência de padrões regionais de crescimento, relacionados à variação interanual do clima, principalmente da temperatura. Regionalmente, A. angustifolia parece sensível a déficit hídrico em Dezembro e Janeiro, bem como responde de forma complexa às condições térmicas em Maio e Junho. Padrões de crescimento divergente entre árvores de campo e de floresta podem estar relacionados ao regime de queimada da vegetação campestre, por sua vez, moderado pela precipitação no mês de ignição de queimadas (Agosto). / Certain tree species present annual cycles of growth and dormancy, imprinted in wood as conspicuous anatomical structures – the growth rings. Temporal analysis of annual growth rings (dendrochronology) allows the determination of tree age and growth rate, with calendar year resolution, and to study long-term relationship between tree-growth and environmental conditions (dendroecology). Recent studies have found annual growth rings in many tropical and subtropical species. As in temperate and arid zones, dendroecological investigations may contribute for understanding the dynamics of climate and vegetation in tropical and subtropical ecosystems. Here, I review and develop dendroecological studies in biomes of Brazil, aiming to support further advances. According to a broad literature review, dendroecological studies in Brazilian Biomes have focused mostly on anatomy and periodicity of growth ring formation; few of them relate growth ring time-series to environmental conditions. The studies are concentrated in forested biomes, noticebly in Amazonia. In order to assist future studies I present a compilation of 124 species that produce annual growth rings. Novel studies on Araucaria angustifolia, a typical conifer growing in forest and grassland ecosystems of south and southeast Brazilian highlands, confirm its dendroecological potential. By means of cambium activity examination I show that this species produces annual growth rings, related to seasonal variations of temperature and photoperiod. Analyses of ring-width time series revealed regional growth patterns related to inter-annual climate variations. In a regional extent, A. angustifolia trees are, probably, sensitive the water deficit in December and January, as well respond to thermal conditions of May and June, in a complex manner. Divergent patterns between grassland and forest trees may be related to grassland fire regimes, moderated by rainfall during the fire ignition period (August).

Processos ecológicos e antrópicos interagem e produzem padrões estruturais de manchas de vegetação, os quais, por sua vez, atuam sobre os processos ecológicos devido à influência da estrutura e do contexto da paisagem sobre estes processos. A região do Planalto das Araucárias se caracteriza por uma paisagem em mosaico, onde manchas florestais se misturam à matriz campestre, como resultado de um processo natural de expansão florestal. É provável que este processo não ocorra uniformemente na paisagem, dadas as características de relevo e a proximidade de áreas fontes (floresta contínua). Os padrões estruturais de manchas florestais estão baseados no processo natural de formação da paisagem (manchas) e na alteração desses por antropização (fragmentos). Este estudo inicialmente objetivou identificar e diferenciar tipos de manchas florestais através de características estruturais e de contexto na paisagem. Posteriormente, foi avaliada a hipótese de que a ocorrência das manchas florestais seja uma resposta aos padrões de umidade do solo, mediados pela declividade do terreno, orientação solar sul e proximidade de talvegues, através de um modelo espacial de probabilidade de ocorrência de manchas para a região de estudo. Para tanto, comparamos o mapa de uso e cobertura do solo (ano base 2002) com o mapa de vegetação pretérita buscando diferenciar: floresta contínua, manchas florestais (MF), fragmentos de manchas (FRAG-MF) e fragmentos de floresta contínua (FRAG-FC). Os tipos de manchas foram caracterizados quanto à estrutura (forma e área) e contexto (contraste de borda, distância de floresta contínua, de vias e de centros urbanos) e as diferenças entre os tipos foram testadas por meio de análises de variância multivariada. Para a análise de probabilidade de ocorrência de MF em relação às características topográficas e à distância de área fonte, utilizamos uma análise de regressão logística múltipla, sendo os coeficientes e a performance do modelo testados por distintos métodos. Os resultados indicaram que os três tipos de manchas diferem significativamente entre si, sendo os fragmentos maiores e com formas mais complexas que as manchas. As MF se caracterizam pela forma regular, com tendência arredondada. Os FRAG-FC se encontram mais próximos de floresta contínua, vias e centros urbanos que os demais tipos. Ou seja, as características de estrutura e contexto das manchas nos permitiram diferenciar as MF dos fragmentos florestais. Com relação ao modelo de distribuição das MF, foi observado que a maior probabilidade de ocorrência de MF está associada aos locais de declividade suave, distantes de talvegues, distantes da floresta contínua e em terrenos orientados para o sul e o oeste. As condições locais de umidade que parecem influenciar a presença de MF são as encostas orientadas para o sul e oeste. Através do modelo, verificou-se uma concordância de 64% entre os locais preditos pelo modelo e os locais de ocorrência observada. A hipótese de que o processo de expansão florestal não ocorre uniformemente na paisagem se sustenta, uma vez que existem características de relevo que tornam certos locais mais favoráveis à ocorrência de manchas florestais do que outros. / Ecological and anthropogenic processes interact and produce structural vegetation patterns that can in turn act upon ecological processes, since they are influenced by landscape structure and context. The southern Brazilian Plateau (Planalto das Araucárias) is a mosaic landscape where forest patches occur in a grassland matrix as a result natural forest expansion. This process probably does not take place uniformly at the landscape, due to the heterogeneous topography and proximity of source areas (continuous forest). The landscape patterns are based on natural processes that shape the landscape (natural forest patches) and on their modification by anthropogenic activities (forest fragments). This study, had two main objectives. The first objective was to identify and distinguish types of forest patches using metrics of patch structure and context in the landscape. The second one was to evaluate the hypothesis that forest patch occurrence is a response to landscape humidity patterns mediated by terrain slope, solar orientation and talweg proximity. This was done by spatially modeling the probability of forest patch presence in the study area. We compared a 2002 land cover map with a past, pre-european settlement, land use map to identify: continuous forest, natural forest patches (MF), fragments of forest patches (FRAG-MF) and fragments of continous forest (FRAG-FC). Each of these patch types was described in terms of structure (shape and area) and context (edge contrast, distance from continous forest, distance from roads, and distance from urban areas), and the diferences among them were tested by a MANOVA. To model the probability of forest patch occurrence as a function of topographic features and distance from source areas, we used a multiple logistic regression. The results indicated that the all three types of forest patches differed significantly. Fragments tend to be larger and more complex in shape than natural patches, which tend to present a more regular, roundish shape. Fragments of continuous forest are closer to the continuous forests, to roads and urban areas, than are other patch types (FRAG-MF and MF), i.e., natural forest patches could be distinguished from fragmented patches on the basis of their structure and landscape context. The model of MF presence probability showed that higher probabilities are associated to low declivity, south and westward orientated sites, distant from talwegs and from continuous forests. The local moisture conditions that influenced the occurrence of MF are the south and westward aspects. There was a 64% concordance between presence sites predicted by the model and actual observed presence sites. The results provided evidence for the hypothesis that forest expansion is not uniform across the landscape, since topographic features make some sites more favorable than others to the establishment of forest patches.

O gênero Drimys é o de maior área de distribuição geográfica da família (Winteraceae), que compreende sete gêneros e cerca de 120 espécies. No Brasil, encontra-se desde a Bahia até o Rio Grande do Sul e ocorre em duas espécies, Drimys angustifolia Miers. e Drimys brasiliensis Miers, conhecidas popularmente como “casca-de-anta”. As folhas e cascas são usadas na medicina popular como antiescorbútico, estimulante, antiespasmódica, antidiarreica, antifebril, contra hemorragia uterina, antibacteriana, no tratamento de asma, bronquite, certas afecções do trato digestivo e, algumas vezes no tratamento do câncer e inseticidas. Ambas são caracterizadas pela presença de flavonóides e sesquiterpenoides. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a composição química, o potencial antioxidante, antiviral, inseticida, antitumoral, antifúngico, avaliação tóxica aguda e, também, formular e caracterizar duas nanoemulsões dos óleos voláteis das duas espécies do estudo. Por meio da hidrodestilação, foi possível realizar a extração dos óleos essenciais e determinar seus rendimentos que variaram entre 0,3 e 0,5% de folhas. A identificação dos componentes foi realizada utilizando a Cromatrografia Gasosa acoplada ao espectrofotômetro de massas (CG-EM), as quais apresentaram como componentes majoritários em todas as análises, o biciclogermacreno para a espécie Drimys angustifolia e a ciclocolorenona para a espécie Drimys brasiliensis. A formulação e caracterização da nanoemulsão foi realizada dentro dos parâmetros estabelecidos (tamanho de partícula, índice de polidispersão, pH) e através da microscopia eletrônica de transmissão foi confirmado o tamanho na escala nano. No que tange a atividade inseticida, ambas as espécies mostraram-se promissoras repelindo o cupim da espécie Cryptotermes brevis com índices de repelência negativos. Para avaliação inicial do potencial larvicida de Aedes aegypti, os óleos das duas espécies não foram eficientes. No entanto, a nanoemulsão de Drimys brasiliensis levou a 69% e 89% de mortalidade, correspondendo às concentrações de 0,5 μg/mL e 0,83 μg/mL, respectivamente. Com relação a atividade antioxidante, os óleos das duas espécies não foram capazes de reduzir o radical (2,2-difenil-1-picril-hidrazil) DPPH . Já na atividade antiviral frente ao VHS-1, as duas espécies mostraram-se promissoras inibindo a replicação viral. Na atividade antitumoral nas linhagens de glioma (U-138 MG) e de bexiga (T24), somente o óleo de Drimys brasiliensis reduziu a viabilidade celular das duas linhagens pelo ensaio do MTT, com resultados similares na contagem celular. Na análise da citometria pela incorporação da Anexina-V/Iodeto de propídio caracterizou-se indução de apoptose tardia. Na atividade antifúngica, as duas espécies foram eficazes contra o fungo oportunista Acremonium, presente em diversas infecções em transplantados e imunocomprometidos. Quanto à avaliação da toxicidade aguda, as duas espécies mostraram importantes sinais de toxicidade em ratos Wistar como ptose, tremor, redução da atividade motora, exolftamia, aumento da freqüência respiratória. Os animais tratados com espécie D. brasiliensis ainda apresentaram aumento na micção e diarréia. Desta maneira, é importante ressaltar que todos os ensaios biológicos, o estudo toxicológico, e a elaboração e caracterização das nanoemulsões dos óleos essenciais foram realizados pela primeira vez para as duas espécies vegetais, destacando a importância e ineditismo do presente trabalho. / The genus Drimys presents the largest geographical distribution of the family (Winteraceae), which comprises seven genera and about 120 species. In Brazil, is found from Bahia to Rio Grande do Sul and occurs in two species, Drimys angustifolia L. and Drimys brasiliensis Miers, popularly known as "Casca-de-anta". The leaves and barks are used in folk medicine as antiscorbutic, stimulant, antispasmodic, anti-diarrheal, antipyretic, against uterine bleeding, antibacterial, to treat asthma, bronchitis, certain disorders of the digestive tract and sometimes in the treatment of cancer and insecticides. Both are characterized by the presence of flavonoids and sesquiterpenoids. The objective of this study was to evaluate the chemical composition, the antioxidant, antiviral, insecticidal, antitumor, antifungal, acute toxicological evaluation and also to formulate and characterize two nanoemulsions of the volatile oils of two species of the study. By steam distillation was possible to perform the extraction of essential oils and to determine their yields ranging between 0.3 and 0.5% of leaves. The identification of components was performed using the Gas Cromatography coupled to mass spectrometer (GC-MS), which presented as major components in all analyzis bicyclogermacrene for the Drimys angustifolia species and ciclocolorenona for the Drimys brasiliensis. The formulation and characterization of nanoemulsion was performed within the established parameters (particle size, polydispersity, pH) and by transmission electron microscopy confirming the size at the nanoscale. Regarding the insecticidal activity, both species were promising repelling termites Cryptotermes brevis with negative index of repellency. To evaluate initial potential larvicidal Aedes aegypti, the oils of the two species were not efficient, however, of the Drimys brasiliensis nanoemulsion the larvae mortality of the 69% and 89%, corresponding to concentrations of 0.5 μg/mL and 0.83 μg/mL, respectively. With respect to antioxidant activity, the oils of the two species have not been able to reduce the (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) DPPH radical. In the antiviral activity against the HSV-1, the two species were promising inhibiting viral replication. In antitumor activity in glioma cell lines (U-138 MG) and bladder (T24), only the oil Drimys brasiliensis reduced cell viability of two strains by the MTT assay, with similar results in cell counts and flow cytometry analysis of the incorporation of Anexinn-V/Propidium Iodide characterized as late apoptosis. In the antifungal activity, the two species were effective against the opportunistic fungus Acremonium, present in various infections in transplant and immunocompromised. Regarding the evaluation of acute toxicity, the two species showed significant signs of toxicity in rats as ptosis, tremor, decreased motor activity, exolftamia, shortness of breath. Animals treated with species Drimys brasiliensis also showed an increase in urination and diarrhea. Thus, it is important that all biological assays, the toxicity study, and preparation and characterization of nanoemulsions of essential oils were first performed for the two species, highlighting the importance and originality of this work.

O horário de atividade é um importante aspecto da vida de um animal, refletindo sua fisiologia, interações com o ambiente e com outros animais. Dentre os sinais exógenos que ajudam a determinar o início e fim de um dia para um animal estão a luz, temperatura, precipitação e disponibilidade de alimento. Em nosso estudo buscamos determinar o horário de atividade de duas espécies de roedores cricetídeos, Akodon montensis e Delomys dorsalis, verificando como este é influenciado por variáveis ambientais (temperatura e umidade) e pela disponibilidade da semente da araucária (pinhão). Para isso, utilizamos 21 armadilhas acopladas com relógios para determinar o horário de captura dos animais em oito grades de floresta com araucária nativa. As armadilhas permaneceram funcionando por cinco noites consecutivas em excursões bimestrais no período de março de 2010 a fevereiro de 2011. Para determinar a influência do pinhão no horário de atividade comparamos a época dentro e fora de sua produção. Também removemos o pinhão, experimentalmente, de quatro das grades para determinar como a ausência desse recurso sazonal afeta o comportamento dos animais (grades remoção). Encontramos um padrão de atividade bimodal para A. montensis e unimodal para D. dorsalis, sendo as duas espécies predominantemente noturnas e apresentando padrões de atividade noturnos distintos. Em A. montensis, verificamos diferenciações no horário de atividade entre o inverno e o verão, com a atividade nos meses mais frios apresentando um pico no início na noite e, nos meses mais quentes, apresentando um pico no fim da noite. A. montensis também apresentou horários médios de atividade diferentes entre as grades controle (21h35min) e remoção (23h51min). Em D. dorsalis verificamos uma relação positiva entre o horário de atividade e a temperatura ambiente. O efeito da remoção do pinhão sobre a atividade de A. montensis reforça a importância dessa espécie para a fauna de pequenos mamíferos. / An important aspect of an animal’s life is its activity pattern, which reflects its physiology, interactions with the environment and with other animals. Among the exogenous signs that help determine the beginning and end of a day to an animal are light, temperature, precipitation and food availability. In our study we aimed to determine the daily activity patterns of two species of cricetid rodents, Akodon montensis and Delomys dorsalis, analyzing how these are influenced by the availability of an important seasonal resource, the seed of the araucaria tree (Araucaria angustifolia), and by environmental variables (temperature and humidity). To do so, we used 21 live-traps equipped with clocks that determined the time an individual was captured in eight grids placed in native araucaria forest. The traps were set on the grids for five consecutive nights during six excursions, which took place between March 2010 and February 2011. To determine the influence of the araucaria seed on the daily activity of the two species, we compared the times of capture registered during the production season of the seed and outside of the production period. We also experimentally removed the araucaria seeds from four of the grids, to determine how the absence of this seasonal resource affects the behavior of the studied species (removal grids). We found a bimodal daily activity pattern for A. montensis and a unimodal pattern for D. dorsalis, and both species were considered predominantly nocturnal and presented distinct nocturnal activity patterns. A. montensis showed a differentiation in its daily activity pattern between winter and summer, presenting a peak of activity in the beginning of the night in the colder months and at the end of night during the warmer months. A. montensis also presented different average activity hours between the control grids (9:35 p.m.) and removal grids (11:51 p.m.). We found a positive relationship between the daily activity time of D. dorsalis and ambient temperature. The effect of the removal of the araucaria seed on the daily activity of A. montensis reinforces the importance of this tree species to the small mammal fauna.

A predação de sementes, juntamente com a dispersão, é um dos principais fatores determinantes no recrutamento de novos indivíduos. Espécies de plantas que oscilam na produção de frutos e sementes podem influenciar os predadores e dispersores, alterando a resposta destes em anos de baixa ou alta oferta de recursos. A araucária (Araucaria angustifolia) é o principal elemento da Floresta Ombrófila Mista e as suas sementes, os pinhões, além de amplamente consumidas pela fauna, são uma importante fonte de renda para muitas famílias. Dentre os animais, os roedores são os principais predadores dessas sementes. O objetivo de nosso estudo foi avaliar a relação entre a abundância dos roedores, a disponibilidade de frutos zoocóricos e de sementes da araucária. Avaliamos também se a disponibilidade de sementes influencia nas taxas de remoção e dispersão da araucária. Realizamos o estudo em oito áreas (quatro nativas e quatro de plantação com araucária) na Floresta Nacional de São Francisco de Paula, nordeste do Rio Grande do Sul. Amostramos os roedores durante cinco noites consecutivas em cada estação do ano (abr/outono, jul/inverno, out/primavera e jan/verão). Para avaliar a produção, acompanhamos mensalmente, entre jan/06 a jan/07, todos os indivíduos frutificando ao longo de duas transecções em cada área. Avaliamos também a predação e dispersão de sementes da araucária entre os meses de mai/06 a ago/06. Nossos resultados demonstraram que as sementes da araucária são um importante recurso nas áreas, principalmente no inverno, período em que houve uma queda acentuada na disponibilidade de outros frutos no solo. A abundância dos roedores variou entre as estações do ano, sendo maior no inverno e menor no verão. A remoção de sementes variou entre as áreas nativas e plantadas e entre os meses. Encontramos uma menor remoção nas áreas plantadas, locais de maior disponibilidade de pinhões no solo. A sobrevivência das sementes também foi maior nessas áreas. Nossos resultados indicaram um padrão de predação variando de acordo com a densidade, com uma correlação negativa entre a produção de sementes e a remoção. Nos locais de maior abundância de roedores e maior disponibilidade de sementes encontramos uma menor taxa de remoção, sugerindo uma possível saciação dos predadores. Essa estratégia pode ter conseqüências para o recrutamento e conservação da araucária, bem como para a dinâmica de predação e dispersão, caso não ocorra um manejo dos impactos associados a essa formação, como por exemplo, a coleta das sementes para comercialização e a presença de gado nas áreas. / Seed predation, as well as dispersion, is one of the determinant factors involved in the recruitments of new plant individuals. Plant species that oscillate in their fruit and seed production may influence their seed predators and dispersers, changing their responses in years with high or low resource offer. Araucaria angustifolia is the main element of the Araucaria Forest. Its seeds are largely consumed by the fauna as well as by people, being an important income source for many families. Among the animals that feed upon this seed, the rodents are the main predators. The aim of this study was to evaluate the relation between rodent abundance and fruit availability as well as Araucaria angustifolia seed availability. We also evaluated if the seed production influences the rate of predation and dispersion of araucaria seeds. We conducted the study in the National Forest of São Francisco de Paula, in Rio Grande do Sul state, southern Brazil. In this area, eight forested study sites were selected, four of them were covered by native vegetation (Mixed Ombrophilous Forest) and four were planted with Araucaria. We sampled the rodents at each site during five consecutive nights in each season (autumn, winter, spring, summer). To evaluate the amount of fruit production, we recorded all fruiting individuals of two transects of each area once a month between Jan/06 and Jan/07. We also evaluated the araucaria seed predation and dispersion between May/06 and Aug/06. Our results showed that Araucaria seeds are an important resource in the area, mainly in winter, on which availability of other fruits on the ground was lower. The rodent abundance changed between seasons, being higher during the winter and summer. Seed removal changed between native and planted sites as well as along months. We found low removal rates in planted areas, where overall seed availability on the ground was higher. Seed survival rate was also higher in these areas. Our results indicated a pattern of seed predation changing according to seed density, with a negative correlation between seed production and removal. In areas with higher rodent abundance, we detected lower removal rates, which suggests predator satiation. Such strategy might have consequences for recruitment and conservation of A. angustifolia, as well as for the predation and dispersion dynamic, in case of inadequate management of this species. Additional impacts on seed numbers, such as seed harvest for commercialization and the presence of cattle should be considered in management projects.

Determinadas espécies arbóreas apresentam ciclos anuais de crescimento e dormência, registrados no lenho por conspícuas estruturas anatômicas – os anéis de crescimento. Nessas árvores pode-se determinar a idade e taxas de crescimento, com resolução calendária anual, através da análise temporal dos anéis de crescimento (dendrocronologia), bem como estudar a variação dessas estruturas segundo as condições ambientais (dendroecologia). Pesquisas recentes têm descrito anéis de crescimento anuais num grande número de espécies tropicais e subtropicais. A exemplo do que ocorre em zonas temperadas e áridas, o desenvolvimento da dendroecologia pode contribuir substancialmente ao conhecimento da dinâmica do clima e da vegetação em ecossistemas tropicais e subtropicais. Nesta tese eu reviso e desenvolvo estudos dendroecológicos em biomas brasileiros, principalmente, em ecossistemas subtropicais montanos, visando solidificar a dendroecologia no país. Segundo ampla revisão bibliográfica, estudos relacionados à dendroecologia nos biomas brasileiros, em sua maioria, versam sobre a anatomia e periodicidade de formação de anéis de crescimento na flora; poucos efetivamente relacionam séries anuais de anéis de crescimento com variações do ambiente. As pesquisas estão concentradas em biomas florestais, notadamente na Amazônia. No intuito de facilitar estudos futuros, apresento uma compilação de 124 espécies que formam anéis anuais. Pesquisas inéditas sobre anéis de crescimento em Araucaria angustifolia, espécie típica de formações florestais e campestres em regiões montanas do sul e sudeste do Brasil, comprovam seu potencial dendroecológico. Através de análise da atividade cambial demonstro que esta espécie forma anéis de crescimento anuais, relacionados à variação sazonal de temperatura e fotoperíodo. Estudando séries temporais de largura de anéis de crescimento verifiquei a existência de padrões regionais de crescimento, relacionados à variação interanual do clima, principalmente da temperatura. Regionalmente, A. angustifolia parece sensível a déficit hídrico em Dezembro e Janeiro, bem como responde de forma complexa às condições térmicas em Maio e Junho. Padrões de crescimento divergente entre árvores de campo e de floresta podem estar relacionados ao regime de queimada da vegetação campestre, por sua vez, moderado pela precipitação no mês de ignição de queimadas (Agosto). / Certain tree species present annual cycles of growth and dormancy, imprinted in wood as conspicuous anatomical structures – the growth rings. Temporal analysis of annual growth rings (dendrochronology) allows the determination of tree age and growth rate, with calendar year resolution, and to study long-term relationship between tree-growth and environmental conditions (dendroecology). Recent studies have found annual growth rings in many tropical and subtropical species. As in temperate and arid zones, dendroecological investigations may contribute for understanding the dynamics of climate and vegetation in tropical and subtropical ecosystems. Here, I review and develop dendroecological studies in biomes of Brazil, aiming to support further advances. According to a broad literature review, dendroecological studies in Brazilian Biomes have focused mostly on anatomy and periodicity of growth ring formation; few of them relate growth ring time-series to environmental conditions. The studies are concentrated in forested biomes, noticebly in Amazonia. In order to assist future studies I present a compilation of 124 species that produce annual growth rings. Novel studies on Araucaria angustifolia, a typical conifer growing in forest and grassland ecosystems of south and southeast Brazilian highlands, confirm its dendroecological potential. By means of cambium activity examination I show that this species produces annual growth rings, related to seasonal variations of temperature and photoperiod. Analyses of ring-width time series revealed regional growth patterns related to inter-annual climate variations. In a regional extent, A. angustifolia trees are, probably, sensitive the water deficit in December and January, as well respond to thermal conditions of May and June, in a complex manner. Divergent patterns between grassland and forest trees may be related to grassland fire regimes, moderated by rainfall during the fire ignition period (August).

Processos ecológicos e antrópicos interagem e produzem padrões estruturais de manchas de vegetação, os quais, por sua vez, atuam sobre os processos ecológicos devido à influência da estrutura e do contexto da paisagem sobre estes processos. A região do Planalto das Araucárias se caracteriza por uma paisagem em mosaico, onde manchas florestais se misturam à matriz campestre, como resultado de um processo natural de expansão florestal. É provável que este processo não ocorra uniformemente na paisagem, dadas as características de relevo e a proximidade de áreas fontes (floresta contínua). Os padrões estruturais de manchas florestais estão baseados no processo natural de formação da paisagem (manchas) e na alteração desses por antropização (fragmentos). Este estudo inicialmente objetivou identificar e diferenciar tipos de manchas florestais através de características estruturais e de contexto na paisagem. Posteriormente, foi avaliada a hipótese de que a ocorrência das manchas florestais seja uma resposta aos padrões de umidade do solo, mediados pela declividade do terreno, orientação solar sul e proximidade de talvegues, através de um modelo espacial de probabilidade de ocorrência de manchas para a região de estudo. Para tanto, comparamos o mapa de uso e cobertura do solo (ano base 2002) com o mapa de vegetação pretérita buscando diferenciar: floresta contínua, manchas florestais (MF), fragmentos de manchas (FRAG-MF) e fragmentos de floresta contínua (FRAG-FC). Os tipos de manchas foram caracterizados quanto à estrutura (forma e área) e contexto (contraste de borda, distância de floresta contínua, de vias e de centros urbanos) e as diferenças entre os tipos foram testadas por meio de análises de variância multivariada. Para a análise de probabilidade de ocorrência de MF em relação às características topográficas e à distância de área fonte, utilizamos uma análise de regressão logística múltipla, sendo os coeficientes e a performance do modelo testados por distintos métodos. Os resultados indicaram que os três tipos de manchas diferem significativamente entre si, sendo os fragmentos maiores e com formas mais complexas que as manchas. As MF se caracterizam pela forma regular, com tendência arredondada. Os FRAG-FC se encontram mais próximos de floresta contínua, vias e centros urbanos que os demais tipos. Ou seja, as características de estrutura e contexto das manchas nos permitiram diferenciar as MF dos fragmentos florestais. Com relação ao modelo de distribuição das MF, foi observado que a maior probabilidade de ocorrência de MF está associada aos locais de declividade suave, distantes de talvegues, distantes da floresta contínua e em terrenos orientados para o sul e o oeste. As condições locais de umidade que parecem influenciar a presença de MF são as encostas orientadas para o sul e oeste. Através do modelo, verificou-se uma concordância de 64% entre os locais preditos pelo modelo e os locais de ocorrência observada. A hipótese de que o processo de expansão florestal não ocorre uniformemente na paisagem se sustenta, uma vez que existem características de relevo que tornam certos locais mais favoráveis à ocorrência de manchas florestais do que outros. / Ecological and anthropogenic processes interact and produce structural vegetation patterns that can in turn act upon ecological processes, since they are influenced by landscape structure and context. The southern Brazilian Plateau (Planalto das Araucárias) is a mosaic landscape where forest patches occur in a grassland matrix as a result natural forest expansion. This process probably does not take place uniformly at the landscape, due to the heterogeneous topography and proximity of source areas (continuous forest). The landscape patterns are based on natural processes that shape the landscape (natural forest patches) and on their modification by anthropogenic activities (forest fragments). This study, had two main objectives. The first objective was to identify and distinguish types of forest patches using metrics of patch structure and context in the landscape. The second one was to evaluate the hypothesis that forest patch occurrence is a response to landscape humidity patterns mediated by terrain slope, solar orientation and talweg proximity. This was done by spatially modeling the probability of forest patch presence in the study area. We compared a 2002 land cover map with a past, pre-european settlement, land use map to identify: continuous forest, natural forest patches (MF), fragments of forest patches (FRAG-MF) and fragments of continous forest (FRAG-FC). Each of these patch types was described in terms of structure (shape and area) and context (edge contrast, distance from continous forest, distance from roads, and distance from urban areas), and the diferences among them were tested by a MANOVA. To model the probability of forest patch occurrence as a function of topographic features and distance from source areas, we used a multiple logistic regression. The results indicated that the all three types of forest patches differed significantly. Fragments tend to be larger and more complex in shape than natural patches, which tend to present a more regular, roundish shape. Fragments of continuous forest are closer to the continuous forests, to roads and urban areas, than are other patch types (FRAG-MF and MF), i.e., natural forest patches could be distinguished from fragmented patches on the basis of their structure and landscape context. The model of MF presence probability showed that higher probabilities are associated to low declivity, south and westward orientated sites, distant from talwegs and from continuous forests. The local moisture conditions that influenced the occurrence of MF are the south and westward aspects. There was a 64% concordance between presence sites predicted by the model and actual observed presence sites. The results provided evidence for the hypothesis that forest expansion is not uniform across the landscape, since topographic features make some sites more favorable than others to the establishment of forest patches.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-01-23T14:20:40Z No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-01-25T11:00:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-25T11:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ZulmarJofliDosSantosJunior_TESE.pdf: 3964236 bytes, checksum: 3b3bfc71a2c718ffc333877fed25c592 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / As quest?es ambientais v?m provocando discuss?es entre v?rios atores sociais compostos por grupos de ativistas, ambientalistas, pol?ticos, cientistas, pesquisadores, discentes, institui??es p?blicas e privadas. Dentro deste universo o presente trabalho prop?ese a obter e caracterizar um comp?sito de matriz de resina Poli?ster Ortoft?lica com carga de refor?o/ enchimento de fibra vegetal da esp?cie Agave Angustifolia Haw na propor??o de 5%, 7,5% e 10% em massa em rela??o ? matriz. Foram fabricadas mantas de fibra da agave para tr?s formula??es e, para a obten??o do comp?sito, utilizou-se o processo de prensagem a frio. As mantas de agave, intercaladas com a resina, foram colocadas no molde com orienta??es defasadas de 90? entre as mesmas e pesando 5g cada. Os corpos de prova das formula??es dos comp?sitos foram fabricados em molde fechado, baseados em normas espec?ficas e foram submetidos a ciclos de ensaios mec?nicos, t?rmicos, f?sicos e qu?micos. Sendo determinadas as resist?ncias mec?nicas a tra??o, flex?o, impacto, propriedades termof?sicas, a densidade, a absor??o de ?gua doce e salgada, e a composi??o qu?mica atrav?s da Espectrometria de Fluoresc?ncia de Raios X (FRX). Provou-se a viabilidade de obten??o do comp?sito para todas as formula??es estudadas. A formula??o mecanicamente mais vi?vel foi a de 10% de fibra de Agave Angustifolia Haw. Todas as formula??es apresentaram resist?ncias mec?nicas ? tra??o e ao impacto superiores ? da resina matriz, traduzindo uma fun??o de carga de refor?o da fibra de Agave utilizada. As fibras comportaram-se como carga de enchimento quando todas as suas formula??es apresentaram resist?ncias mec?nicas a flex?o inferior ? da resina matriz. / Environmental issues have raised discussions among several social agents such as activists, ambietalists, politicians, scientists, professors and both private and public institutions. Within this scope, this paper aims to develop and carachterize an Orthophthalic Polyester resin matrix composite with reinforcing / filling load of vegetable fiber of the species Agave Angustifolia Haw in the proportion of 5%, 7.5% and 10% in mass comparing to the matrix. Agave fiber blankets were made for three formulations and, to obtain the composite, the cold pressing process was used. The agave blankets, intercalated with the resin, were placed in the template with 90? lagged orientations between them and weighing 5g each. The test specimens of the composite formulations were fabricated in a closed mould, based on specific standards and subjected to mechanical, thermal, physical and chemical test cycles. The tensile strength, flexural strength, impact, thermophysical properties, density, freshwater and saltwater absorption, and chemical composition are determined by X-Ray Fluorescence Spectrometry (FRX). The feasibility of obtaining the composite was tested for all formulations studied. The mechanically most viable formulation was the one composed by 10% Agave Angustifolia Haw fiber. All the formulations had higher tensile and impact strength than the matrix resin, leading to a reinforcing load function of the Agave fiber used. The fibers behaved as fillers when all of their formulations presented mechanical strength at lower flexion than the matrix resin.

O horário de atividade é um importante aspecto da vida de um animal, refletindo sua fisiologia, interações com o ambiente e com outros animais. Dentre os sinais exógenos que ajudam a determinar o início e fim de um dia para um animal estão a luz, temperatura, precipitação e disponibilidade de alimento. Em nosso estudo buscamos determinar o horário de atividade de duas espécies de roedores cricetídeos, Akodon montensis e Delomys dorsalis, verificando como este é influenciado por variáveis ambientais (temperatura e umidade) e pela disponibilidade da semente da araucária (pinhão). Para isso, utilizamos 21 armadilhas acopladas com relógios para determinar o horário de captura dos animais em oito grades de floresta com araucária nativa. As armadilhas permaneceram funcionando por cinco noites consecutivas em excursões bimestrais no período de março de 2010 a fevereiro de 2011. Para determinar a influência do pinhão no horário de atividade comparamos a época dentro e fora de sua produção. Também removemos o pinhão, experimentalmente, de quatro das grades para determinar como a ausência desse recurso sazonal afeta o comportamento dos animais (grades remoção). Encontramos um padrão de atividade bimodal para A. montensis e unimodal para D. dorsalis, sendo as duas espécies predominantemente noturnas e apresentando padrões de atividade noturnos distintos. Em A. montensis, verificamos diferenciações no horário de atividade entre o inverno e o verão, com a atividade nos meses mais frios apresentando um pico no início na noite e, nos meses mais quentes, apresentando um pico no fim da noite. A. montensis também apresentou horários médios de atividade diferentes entre as grades controle (21h35min) e remoção (23h51min). Em D. dorsalis verificamos uma relação positiva entre o horário de atividade e a temperatura ambiente. O efeito da remoção do pinhão sobre a atividade de A. montensis reforça a importância dessa espécie para a fauna de pequenos mamíferos. / An important aspect of an animal’s life is its activity pattern, which reflects its physiology, interactions with the environment and with other animals. Among the exogenous signs that help determine the beginning and end of a day to an animal are light, temperature, precipitation and food availability. In our study we aimed to determine the daily activity patterns of two species of cricetid rodents, Akodon montensis and Delomys dorsalis, analyzing how these are influenced by the availability of an important seasonal resource, the seed of the araucaria tree (Araucaria angustifolia), and by environmental variables (temperature and humidity). To do so, we used 21 live-traps equipped with clocks that determined the time an individual was captured in eight grids placed in native araucaria forest. The traps were set on the grids for five consecutive nights during six excursions, which took place between March 2010 and February 2011. To determine the influence of the araucaria seed on the daily activity of the two species, we compared the times of capture registered during the production season of the seed and outside of the production period. We also experimentally removed the araucaria seeds from four of the grids, to determine how the absence of this seasonal resource affects the behavior of the studied species (removal grids). We found a bimodal daily activity pattern for A. montensis and a unimodal pattern for D. dorsalis, and both species were considered predominantly nocturnal and presented distinct nocturnal activity patterns. A. montensis showed a differentiation in its daily activity pattern between winter and summer, presenting a peak of activity in the beginning of the night in the colder months and at the end of night during the warmer months. A. montensis also presented different average activity hours between the control grids (9:35 p.m.) and removal grids (11:51 p.m.). We found a positive relationship between the daily activity time of D. dorsalis and ambient temperature. The effect of the removal of the araucaria seed on the daily activity of A. montensis reinforces the importance of this tree species to the small mammal fauna.

O gênero Drimys é o de maior área de distribuição geográfica da família (Winteraceae), que compreende sete gêneros e cerca de 120 espécies. No Brasil, encontra-se desde a Bahia até o Rio Grande do Sul e ocorre em duas espécies, Drimys angustifolia Miers. e Drimys brasiliensis Miers, conhecidas popularmente como “casca-de-anta”. As folhas e cascas são usadas na medicina popular como antiescorbútico, estimulante, antiespasmódica, antidiarreica, antifebril, contra hemorragia uterina, antibacteriana, no tratamento de asma, bronquite, certas afecções do trato digestivo e, algumas vezes no tratamento do câncer e inseticidas. Ambas são caracterizadas pela presença de flavonóides e sesquiterpenoides. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a composição química, o potencial antioxidante, antiviral, inseticida, antitumoral, antifúngico, avaliação tóxica aguda e, também, formular e caracterizar duas nanoemulsões dos óleos voláteis das duas espécies do estudo. Por meio da hidrodestilação, foi possível realizar a extração dos óleos essenciais e determinar seus rendimentos que variaram entre 0,3 e 0,5% de folhas. A identificação dos componentes foi realizada utilizando a Cromatrografia Gasosa acoplada ao espectrofotômetro de massas (CG-EM), as quais apresentaram como componentes majoritários em todas as análises, o biciclogermacreno para a espécie Drimys angustifolia e a ciclocolorenona para a espécie Drimys brasiliensis. A formulação e caracterização da nanoemulsão foi realizada dentro dos parâmetros estabelecidos (tamanho de partícula, índice de polidispersão, pH) e através da microscopia eletrônica de transmissão foi confirmado o tamanho na escala nano. No que tange a atividade inseticida, ambas as espécies mostraram-se promissoras repelindo o cupim da espécie Cryptotermes brevis com índices de repelência negativos. Para avaliação inicial do potencial larvicida de Aedes aegypti, os óleos das duas espécies não foram eficientes. No entanto, a nanoemulsão de Drimys brasiliensis levou a 69% e 89% de mortalidade, correspondendo às concentrações de 0,5 μg/mL e 0,83 μg/mL, respectivamente. Com relação a atividade antioxidante, os óleos das duas espécies não foram capazes de reduzir o radical (2,2-difenil-1-picril-hidrazil) DPPH . Já na atividade antiviral frente ao VHS-1, as duas espécies mostraram-se promissoras inibindo a replicação viral. Na atividade antitumoral nas linhagens de glioma (U-138 MG) e de bexiga (T24), somente o óleo de Drimys brasiliensis reduziu a viabilidade celular das duas linhagens pelo ensaio do MTT, com resultados similares na contagem celular. Na análise da citometria pela incorporação da Anexina-V/Iodeto de propídio caracterizou-se indução de apoptose tardia. Na atividade antifúngica, as duas espécies foram eficazes contra o fungo oportunista Acremonium, presente em diversas infecções em transplantados e imunocomprometidos. Quanto à avaliação da toxicidade aguda, as duas espécies mostraram importantes sinais de toxicidade em ratos Wistar como ptose, tremor, redução da atividade motora, exolftamia, aumento da freqüência respiratória. Os animais tratados com espécie D. brasiliensis ainda apresentaram aumento na micção e diarréia. Desta maneira, é importante ressaltar que todos os ensaios biológicos, o estudo toxicológico, e a elaboração e caracterização das nanoemulsões dos óleos essenciais foram realizados pela primeira vez para as duas espécies vegetais, destacando a importância e ineditismo do presente trabalho. / The genus Drimys presents the largest geographical distribution of the family (Winteraceae), which comprises seven genera and about 120 species. In Brazil, is found from Bahia to Rio Grande do Sul and occurs in two species, Drimys angustifolia L. and Drimys brasiliensis Miers, popularly known as "Casca-de-anta". The leaves and barks are used in folk medicine as antiscorbutic, stimulant, antispasmodic, anti-diarrheal, antipyretic, against uterine bleeding, antibacterial, to treat asthma, bronchitis, certain disorders of the digestive tract and sometimes in the treatment of cancer and insecticides. Both are characterized by the presence of flavonoids and sesquiterpenoids. The objective of this study was to evaluate the chemical composition, the antioxidant, antiviral, insecticidal, antitumor, antifungal, acute toxicological evaluation and also to formulate and characterize two nanoemulsions of the volatile oils of two species of the study. By steam distillation was possible to perform the extraction of essential oils and to determine their yields ranging between 0.3 and 0.5% of leaves. The identification of components was performed using the Gas Cromatography coupled to mass spectrometer (GC-MS), which presented as major components in all analyzis bicyclogermacrene for the Drimys angustifolia species and ciclocolorenona for the Drimys brasiliensis. The formulation and characterization of nanoemulsion was performed within the established parameters (particle size, polydispersity, pH) and by transmission electron microscopy confirming the size at the nanoscale. Regarding the insecticidal activity, both species were promising repelling termites Cryptotermes brevis with negative index of repellency. To evaluate initial potential larvicidal Aedes aegypti, the oils of the two species were not efficient, however, of the Drimys brasiliensis nanoemulsion the larvae mortality of the 69% and 89%, corresponding to concentrations of 0.5 μg/mL and 0.83 μg/mL, respectively. With respect to antioxidant activity, the oils of the two species have not been able to reduce the (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) DPPH radical. In the antiviral activity against the HSV-1, the two species were promising inhibiting viral replication. In antitumor activity in glioma cell lines (U-138 MG) and bladder (T24), only the oil Drimys brasiliensis reduced cell viability of two strains by the MTT assay, with similar results in cell counts and flow cytometry analysis of the incorporation of Anexinn-V/Propidium Iodide characterized as late apoptosis. In the antifungal activity, the two species were effective against the opportunistic fungus Acremonium, present in various infections in transplant and immunocompromised. Regarding the evaluation of acute toxicity, the two species showed significant signs of toxicity in rats as ptosis, tremor, decreased motor activity, exolftamia, shortness of breath. Animals treated with species Drimys brasiliensis also showed an increase in urination and diarrhea. Thus, it is important that all biological assays, the toxicity study, and preparation and characterization of nanoemulsions of essential oils were first performed for the two species, highlighting the importance and originality of this work.