Enquanto em regiões temperadas o conhecimento sobre a relação solo-vegetação é consolidado, nos trópicos e subtrópicos é preliminar. É urgente a necessidade de se determinar os fatores abióticos que controlam padrões vegetacionais visando dar suporte a estudos de recuperação e conservação. O presente estudo analisa a relação entre fatores abióticos e vegetação campestre na forma de três artigos científicos (capítulos I, II e III) e um artigo de revisão (capítulo IV). Nos primeiros três artigos, analisou-se a variância da vegetação em diferentes escalas ecológicas; e no artigo de revisão, discutiu-se de forma aplicada a variância de fatores bióticos e abióticos em resposta à degradação. Dessa forma, a presente tese objetivou responder as seguintes questões: (I) Que diferenças podem ser observadas dentro de uma mesma espécie quanto à funcionalidade e suas estratégias de alocação sob diferentes graus de disponibilidade de recursos?; (II) Quão variáveis são as propriedades físicas e químicas do solo em diferentes escalas espaciais; e existem propriedades dos solos que podem explicar com maior precisão a distribuição das espécies em diferentes escalas espaciais? (III) Que porcentagem de variância da vegetação pode ser explicada por propriedades pedológicas e climáticas; e quais características de solo e clima melhor explicam esses padrões de vegetação? No capítulo IV é apresentado um modelo conceitual sobre degradação dos campos e sua aplicação aos campos do Rio Grande do Sul (RS). Para responder as questões acima usei dados ao nível de espécie de campos calcáreos da Alemanha (capítulo I); dados ao nível de comunidade em seis áreas campestres do Rio Grande do Sul, sul do Brasil (capítulos II e III); e através da revisão de literatura relacionada à degradação, quanto à capacidade de recuperação dos campos do RS (capítulo IV). Os resultados evidenciaram que: (I) dentro de espécies ficaram evidentes duas estratégias frente à limitação de recursos, enquanto a resposta dos atributos aos diferentes tratamentos se mostrou constante; (II) a variação dos parâmetros do solo relaciona-se à escala espacial aplicada e a variância da vegetação geralmente responde a diferentes parâmetros de solo em diferentes escalas; (III) 45% da variância da vegetação entre biomas nos campos do RS foi explicada por características pedológicas e climáticas, sendo em grande parte governada pela precipitação anual e a porcentagem de saturação por alumínio do solo; e (IV) o modelo conceitual apresenta variações ao longo de dois eixos (biótico e abiótico) e poderá servir de suporte a estudos de conservação e recuperação de campos tropicais e suptropicais, bem como facilitar a tomada de decisões quanto ao manejo e conservação. Como conclusão geral, verificou-se que a vegetação campestre responde a variações ambientais em diferentes escalas espaciais e pode adotar diferentes estratégias para sobrepor filtros ambientais e processos de degradação. O entendimento da relação entre a vegetação e o meio abiótico é de grande importância para tomada de decisões quanto ao emprego de formas alternativas de manejo e conservação. / Whereas in temperate regions the abiotic-biotic relationship is well-known, in the tropics and subtropics our understanding is still preliminary. There is an urgent need to determine abiotic factors that control vegetation patterns in order to give support to restoration and conservation approaches. The present thesis analyses the relationship between abiotic factors and grassland vegetation in three original research papers (chapters I, II and III) and a review paper (chapter IV). In the first three papers, vegetation variance in response to abiotic factors was analyzed at different ecological scales; and in the fourth, the variance in biotic and abiotic factors in response to degradation process was discussed with a more applied view. Thus in this thesis the aim is to answer the following questions: (I) Which differences can be found in functional plant traits and allocation strategies within species at different levels of water and nutrient availability?; (II) How variable are physical and chemical parameters in different spatial scales; and are there soil parameters that can more accurately explain plant distribution in different spatial scales? (III) How much of RS grassland vegetation variance can be explained by soil and climatic properties; and which climatic and soil properties better explain these vegetation patterns? In chapter IV a conceptual model of grassland degradation is presented and applied to Rio Grande do Sul (RS) grasslands. To address these questions I used species-level data in a calcareous grassland in Germany (chapter I); community-level data in six sites in RS, South Brazilian grasslands (chapter II and III); and a review of literature studies concerning RS grassland degradation and restorability (chapter IV). The results showed that: (I) at a intraspecific level, the study species showed two allocation strategies in relation to resource stress, while the responses of individual traits to the soil treatments were consistent across species; (II) soil parameters variation are related to the measurement scale applied and the vegetation variance often responds to different soil parameters at different scales; (III) climatic and soil properties explained 45% of vegetation variance between biomes in RS grasslands and the main factors controlling its variance are annual precipitation and percent aluminum saturation; and (IV) the conceptual model is displayed as biotic and abiotic changes along the axes and can serve as a general framework to study degradation and restorability of tropical and subtropical grasslands, and further it may facilitate decisions on alternative management and conservation. As a general conclusion, the grassland vegetation responds to changes in the environment in different scales and may use different strategies to overcome environmental selective forces and degradation process. The understanding of this relationship is of high importance to facilitate decisions on alternative management and conservation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TOCHET_Caroline_2013_V_ 1.pdf: 367702 bytes, checksum: e45cebba8c597ec047bc77ddd848aef5 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Cerrado biome is located in Central Brazil Plateau occupying 2,036.448 km². Its weather is characterized by seasonality and the landscape by a vegetation mosaic. Those factors contribute for Cerrado to be known as the richest savanna in the world. It is considered one of the 20 World Hotspots, because of its high level of diversity and threat. The Cerrado is still poorly known, especially in relation to its history, origin and distribution through time, which are important factors to comprehend its recent diversity. This project aims to determine the historically stable areas within Cerrado by modelling 14 marsupial and small rodent species potential distribution for past and present scenarios, to relate the detected areas with endemism levels, to compare the identified patterns with known biogeography hypothesis of other Cerrado organism groups, and to suggest priority areas for inventory. To generate the potential distribution maps I used the digital bases available by WWF and IBGE and the SIG ARCMAP 10.1 software. The potential distribution modelling was implemented by maximum-entropy algorithm (MAXENT), using WORLDCLIM 1.4 and PALEOCLIMATE MODELING INTERCOMPARISON PROJECT (PMIP) climate variables data. The open vegetation biomes of South America were the base area for modelling, with 2.5 layers resolution (ca. 5 km²). To statistically evaluate model performance, I used the area under the curve (AUC) of the receiver operating characteristic (ROC) plot. All models presented high AUC values. The hypothesis that during the Last Glacial Maximum (LGM) the open formations expanded and the forest ones retracted, while the open formations retracted and forests expanded during the Last Interglacial (LIG) were supported by 20 of the 28 proposed models. The historically stable areas include the Parecis , Chapada dos Guimarães, Chapada Diamantina and Central Brazil Plateaus, the western Minas Gerais and the Espinhaço range. Those areas agree to other historically stable areas and/or endemism areas already proposed for other taxa, such as birds, squamate reptiles, anuran, lepdoptera and plants. They also reflect lack of inventory data. So, the fauna of those areas should be better investigated and its material used in future phylogenetic and phylogeographic studies. Conservation should also be considered in the light of their climatic stability, resulting in the possible creation, increasing or maintaining of Conservation Units. / O bioma Cerrado localiza-se no planalto do Brasil Central e ocupa uma área de 2.036.448 km²; tem seu clima marcado pela sazonalidade e é constituído por um mosaico de diferentes fitofisionomias, um dos fatores que mais contribui para que seja a savana com maior riqueza de espécies do mundo. Por ser um bioma com alto nível de diversidade e estar dentre os mais ameaçados do planeta, é considerado um dos 20 hotspots mundiais. Apesar disto, pouco se conhece a respeito do Cerrado, em especial sobre sua história, incluindo sua origem e distribuição ao longo do tempo, fatores muito importantes para a compreensão da atual diversidade presente no bioma. Este projeto tem como objetivos determinar áreas historicamente estáveis no Cerrado a partir de modelos de distribuição potencial de 14 espécies de marsupiais e pequenos roedores para cenários passados e atuais, relacionar as áreas detectadas com aquelas que atualmente possuem maior concentração de espécies endêmicas, e comparar os padrões levantados em relação a hipóteses biogeográficas já propostas para outros organismos que habitam o Cerrado, além de sugerir áreas prioritárias para inventário. Para produzir os mapas de distribuição potencial foram utilizadas bases digitalizadas disponibilizadas pela WWF e pelo IBGE e o software SIG ARCMAP 10.1. Para a modelagem foi utilizado o algoritmo de máxima entropia (MAXENT). As variáveis climáticas foram obtidas a partir da base de dados do WORLDCLIM 1.4 e do PALEOCLIMATE MODELING INTERCOMPARISON PROJECT (PMIP) e a área considerada para gerar os modelos foi aquela que incluiu as formações abertas da América do Sul, conhecida como Diagonal Seca , com resolução das camadas ambientais de 2.5 (ca. 5 km²). Para verificar o desempenho dos modelos produzidos foi utilizada a análise da área sob a curva (area under the curve, AUC) ROC (Receiver Operating Characteristic). Todos os modelos gerados apresentaram alto valor de AUC. A hipótese de que durante os períodos glaciais, como o Último Máximo Glacial (Last Glacial Maximum LGM), as formações abertas teriam se expandido e as áreas florestadas se retraído, e durante os períodos inter-glaciais, como o Último Inter-glacial (Last Interglacial LIG), o oposto teria acontecido, isto é, expansão das formações florestais e retração das áreas abertas, foi corroborada por 20 dos 28 modelos propostos. As áreas historicamente estáveis geradas pelos modelos das 14 espécies incluem o Planalto dos Parecis e a Chapada dos Guimarães (MT), o Planalto Central brasileiro (GO e DF), o oeste de Minas Gerais, na região leste do Triângulo Mineiro, a Serra do Espinhaço (MG) e a Chapada Diamantina (BA). Essas áreas aqui identificadas condizem com áreas historicamente estáveis e/ou áreas de concentração de endemismos anteriormente propostas para outros táxons como aves, répteis Squamata, anuros, lepidópteros e plantas. Os modelos também apontaram estas áreas como áreas de lacunas de amostragem, representando regiões a serem melhor investigadas em campo quanto à sua fauna e possível fonte de material para estudos futuros de filogenia e filogeografia. Além disso, são importantes para conservação, tendo em vista sua estabilidade climática, representando possíveis áreas alvo de criação, ampliação e manutenção de Unidades de Conservação.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-11T19:42:51Z No. of bitstreams: 1 WANNUBYA CAROLINE DE ALMEIDA NOBRE RAMALHO - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 3037884 bytes, checksum: 7074077dbb30f142f093bc66ee56c6f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-11T19:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WANNUBYA CAROLINE DE ALMEIDA NOBRE RAMALHO - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 3037884 bytes, checksum: 7074077dbb30f142f093bc66ee56c6f2 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Capes / bioma Caatinga é rico em biodiversidade. Muitas espécies de plantas são hospedeiras de patógenos que provocam doenças às culturas e em muitos casos até mesmo a morte das plantas e erradicação dos cultivos. O melão (Cucumis melo) e a melancia (Citrullus lanatus) são culturas de grande importância econômica no Nordeste brasileiro. Entretanto a ocorrência de patógenos radiculares causadores do declínio de ramas em cucurbitáceas resulta em perdas a essas culturas. Essa doença é associada ao fungo Monosporascus cannonballus que é considerado o agente causal, tendo sido recentemente detectado em solos não cultivados da Caatinga. Com a hipótese de que plantas nativas da Caatinga são hospedeiras alternativas deste fungo, o objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento de plantas nativas da Caatinga como possíveis hospedeiras alternativas deste fungo. O experimento foi realizado no período de 06∕2013 a 02 ∕2014 com a prospecção das plantas nos estados do Rio Grande do Norte e Paraíba, posteriormente estas plantas foram levadas para os laboratórios de fitopatologia da Universidade Federal Rural do Semiárido e Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar – Pombal onde foi realizada a identificação botânica e as análises de suas raízes para detectar a ocorrência do fungo. Em seguida realizou-se o isolamento dos fitopatógenos das raízes de todas as espécies coletadas, em um total de 500 plantas distribuídas em 10 áreas nos dois estados em estudo. Logo após o período de incubação foi realizada a identificação dos fungos patogênicos. Em nenhuma das espécies de plantas nativas da Caatinga foi detectada a presença do fungo Monosporascus cannonballus, no entanto foi constatado que das 22 espécies estudadas, 18 são hospedeiras de fitopatógenos causadores de doenças em cucurbitáceas. Os fungos encontrados foram Macrophomina phaseolina e Rhizoctonia solani. Em nenhuma das cinco áreas pertencentes ao estado do Rio Grande do Norte foi constatada a presença de Rhizoctonia solani nas raízes das espécies estudadas. / The Caatinga biome is rich in biodiversity. Many plant species are hosts of pathogens that cause diseases on crops and in many cases even death of plants and eradication of crops. Melon (Cucumis melo) and watermelon (Citrullus lanatus) are economically important crops in Brazilian Northeast. However the occurrence of pathogens causing root decline of foliages in cucurbits results in losses to these crops. This disease is associated with fungus Monosporascus cannonballus which is considered the causal agent, it has recently been detected in Caatinga’s soils no cultivated. With the hypothesis that Caatinga’s native plants are alternative hosts of this fungus, the objective of this study was to conduct a research Caatinga’s native plants as possible alternative hosts of this fungus. The experiment was conducted from 06/2013 to 02/2014 with the prospect of the plants in Rio Grande do Norte and Paraíba states later these plants were taken to the laboratories of plant pathology at Federal Rural University of Semi-Arid and Science Center and Agrifood technology - Pombal where the scientific identification and analysis of their roots to detect the occurrence of fungi was carried out. Then took place the isolation of pathogens from the roots of all species collected in a total of 500 plants in ten areas into two states. Immediately after the incubation period the identification of the pathogenic fungi was performed. In none of the species of plants native to the Caatinga was detected the presence of the fungus M. cannonballus, however it was found that of the 22 species studied, 18 are host to pathogens causing disease in cucurbits. Macrophomina phaseolina and Rhizoctonia solani were the fungi found. In none of the five areas belonging to the state of Rio Grande do Norte was found Rhizoctonia solani in the roots of the species.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoAL_DISSERT.pdf: 2035586 bytes, checksum: ca26983e504667d744bf6cb052c449e0 (MD5) Previous issue date: 2010-05-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Recently, capuchin monkeys (Cebus spp.) inhabitants of dry environments and with restriction of fleshy fruits, have been the subject of several studies regarding the use of instruments. During behaviour of using stones to crack open nuts there is evidence of selection of more effective hammers, as well as selection of anvils related to reducing the risk of predation. The aim of this study was to determine whether two groups of capuchin monkeys (C.flavius and and C.libidinosus) inhabitants of the Caatinga of Rio Grande do Norte make choice of hammers and anvils. The record of weight and location of stones indicated active choices of with what (choice of hammers) and where (selection of anvils) to crack open encapsulated seeds. The choice of hammers to break nuts depended on the type and degree of ripeness seed. Thus, smaller seeds were smashed with lighter hammers and larger seeds with heavier hammers. Still, C. flavius was the only species that presented a refinement in the choice of hammers that depended on the ripeness of seeds. For both species of capuchin monkeys studied, the nut-crack sites were not spread in accordance with the spatial distribution of seed-producing species, suggesting that the capuchin monkeys promote active choice of anvils. Thus, in environments with more escape routes through the trees, the nut-crack sites were found further apart than in regions that had less chance of escape through the trees. Also, there was a difference in the spacing of the anvils to depend on the type of seed: sites used to crack larger and more caloric seeds were found farther apart than the sites used to crack smaller and less caloric seeds, suggesting a pattern of avoiding direct competition. We conclude that the capuchin monkeys maximize energy savings and reduced risk of predation and the costs of food competition during the behaviour of using stones to crack open nuts / Recentemente, macacos prego (Cebus spp.) habitantes de ambientes secos e com restri??o de frutos carnosos, v?m sendo alvo de diversos estudos acerca do uso de instrumentos. Em atividades de quebra de sementes, h? ind?cios de escolhas eficientes de martelos, bem como de sele??o de bigornas para redu??o dos riscos de preda??o. O objetivo deste trabalho foi verificar se dois grupos de macacos prego (C. flavius e C. libidinosus) habitantes da caatinga do Rio Grande do Norte realizam escolhas de martelos e bigornas. O registro do peso e da localiza??o das pedras indicou escolhas ativas de com o que (escolha de martelos) e onde (sele??o de bigornas) quebrar sementes encapsuladas. O padr?o de escolha dos martelos para quebrar sementes dependeu da esp?cie e do estado de matura??o. Assim, sementes menores foram quebradas com martelos mais leves e sementes maiores com martelos mais pesados. Ainda, C. flavius foi a ?nica esp?cie que apresentou um refinamento na escolha de martelos que dependia do estado de matura??o de sementes. Para ambas as esp?cies de macacos prego estudadas, os s?tios de quebra n?o estavam dispostos de acordo com a distribui??o espacial das esp?cies produtoras de sementes, sugerindo que os macacos prego promovem escolha ativas de bigornas. Assim, em ambientes que havia maior chance de fuga atrav?s das ?rvores, os s?tios de quebra foram encontrados mais afastados entre si do que em regi?es que havia menor chance de fuga pelas ?rvores. Tamb?m, foi verificada diferen?a no espa?amento das bigornas a depender do tipo de semente: s?tios de quebra de sementes maiores e mais cal?ricas foram encontrados mais distantes entre si do que os s?tios de quebra de sementes menores e menos cal?ricas, sugerindo um padr?o de evitac?o de competi??o direta. Conclu?mos que os macacos prego maximizam os ganhos energ?ticos e reduziram os riscos de preda??o bem como os custos de competi??o por alimento durante o comportamento de uso de pedras para quebra de sementes

This work was done in the caatinga dominium in an area of 220 hectares of forest located in the Serra dos Macacos Canyon, municipality of Tobias Barreto, in the period 2009 to 2010. The aim was to diagnose the structure, composition and coverage of vegetation for conservation purposes and conduct a survey dendrochrological trees species. We sampled about 12000 m2 of forest, divided into three plots of 4000 m2 in order to determine the phytosociological parameters of the community tree-shrub canopy and herbaceous understory, species richness and dendrochronological survey of tree species forming rings growth. The plots were distributed in a transect of 1500 m with reference to the creek bed at the Burrow Monkeys at altitudes of 360, 420 and 500 meters to sea level. The trees of the Canyon have two defined strata of canopy and understory shrub and vegetation type with the formation of riparian vegetation, which closed canopies and structured with individuals up to 25 m high and trunk circumference (CAP) of up to 160 cm. The herbaceous layer in the understory has a rich diversity of bromeliads (8) species recorded in the Atlantic. The richness of the floristic composition of 93 species were identified. The vertical structure of vegetation in relation to height, CAP showed strong adjustment of the curves of distribution and abundance "J" reversed indicating that the community is present in mature or stable stage of regeneration. The phytosociological study determined the dominance of the family Fabaceae (Leguminosae - Caesalpinioideae, Faboideae and Mimosoideaee) comprising 17 species of caatinga. The structural patterns of the populations assessed by the Index of Importance Value Index Phytosociology and tree cover in the community of Canyon had a distance-dependent spatial distribution of stream and associated with the behavior of canopy opening, reinforced the idea of riparian vegetation with semideciduous. The analysis of tree cover and shrubs using the GLA (Gap Light Analyzer) demonstrated that semidecidual ranged 30-70% open canopy in the dry season or month in February and a canopy closure of 80 to 90% in September, post-rain season. Prospecting dendrochronological community found that 10 species in the Serra dos Macacos have potential in the formation of growth layers. The analysis of a population of 86 individuals Pseudobombax marginatum (Malvaceae), with the objective of determining the age of the trees through the rings of growth through cross-dating series, we obtained a chronology of 83 sets of growth rings 51 individuals (2353 rings P. marginatum), yielding a value of inter-correlation of 0.449, with mean sensitivity of 0.522, while the number of missing rings was less than 3.0%. The principal component analysis (PCA) indicated that the first components explained 64.58% by 61.23% and ARSTAN chronology Residual variance (ANOVA) of plant growth by estimating the chronological age of the trees up to 62 years in the community. The formation of the rings of annual growth is positively correlated with precipitation for the current year (between April and July) with the temperature of the previous year (September to November) and is associated with deciduous species showed that in the dry season. The behavior of tree growth of revealed significant variations in the rate of average annual increment of 2.15 mm / year, and the population mean age was 27 years. The analysis of climatic parameters was established through a series of 96 years (1914-2010) for precipitation and temperature series of about 50 years (1967-2007) obtained from the Meteorological Station of Samambaia, located at 9 km near of the Canyon. Temperature data were calibrated with data obtained from the SST NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Temperature data location had a temperature range above 9ºC, different from the 6ºC as described for the NEB (Northeast of Brazil) and showed marked seasonal climate with increased precipitation and lower temperatures during the months from March to July and rainfall lower and higher temperatures between September and February. The climate for the region of Tobias Barreto proved to be mainly influenced by anomalies in sea SST (surface temperatures). This study establishes for the first time a model for predicting age of tree species associated with the climate in the Northeast of Brazil. Species richness and occurrence of rare species in this enclave in the caatinga forest contributes significantly to the goals of preservation and conservation of this biome. / Este trabalho foi realizado em domínio da caatinga numa área de 220 hectares de floresta localizada no Canyon da Serra dos Macacos, Município de Tobias Barreto, no período de 2009 a 2010. O objetivo do estudo foi diagnosticar a estrutura, composição e cobertura da vegetação para fins de conservação e realizar uma prospecção dendrocrológica das espécies arbóreas. A análise dos parâmetros climáticos foi estabelecida através de séries de 96 anos (1914 a 2010) para a precipitação e séries de temperatura de cerca de 50 anos (1967 a 2007). Os dados de temperatura foram calibrados com dados das Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) obtidos através do NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Os dados de temperatura local tiveram uma amplitude térmica superior a 9ºC, diferente dos 6ºC descritos para o NEB (Nordeste Brasileiro) e apresentaram acentuada sazonalidade climática tanto para a precipitação quanto para a temperatura. O clima para a região de Tobias Barreto mostrou-se, principalmente, influenciado pelas anomalias nas TSM. Foram amostrados cerca de 12000 m2 de floresta divididos em três parcelas de 4000 m2. As parcelas foram distribuídas em um transecto linear de 1500 metros tendo como referência o leito do riacho Macacos na Toca da Onça nas altitudes de 360, 420 e 500 metros ao nível do mar. Foram determinados os parâmetros fitossociológicos da comunidade arbórea arbustiva do dossel e herbácea do sub-bosque, riqueza de espécies e relações dendrocronológicas de espécies arbóreas formadoras de anéis de crescimento. A vegetação arbórea do Canyon possui dois estratos definidos de dossel e sub-bosque arbustivo e fitofisionomia com formação de vegetação ripária, com indivíduos de até 25 m de altura e Circunferência do Tronco (CAP) de até 160 cm. O estrato herbáceo no sub-bosque possui uma rica diversidade de bromélias (8) espécies de ocorrência na Mata Atlântica. A riqueza da composição floristica foi de 93 espécies. A estrutura vertical da vegetação em função da altura e CAP apresentou curvas de distribuição e abundância em J invertidos indicando que a comunidade atual está em estágio maduro ou estável de regeneração. O estudo fitossociológico determinou a dominância da família Fabaceae (Leguminosae - Caesalpinioideae, Mimosoideaee e Faboideae) compondo 17 espécies de caatinga. Os padrões estruturais das populações avaliados pelo Índice de Valor de Importância Fitossociologica e Índice de Cobertura Árbórea da comunidade do Canyon apresentaram uma distribuição espacial dependente da distância do riacho e associada ao comportamento de abertura do dossel, caracterizando a vegetação como riparia semidecidual. A análise da cobertura arbóreaarbustiva utilizando o Gap Light Analizer (GLA) demonstrou que a semidecidualidade, variou de 30 a 70% de abertura do dossel no mês fevereiro (estação seca) e um fechamento do dossel entre 80 a 90% no mês de setembro (estação pós-chuva). Na prospecção dendrocronológica da comunidade constatou-se que 10 espécies presentes na Serra dos Macacos formam camadas de crescimento. A análise de uma população de 86 indivíduos de Pseudobombax marginatum (Malvaceae), através da datação-cruzada das séries radiais de anéis de crescimento, resultou em uma cronologia com 83 séries para 51 indivíduos (2353 anéis), com valor de inter-correlação de 0,449 e sensibilidade média de 0,522, enquanto a quantidade de anéis ausentes foi inferior a 3,0%. A análise de componentes principais (PCA) explicou 64,58% para a cronologia Arstan da variância (ANOVA) do crescimento das plantas estimando a idade cronológica das árvores em até 62 anos na comunidade e 61,23% para a cronologia Residual. A formação dos anéis de crescimento anuais relacionou-se positivamente com a precipitação do ano corrente (entre abril e julho) e com a temperatura do ano anterior (setembro a novembro), bem como, com a caducifólia das espécies no período seco. A taxa de incremento médio anual das árvores de P. marginatum foi de 2,15 mm/ano, sendo que a população apresentou idade média de 27 anos. Este estudo estabelece pela primeira vez um modelo de predição de idade de espécie arbórea associado à sazonalidade climática no Nordeste do Brasil. A riqueza de espécies e ocorrência de espécies raras neste enclave de floresta na caatinga contribui significativamente aos objetivos de preservação e conservação deste bioma.

Remote sensing data has great potential for wildfire detection and monitoring with enhanced spatial resolution and temporal coverage. Earth Observation satellites have been employed to systematically monitor fire activity over large regions in two ways: (i) to detect the location of actively burning spots (during the fire event), and (ii) to map the spatial extent of the burned scars (during or after the event). Active fire detection plays an important role in wildfire early warning systems. The open-access of Sentinel-2 multispectral data at 20-m resolution offers an opportunity to evaluate its complementary role to the coarse indication in the hotspots provided by MODIS-like polar-orbiting and GOES-like geostationary systems. In addition, accurate and timely mapping of burned areas is needed for damage assessment. Recent advances in deep learning (DL) provides the researcher with automatic, accurate, and bias-free large-scale mapping options for burned area mapping using uni-temporal multispectral imagery. Therefore, the objective of this thesis is to evaluate multispectral remote sensing data (in particular Sentinel-2) for wildfire detection, including active fire detection using a multi-criteria approach and burned area detection using DL models.        For active fire detection, a multi-criteria approach based on the reflectance of B4, B11, and B12 of Sentinel-2 MSI data is developed for several representative fire-prone biomes to extract unambiguous active fire pixels. The adaptive thresholds for each biome are statistically determined from 11 million Sentinel-2 observations samples acquired over summertime (June 2019 to September 2019) across 14 regions or countries. The primary criterion is derived from 3 sigma prediction interval of OLS regression of observation samples for each biome. More specific criteria based on B11 and B12 are further introduced to reduce the omission errors (OE) and commission errors (CE).        The multi-criteria approach proves to be effective in cool smoldering fire detection in study areas with tropical &amp; subtropical grasslands, savannas &amp; shrublands using the primary criterion. At the same time, additional criteria that thresholds the reflectance of B11 and B12 can effectively decrease the CE caused by extremely bright flames around the hot cores in testing sites with Mediterranean forests, woodlands &amp; scrub. The other criterion based on reflectance ratio between B12 and B11 also avoids the effects of CE caused by hot soil pixels in sites with tropical &amp; subtropical moist broadleaf forests. Overall, the validation performance over testing patches reveals that CE and OE can be kept at a low level  (0.14 and 0.04) as an acceptable trade-off. This multi-criteria algorithm is suitable for rapid active fire detection based on uni-temporal imagery without the requirement of multi-temporal data. Medium-resolution multispectral data can be used as a complementary choice to the coarse resolution images for their ability to detect small burning areas and to detect active fires more accurately.        For burned area mapping, this thesis aims to expound on the capability of deep DL models for automatically mapping burned areas from uni-temporal multispectral imagery. Various burned area detection algorithms have been developed using Sentinel-2 and/or Landsat data, but most of the studies require a pre-fire image, dense time-series data, or an empirical threshold. In this thesis, several semantic segmentation network architectures, i.e., U-Net, HRNet, Fast- SCNN, and DeepLabv3+ are applied to Sentinel-2 imagery and Landsat-8 imagery over three testing sites in two local climate zones. In addition, three popular machine learning (ML) algorithms (LightGBM, KNN, and random forests) and NBR thresholding techniques (empirical and OTSU-based) are used in the same study areas for comparison.        The validation results show that DL algorithms outperform the machine learning (ML) methods in two of the three cases with the compact burned scars,  while ML methods seem to be more suitable for mapping dispersed scar in boreal forests. Using Sentinel-2 images, U-Net and HRNet exhibit comparatively identical performance with higher kappa (around 0.9) in one heterogeneous Mediterranean fire site in Greece; Fast-SCNN performs better than others with kappa over 0.79 in one compact boreal forest fire with various burn severity in Sweden. Furthermore, directly transferring the trained models to corresponding Landsat-8 data, HRNet dominates in the three test sites among DL models and can preserve the high accuracy. The results demonstrate that DL models can make full use of contextual information and capture spatial details in multiple scales from fire-sensitive spectral bands to map burned areas. With the uni-temporal image, DL-based methods have the potential to be used for the next Earth observation satellite with onboard data processing and limited storage for previous scenes.    In the future study, DL models will be explored to detect active fire from multi-resolution remote sensing data. The existing problem of unbalanced labeled data can be resolved via advanced DL architecture, the suitable configuration on the training dataset, and improved loss function. To further explore the damage caused by wildfire, future work will focus on the burn severity assessment based on DL models through multi-class semantic segmentation. In addition, the translation between optical and SAR imagery based on Generative Adversarial Network (GAN) model could be explored to improve burned area mapping in different weather conditions. / Fjärranalysdata har stor potential för upptäckt och övervakning av skogsbränder med förbättrad rumslig upplösning och tidsmässig täckning. Jordobservationssatelliter har använts för att systematiskt övervaka brandaktivitet över stora regioner på två sätt: (i) för att upptäcka placeringen av aktivt brinnande fläckar (under brandhändelsen) och (ii) för att kartlägga den brända ärrens rumsliga omfattning ( under eller efter evenemanget). Aktiv branddetektering spelar en viktig roll i system för tidig varning för skogsbränder. Den öppna tillgången till Sentinel-2 multispektral data vid 20 m upplösning ger en möjlighet att utvärdera dess kompletterande roll i förhållande till den grova indikationen i hotspots som tillhandahålls av MODIS-liknande polaromloppsbanesystem och GOES-liknande geostationära system. Dessutom krävs en korrekt och snabb kartläggning av brända områden för skadebedömning. Senaste framstegen inom deep learning (DL) ger forskaren automatiska, exakta och förspänningsfria storskaliga kartläggningsalternativ för kartläggning av bränt område med unitemporal multispektral bild. Därför är syftet med denna avhandling att utvärdera multispektral fjärranalysdata (särskilt Sentinel- 2) för att upptäcka skogsbränder, inklusive aktiv branddetektering med hjälp av ett multikriterietillvägagångssätt och detektering av bränt område med DL-modeller. För aktiv branddetektering utvecklas en multikriteriemetod baserad på reflektionen av B4, B11 och B12 i Stentinel-2 MSI data för flera representativa brandbenägna biom för att få fram otvetydiga pixlar för aktiv brand. De adaptiva tröskelvärdena för varje biom bestäms statistiskt från 11 miljoner Sentinel-2 observationsprover som förvärvats under sommaren (juni 2019 till september 2019) i 14 regioner eller länder. Det primära kriteriet härleds från 3-sigma-prediktionsintervallet för OLS-regression av observationsprover för varje biom. Mer specifika kriterier baserade på B11 och B12 införs vidare för att minska utelämningsfel (OE) och kommissionsfel (CE). Det multikriteriella tillvägagångssättet visar sig vara effektivt när det gäller upptäckt av svala pyrande bränder i undersökningsområden med tropiska och subtropiska gräsmarker, savanner och buskmarker med hjälp av det primära kriteriet. Samtidigt kan ytterligare kriterier som tröskelvärden för reflektionen av B11 och B12 effektivt minska det fel som orsakas av extremt ljusa lågor runt de heta kärnorna i testområden med skogar, skogsmarker och buskage i Medelhavsområdet. Det andra kriteriet som bygger på förhållandet mellan B12 och B11:s reflektionsgrad undviker också effekterna av CE som orsakas av heta markpixlar i områden med tropiska och subtropiska fuktiga lövskogar. Sammantaget visar valideringsresultatet för testområden att CE och OE kan hållas på en låg nivå (0,14 och 0,04) som en godtagbar kompromiss. Algoritmen med flera kriterier lämpar sig för snabb aktiv branddetektering baserad på unika tidsmässiga bilder utan krav på tidsmässiga data. Multispektrala data med medelhög upplösning kan användas som ett kompletterande val till bilder med kursupplösning på grund av deras förmåga att upptäcka små brinnande områden och att upptäcka aktiva bränder mer exakt. När det gäller kartläggning av brända områden syftar denna avhandling till att förklara hur djupa DL-modeller kan användas för att automatiskt kartlägga brända områden från multispektrala bilder i ett tidsintervall. Olika algoritmer för upptäckt av brända områden har utvecklats med hjälp av Sentinel-2 och/eller Landsat-data, men de flesta av studierna kräver att man har en förebränning. bild före branden, täta tidsseriedata eller ett empiriskt tröskelvärde. I den här avhandlingen tillämpas flera arkitekturer för semantiska segmenteringsnätverk, dvs. U-Net, HRNet, Fast- SCNN och DeepLabv3+, på Sentinel- 2 bilder och Landsat-8 bilder över tre testplatser i två lokala klimatzoner. Dessutom används tre populära algoritmer för maskininlärning (ML) (Light- GBM, KNN och slumpmässiga skogar) och NBR-tröskelvärden (empiriska och OTSU-baserade) i samma undersökningsområden för jämförelse. Valideringsresultaten visar att DL-algoritmerna överträffar maskininlärningsmetoderna (ML) i två av de tre fallen med kompakta brända ärr, medan ML-metoderna verkar vara mer lämpliga för kartläggning av spridda ärr i boreala skogar. Med hjälp av Sentinel-2 bilder uppvisar U-Net och HRNet jämförelsevis identiska prestanda med högre kappa (omkring 0,9) i en heterogen brandplats i Medelhavet i Grekland; Fast-SCNN presterar bättre än andra med kappa över 0,79 i en kompakt boreal skogsbrand med varierande brännskadegrad i Sverige. Vid direkt överföring av de tränade modellerna till motsvarande Landsat-8-data dominerar HRNet dessutom på de tre testplatserna bland DL-modellerna och kan bevara den höga noggrannheten. Resultaten visade att DL-modeller kan utnyttja kontextuell information fullt ut och fånga rumsliga detaljer i flera skalor från brandkänsliga spektralband för att kartlägga brända områden. Med den unika tidsmässiga bilden har DL-baserade metoder potential att användas för nästa jordobservationssatellit med databehandling ombord och begränsad lagring av tidigare scener. I den framtida studien kommer DL-modeller att undersökas för att upptäcka aktiva bränder från fjärranalysdata med flera upplösningar. Det befintliga problemet med obalanserade märkta data kan lösas med hjälp av en avancerad DL-arkitektur, lämplig konfiguration av träningsdatasetet och förbättrad förlustfunktion. För att ytterligare utforska de skador som orsakas av skogsbränder kommer det framtida arbetet att fokusera på bedömningen av brännskadornas allvarlighetsgrad baserat på DL-modeller genom semantisk segmentering av flera klasser. Dessutom kan översättningen mellan optiska bilder och SAR-bilder baserad på en GAN-modell (Generative Adversarial Network) undersökas för att förbättra kartläggningen av brända områden under olika väderförhållanden. / <p>QC 20210525</p>

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The treatments were constituted by the legume species (Crotalaria juncea, Crotalaria ochroleuca, Crotalaria mucronata, Crotalaria reviflora, Mucuna pruriens, Mucuna aterrima, Cajanus cajan (L.) Millsp Cv Fava larga and Cv IAPAR Arat? 43 an?o, Canavalia ensiformes and Canavalia brasiliensis). The third experiment was carried out to determine the dry phytomass decomposition rate and the nitrogen release of the species that were evaluated; this happened during the Fall-Winter period, and the treatments were the mulching of the legumes cited above, except C. breviflora, which was severely attacked by Fusarium sp. The experimental design adopted was randomized blocks, with eleven treatments and nine harvest dates disposed with four replicates. The forth and the fifth experiments were carried out in the subsequent year, their aim was qualifying the Biological Nitrogen Fixation (hereinafter called BNF) and determining the isotope discrimination value ?B value?; their treatments were seven legume species previously selected due to their performances on the former experimental actions and three checks, Brachiaria decumbens, Helianthus annuus, and Zea mays cv BR 106, disposed in randomized blocks with four replicates. The sixth and the seventh experiments were carried out to evaluate the performance of the cabbage cv Astrus under organic management in no-tillage system. The treatments of the sixth experiment were maize-velvet bean intercrop. The later was sown in five different times after maize germination, mucuna alone, maize alone, spontaneous vegetation, and cultivation with conventional tillage of the soil. The treatments of the seventh experiment were maize intercropped with Crotalaria juncea, the latter was slashed, slashed and pruned, maize with basic fertilizer, maize with basic and dressing fertilizers, crotalaria alone, maize alone, spontaneous vegetation, and cultivation with conventional tillage of the soil. The experimental design adopted for both experiments was randomized blocks. The evaluation of the aerial phytomass production was determined when the legume species flowered and when the non-legume ones underwent the grain filling process. The quantification of BNF and the determination of the B value were estimated by using natural abundance 15N and the 15N dilution technique. Functional growth analyses were also carried out as well as soil cover rates, digestion time of the plant tissues, and the phytosociology were determined. On the sixth and seventh experiments the green manure contributions on the agronomic behavior of the cabbage cultivated in no-tillage system under organic management were evaluated. The results obtained have demonstrated the viability for the cultivations of these legume species at the Cerrado Biome, with the contribution of the BNF varying between 75 and 85% of the nitrogen found in the plant tissue originating from the air. They have also demonstrated the viability of using C. juncea and velvet bean when both are intercropped with maize in the mulching formation to the organic cultivation of the cabbage in no-tillage system Cap. II Two experiments were carried out to evaluate the agronomic behavior of legume species in which several components of plant growth were evaluated, such as aerial phytomass production, soil cover rate, seed production, besides phytosociology and in situ decomposition rate under cerrado conditions in Mato Grosso do Sul in two periods of the year. One experiment was carried out during the Spring-Summer period and the other one was carried out during the Fall-Winter period. Both experiments were carried out at the Centro de Pesquisa da Ag?ncia de Desenvolvimento Rural e Extens?o Rural de Mato Grosso do Sul (Mato Grosso do Sul Research center of the Agency of rural development and extension), in Campo Grande ? MS. The experimental design adopted for both was randomized blocks, formed by eleven treatments made up by the species C. juncea, C. ochroleuca, C. mucronata, C. spectabilis, C. breviflora, Mucuna aterrima, Mucuna pruriens, Canavalia brasiliensis, Canavalia ensiformis, Cajanus Cajans cv ?IAPAR an?o?, and Cajanus Cajans cv. giant broad bean. The agronomic behavior of the species that were studied was evaluated by the analysis of the stem and the leaf separately. It was observed that the aerial phytomass productions differed significantly with the species of the genus Crotalaria, showing the best results. Crotalaria juncea stands out with 14.16 Mg ha-1, followed by the Cajanus cajan cv. Fava larga with 11.58 Mg ha-1; there were no significant differences among the species of prostrate habit, mucunas and Brazilian jackbean (Canavalia brasiliensis). The later obtained 3.56 Mg ha-1 and the former did 2.85 Mg ha-1. Regarding seed production, the best performances were obtained during the Fall-Winter period for all legume species, except jack bean and feij?o-bravo (Capparis flexuosa), both obtained similar performances on the two periods of sowing, probably because they might be more tolerant to the drought stress. Regarding the decomposition rate, the results have revealed that the decomposition constants and the residue half-lives had different behaviors on the species that were studied; the Crotalaria species obtained higher decomposition rates when compared to the other species, differentiated behaviors were also noticed on the stem and on the leaf. The C. juncea, jack bean, and the two species of mucuna obtained higher soil cover rate, which reflected a higher suppression of spontaneous plants Cap. III Two experiments related to the quantification of BNF and the determination of the isotope discrimination, ?B value?, in legume species previously selected were simultaneously carried out in the experimental field of the AGRAER-MS, in Campo Grande-MS, during the Spring/Summer period in the 2005/2006 year of production. The experimental design adopted was randomized blocks, formed by ten treatments made up by the species C. juncea, C. ochroleuca, C. mucronata, C. spectabilis, velvet bean, Brazilian jackbean, and Pigeon pea; there have been also, as checks, Sunflower, Maize, and Brachiaria species. The aerial phytomass productions were determined when each legume species flowered and when the non-legume ones underwent the grain filling process. With the samples of legumes and check plants, the quantities of N and the BNF were estimated by using the 15N dilution technique. Afterwards, when the BNF values were known, they were applied to the equation used in natural abundance 15N with the aim of estimating the B value. Regarding the aerial phytomass production, the Pigeon pea had the best performance, followed by the C. ochroleuca, reaching averages of 16.24 Mg ha-1 against 14.44 Mg ha-1. The legume species behaved similarly to the amount of accumulated nitrogen; the Pigeon pea, C. ohcroleuca, and C. mucronata reached values of 346.57 kg ha-1, 333.25 kg ha-1, and 277.35 kg ha- 1 respectively, and they deserve a distinction. Regarding the %BNF, it was observed that the 15N dilution technique could not be applied in all the species that were studied since the cycle of most legumes species was different from the checks; in this way, the checks were not appropriate because the technique demands that legumes and checks grow simultaneously and under the same conditions. However, to the varieties which were more precocious that the checks, the BNF value must be at least between 73 to 87%. Just on the specie C. mucronata it was possible to estimate the BNF and the B value with the rigor that the applied isotopic methodologies demand. The B value of this specie was -3.69. Cap. IV The aim of this study is to evaluate the agronomic behavior of the cabbage in no-tillage system under organic management and the contribution of the prior cultivation of two legumes with different growing habits intercropping with maize in the mulching formation. Both experiments were carried out in the experimental field of AGRAER-MS, in Campo Grande-MS. The first experiment was the maize-C. juncea intercrop, the latter was managed, slashed, pruned, and slashed afterwards; besides the cultivation of single maize, single C. juncea, cultivation with conventional tillage of the soil with and without fertilization with equivalent amounts of 100 Kg N ha-1 at planting and sidressed 30 days after the maize cultivation, making up eight treatments with four replications in randomized blocks. The dry matter productions in the aerial part of the cover crops and the spontaneous vegetation were evaluated. Agronomic characteristics that were evaluated on the cabbage: productivity, commercial standard, fresh and dry weight, besides the dry phytomass of the prior cultivation. On this experiment it was possible to verify better yields regarding the fresh weight and head diameter when we used single, pruned C. juncea maize with basic fertilizer, and maize with base and dressing fertilizers, reaching a fresh weight over 1.0 Kg and heads diameter over 10 cm. Regarding maize and cabbage productivity, they were not influenced by the different kinds of intercrop systems; there were no significant statistic difference of treatments, which also reflected on the dry matter production of the prior cultivations. On the second experiment, the experimental design which was adopted was randomized blocks, with nine treatments and four replicates. The treatments were: maize-velvet bean intercrop, the later was planted in five different times: after the maize germination, maize alone, mucuna alone, cultivation with conventional tillage of the soil, and fallow with spontaneous vegetation, making up a total number of nine treatments. The parameters that were evaluated were similar to the ones of the former experiment.The cabbage production showed the most promising yield 2.06 Kg of head average weight and when cultivated as a sequential crop to the maize-velvet bean intercrop sown 15 days after the maize germination, differing significantly from the other treatments. When we analyzed the maize productivities, we noticed fall of productivity around 29% when it was intercropped with velvet bean at 15 and 30 days after its germination when it was compared to the other prior cultivations in which the intercrop system was used. / Cap. I O presente trabalho teve como finalidade avaliar o comportamento agron?mico de diferentes esp?cies de leguminosas nas condi??es do cerrado de Mato Grosso do Sul. Foram conduzidos sete experimentos, todos no campo experimental da Ag?ncia de Desenvolvimento Agr?rio e Extens?o Rural de MS, sendo que dois deles foram referentes ? avalia??o do desempenho das leguminosas. O primeiro foi instalado no per?odo de primavera-ver?o e o segundo no outonoinverno. Os tratamentos foram constitu?dos das esp?cies de leguminosas Crotal?ria juncea, Crotal?ria ochroleuca, Crotal?ria mucronata, Crotal?ria reviflora, Mucuna pruriens, Mucuna aterrima, Cajanus cajan (L.) Millsp cv Fava larga e Cv IAPAR Arat? 43 an?o, Canavalia ensiformes e Canavalia brasiliensis. O terceiro experimento foi realizado para determinar a taxa de decomposi??o da fitomassa seca e libera??o de nitrog?nio das esp?cies avaliadas, realizado no per?odo de outono-inverno, com os tratamentos constituindo-se da palhada das leguminosas descrita acima, exceto C. breviflora, pois a leguminosa sofreu ataque severo de Fusarium sp. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com onze tratamentos e nove ?pocas de coleta distribu?dos em quatro repeti??es. O quarto e o quinto experimentos foram realizados no ano subsequente e tiveram como finalidade quantificar a Fixa??o Biol?gica de Nitrog?nio (FBN) e determinar o valor de discrimina??o isot?pica ?Valor B?, tendo como tratamentos sete esp?cies de leguminosas previamente selecionadas pelos seus desempenhos nas a??es experimentais anteriores e tr?s testemunhas, Brachiaria decumbens, Helianthus annuus e Zea mays cv BR 106, dispostos em blocos ao acaso com quatro repeti??es. O sexto e o s?timo experimentos foram conduzidos para avaliar o desempenho do repolho cv Astrus sob manejo org?nico em sistema plantio direto, sendo que o sexto experimento teve como tratamentos cons?rcio milho x mucuna cinza, sendo esta semeada em cinco ?pocas diferentes, ap?s germina??o do milho, mucuna em monocultivo, milho em monocultivo, vegeta??o espont?nea e cultivo com preparo convencional do solo. O s?timo experimento teve como tratamentos milho consorciado com Crotal?ria juncea, sendo esta ro?ada, ro?ada e podada, milho com aduba??o de base, milho com aduba??o de base e cobertura, crotal?ria em monocultivo, milho em monocultivo, vegeta??o espont?nea e cultivo com preparo convencional do solo. O delineamento experimental adotado em ambos os experimentos foi o de blocos ao acaso. A avalia??o da produ??o de fitomassa a?rea foi determinada por ocasi?o do florescimento para as esp?cies de leguminosas e de enchimento de gr?os para as n?o-leguminosas. A quantifica??o da FBN e determina??o do valor ?B? foram estimadas utilizando-se a t?cnica de abund?ncia natural 15N e da dilui??o isot?pica de 15N. Foram tamb?m realizadas an?lises funcionais de crescimento, bem como determinadas as taxas de cobertura do solo, tempo de decomposi??o dos tecidos vegetais e a fitossociologia. No sexto e no s?timo experimentos, foram avaliadas as contribui??es da aduba??o verde no desempenho agron?mico do repolho cultivado em sistema de plantio direto, sob manejo org?nico. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade do cultivo destas leguminosas no bioma cerrado, com a contribui??o da FBN, variando entre 75 e 85% do nitrog?nio encontrado no tecido vegetal proveniente do ar. Tamb?m, demonstraram a viabilidade do uso da C. juncea e M. cinza quando cultivadas em cons?rcio com milho para obten??o de palhada ao cultivo org?nico do repolho em sistema plantio direto. Cap. II Dois experimentos foram conduzidos para avaliar o comportamento agron?mico de esp?cies de leguminosas, onde foram avaliados diferentes componentes do crescimento vegetal, como produ??o fitomassa a?rea, taxa de cobertura de solo, produ??o de sementes, al?m da fitossociologia e taxa de decomposi??o ?in situ?, nas condi??es do cerrado de Mato Grosso do Sul, em duas ?pocas do ano. Os experimentos foram conduzidos no Centro de Pesquisa da Ag?ncia de Desenvolvimento Agr?rio e Extens?o Rural de Mato Grosso do Sul, localizado em Campo Grande - MS, sendo um no per?odo de primavera-ver?o e outro no outono-inverno. Em ambos, o delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso, formado de onze tratamentos constitu?dos das esp?cies C. juncea, C. ochroleuca, C. mucronata, C. spectabilis, C. breviflora, Mucuna aterrima, Mucuna pruriens, Canavalia brasiliensis, Canavalia ensiformis, Cajanus Cajans cv. IAPAR an?o e Cajanus Cajans cv. fava larga gigante. O comportamento agron?mico das esp?cies estudadas foi avaliado analisando-se separadamente haste e folha. Observou-se que as produ??es de fitomassa a?rea diferiram de forma significativa com as esp?cies do g?nero crotal?ria, obtendo-se melhores desempenhos. Destacam-se a Crotal?ria juncea com 14,16 Mg ha-1, seguida do Guandu cv fava-larga com 11,58 Mg ha-1; entre as esp?cies de h?bito prostrado, n?o houve diferen?as significativas, mucunas e o feij?o-bravo-do Cear?, sendo que esse obteve 3,56 Mg ha-1 contra 2,85 Mg ha-1 da M. preta. Com rela??o ? produ??o de sementes, os melhores desempenhos foram obtidos no per?odo de outono-inverno para todas as leguminosas, com exce??o do feij?o-de-porco e feij?o-bravo, que obtiveram desempenhos semelhantes nas duas ?pocas de semeadura, provavelmente, por serem mais tolerantes ao estresse h?drico. No tocante ? taxa de decomposi??o, os resultados revelaram que as constantes de decomposi??o e tempo de meia-vida tiveram comportamentos diferentes para as esp?cies estudadas, com esp?cies de crotal?ria obtendo maiores velocidades de decomposi??o quando comparadas ?s demais esp?cies, notou-se tamb?m comportamentos diferenciados para haste e folha. A C. juncea, feij?o de porco e as duas esp?cies de mucuna obtiveram maior taxa de cobertura de solo, o que refletiu em uma maior supress?o da vegeta??o de ocorr?ncia espont?nea Cap III Foram conduzidos simultaneamente dois experimentos relacionados ? quantifica??o da FBN e determina??o do valor de discrimina??o isot?pica, valor ?B?, em esp?cies de leguminosas previamente selecionadas. Os experimentos foram conduzidos no campo experimental da AGRAER-MS, localizado em Campo Grande-MS, no per?odo de primavera-ver?o, no ano agr?cola 2005/06. O delineamento estat?stico utilizado foi o de blocos ao acaso, constitu?dos de dez tratamentos, sendo este compostos pelas esp?cies C. juncea, C. ochroleuca, C. mucronata, C. spectabilis, Mucuna cinza, Feij?o-bravo-do-cear? e Guandu fava larga; e como testemunhas as esp?cies Girassol, Milho e Braqui?ria. Por ocasi?o do florescimento de cada esp?cie de leguminosa e enchimento de gr?os das n?o-leguminosas, foram determinadas as produ??es de fitomassa a?rea. A partir das amostras de leguminosas e plantas testemunhas, estimaram-se as quantidades de N e a FBN, para tanto usando a t?cnica de dilui??o isot?pica de 15N . Posteriormente, conhecendo-se os valores de FBN, aplicou-se aos mesmos a equa??o utilizada na t?cnica de abund?ncia natural de 15N com a finalidade de estimar o valor B. Com rela??o ? produ??o de fitomassa a?rea, o Guandu fava larga obteve melhor desempenho seguido da C. ochroleuca, atingindo m?dias de 16,24 Mg ha -1 contra 14,44 Mg ha-1. Para a quantidade de nitrog?nio acumulada as esp?cies de leguminosas se comportaram de maneira semelhante, com destaque para o Guandu fava larga, C. ohcroleuca e C. Mucronata, atingido valores de 346,57 kg ha-1, 333,25 kg ha-1 e 277,35 kg ha-1 respectivamente. No tocante ? %FBN, observou-se que a t?cnica de dilui??o isot?pica de 15N n?o poderia ser aplicada para todas as esp?cies estudadas, uma vez que a maioria das esp?cies de leguminosas teve ciclo diferenciado das testemunhas, desta forma, as testemunhas n?o foram apropriadas, visto que a t?cnica exige que tanto as leguminosas como as testemunhas cres?am nas mesmas condi??es e de forma simult?nea. Contudo, para as variedades mais precoces que as testemunhas, o valor de FBN deve estar no m?nimo entre 73 a 87%. Somente na esp?cie C. Mucronata, foi poss?vel estimar a FBN e o valor B com o rigor que exigem as metodologias isot?picas aplicadas. O valor B para esta esp?cie foi de -3,69. Cap. IV O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho agron?mico do repolho em sistema plantio direto, sob manejo org?nico, e a contribui??o do pr?-cultivo de duas leguminosas de h?bitos de crescimento distintos em cons?rcio com milho, na forma??o de palhada. Ambos experimentos foram implantados no Campo Experimental da AGRAER, em Campo Grande-MS. O primeiro experimento consistiu no cons?rcio entre milho e C. juncea, sendo esta manejada, somente com ro?ada (taratamento 6), podada e posteriormente ro?ada (tratamento 5), al?m do cultivo do milho solteiro, C. juncea solteira, cultivo com preparo convencional do solo, com aus?ncia e presen?a de aduba??o, em quantidades equivalentes a 100 Kg N ha-1 no plantio e em cobertura 30 dias ap?s plantio do milho, perfazendo oito tratamentos com quatro repeti??es, dispostos em blocos ao acaso. Avaliaram-se as produ??es de mat?ria seca na parte a?rea das plantas de cobertura e da vegeta??o espont?nea. As caracter?sticas agron?micas avaliadas no repolho foram: produtividade, padr?o comercial, peso fresco e seco, al?m da fitomassa seca do pr?-cultivo. Neste experimento, verificaram-se melhores rendimentos quanto ao peso m?dio e di?metro da cabe?a quando se utilizaram C. juncea solteira, C.juncea ro?ada, milho com aduba??o de base e milho com aduba??o de base e cobertura, alcan?ando peso m?dio acima de 1,0 kg e di?metro das cabe?as acima de 10 cm. Quanto ? produtividade do milho e do repolho, estes n?o foram influenciados pelos diferentes tipos de cons?rcios, n?o havendo diferen?a estat?stica significativa entre os tratamentos, o que refletiu tamb?m na produ??o de mat?ria seca dos pr?-cultivos. No segundo experimento, o delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com nove tratamentos e quatro repeti??es. Os tratamentos foram: o cons?rcio entre milho e mucuna cinza, sendo esta plantada em cinco ?pocas diferentes - ap?s a germina??o do milho, monocultivo do milho, monocultivo da mucuna, cultivo com preparo convencional do solo e pousio com vegeta??o espont?nea -, perfazendo um total de nove tratamentos. Os par?metros avaliados foram semelhantes aos do experimento anterior. A produ??o do repolho alcan?ou melhores rendimentos, 2,06 kg de peso m?dio da cabe?a; e, quando cultivado em sucess?o ao cons?rcio milho x M. Cinza, semeada aos 15 dias ap?s germina??o do milho, diferiu significativamente dos demais tratamentos. Ao se analisarem as produtividades do milho, notouse uma queda de rendimento em torno de 29% quando este foi consorciado com M. Cinza, aos 15 e 30 dias ap?s sua germina??o, ao comparar-lo aos demais pr?-cultivos utilizando-se cons?rcios

The aim of this thesis is to analyse and interpret the existent and future needs of the people and environment of the mission station, Kwasizabantu,to ensure settlement growth that will enhance the social, economical and environmental aspects of the settlement. This will result in a development framework of the whole site, a master plan for the lifespan of the settlement and detailed design of the heart of the settlement. / Dissertation (ML(Prof))--University of Pretoria, 2009. / Architecture / unrestricted