Calophyllum inophyllum is a medicinal plant that is rich in bioactive natural products. Calophinone¡]29¡^¡Bcaloxanthone I¡]30¡^¡Bbrasilixanthone B¡]31¡^¡Bpyranojacareubin¡]32¡^ and osajaxanthone¡]33¡^are five compounds which were isolated from the bark in this experiment. It is the first time to isolate calophinone¡]29¡^ from a matural source. In order to identify calophinone¡]29¡^, 6-acetylcalophinone¡]34¡^ was prepared via acylation. All structures were determined primarily on the basis of 1D, 2D NMR¡BUV¡BIR and Mass spectral analyses. Besides, biological studies don¡¦t reveal that Calophinone¡]29¡^¡Bcaloxanthone I¡]30¡^¡Bbrasilixanthone B¡]31¡^¡Bpyranojacareubin¡]32¡^¡Bosajaxanthone¡]33¡^and 6-acetylcalophinone¡]34¡^, exhibited in vitro cytotoxicity against human liver carcunoma¡BHuman oral epidermoid carcunoma and Human cervical epidermoid carcunoma. In addition, four new Taxoid derivatives that were 13-O-camphanyl-7-O -nicotinoylbaccatin III¡]34¡^¡B13-O-camphanyl-1-deoxybaccatin VI¡]35¡^¡B13-O-¡]4-chlorobenzoyl¡^-7-O-nicotinoylbaccatin III¡]36¡^and 13-O-benzoyl-7-O -nicotinoylbaccatin III¡]37¡^have been prepared via esterification under sonication starting from 13-deacetyl-7-O-nicotinoylbaccatin III¡]32¡^ and 13-deacetyl-1-deoxybaccatin VI¡]31¡^. All the structures were established primarily on the basis of 1D and 2D NMR techniques including DEPT, COSY, HMBC experiments, as well as comparison with known related compounds. It was deemed quite promising to investigate the structure-activity relationship ( SAR ) for the C - 13 side chain analogues of Taxol with some modification of the baccatin III¡]30¡^ moiety in order to discover more effective anticancer agents with better pharmacological properties. Compounds 34 and 35 showed significant cytotoxicity against prostate cancer cell line¡]PC-3¡^. Under concentration of 10£gM, the cell survival percent was 76% and 65% in case of compounds 34 and 35 compared to 60 % in case of Taxol. According to the structure-activity relationship, nicotinoyl and camphanic acyl group should be the source of activity in compounds 30 and 31. Consequently, it is necessary to introduce nicotinoyl chloride and camphanic acyl chloride groups via chemical reaction to improve the bioactivity.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-10T16:13:09Z No. of bitstreams: 1 2016_MariaCristinaBuenoCoelho.pdf: 2930389 bytes, checksum: 9f1ccae0943d99e046b435b0dbd5aeb3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T17:17:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MariaCristinaBuenoCoelho.pdf: 2930389 bytes, checksum: 9f1ccae0943d99e046b435b0dbd5aeb3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T17:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MariaCristinaBuenoCoelho.pdf: 2930389 bytes, checksum: 9f1ccae0943d99e046b435b0dbd5aeb3 (MD5) / A viabilidade técnica de plantios comerciais de Calophyllum brasiliense Camb. foi avaliada na empresa JAMP Agropecuária e Reflorestadora Ltda. no município de Dueré, estado do Tocantins no período de 2009 a 2014 a partir da instalação de um inventário florestal sistemático contínuo. Foram amostrados 384 indivíduos em 35 ha distribuídos em 96 subparelas (0,96% de intensidade amostral) de 32m2. O plantio apresentou baixa variabilidade (CV < 20%) para variável HT (CV = 14,82%) e para variável DAP (CV= 18,60%) aos 74 meses de idade. Também apresentou distribuição normal de frequência (≥ 68% dois indivíduos devem estar entre o intervalo de mais ou menos um desvio padrão da média) aos 74 meses tanto para a variável HT (68,70%) quanto para variável DAP (70,51%). A densidade do povoamento de 1.250 árvores/ha (espaçamento de 4 x 2m) mostrou que, aos 74 meses de idade, tem um crescimento da HT médio de 5,43 m (variando de 8,20 a 2,80m) com IMA de 0,88m e em DAP uma média de crescimento médio de 7,47 (variando de 12,96 a 3,5 cm) cm com IMA de 1,21 cm e com IMA em volume de 5,33 m3/ha/ano. As curvas de produção para HT, DAP e volume feitas a partir do agrupamento dos IMA apresentou forma linear de crescimento indicando que o povoamento está em fase inicial de crescimento. A variação do crescimento da altura dominante pela idade foi determinada a partir da capacidade produtiva, onde foram construídas de cinco curvas de índice de sítio do tipo monomórficas, respectivamente de 1 a 9 m na idade índice de 74 meses (idade mais velha do povoamento) com intervalo de 2 m de forma a cobrir toda a amplitude de alturas totais observadas na área de estudo. Todos estes valores analisados em conjunto indicam que a espécie é viável para ser utilizada em plantios comerciais no estado do Tocantins. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Commercial planting technique Feasibility Calophyllum brasiliense Camb., was evaluated in the JAMP Agricultural and Reforestation Company Ltda. In the municipality of Dueré, Tocantins state in the Period of 2009-2014 From The installation of an ongoing systematic forest inventory. 384 individuals were sampled in 35/ ha distributed in 96 subparelas (0.96% of sampled intensity) of 32 m2. The planting showed low variability (CV < 20%) to variable HT (CV = 14.82%) and to variable DAP (CV = 18.60%) after 74 months of age. It also showed normal frequency distribution (≥ 68% Two individuals should be within the range of more or less one average standard deviation) at 74 months, both for a variable HT (68.70%) and variable DAP (70.51 %) the density of the population of 1,250 trees / ha (spacing 4 x 2m) showed that at 74 months of age has a growth HT measuring 5.43 m (ranging from 8.20 to 2.80m) with IMA 0,88m of DAP and an average growth of 7.47 (ranging from 12.96 to 3.5 cm) cm with IMA of 1.21 cm and volume of IMA in 5.33 m3 / ha / year. Production curves HT, and volume of DAP Made to the IMA grouping From presented linear growth indicating That settlement is in early stages of growth. The Variation of Growth dominant height by age was determined From the Productive capacity, where it was built five site index curves of monomorphic type, respectively 1to 9 m at Age of 74 months index (Oldest age of the population) with an Interval of 2m to cover entire range of total heights observed in the studied area. All these values taken together indicate that the specie is feasible to be used in commercial plantations in the state of Tocantins.

Orientador: Vera Lex Engel / Coorientador: Magali Ribeiro da Silva / Banca: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Antonio Carlos Galvão de Melo / Resumo: A busca por espécies florestais nativas com potencial econômico tem sido crescente, assim como o aumento da demanda de madeiras nobres para fins comerciais. Todavia, muitas vezes pouco se sabe sobre o ciclo de desenvolvimento, tratos silviculturais e manejo adequados para cada espécie. Dentre as espécies que vêm se destacando na silvicultura de espécies nativas está o guanandi, Calophyllum brasiliense Cambess (Calophyllaceae), que apresenta características silviculturais e de qualidade de madeira favoráveis, além da produção de frutos e sementes o que incrementa a lucratividade e possuem propriedades medicinais. Embora a espécie seja capaz de se regenerar naturalmente no interior de florestas higrófilas, é cultivada usualmente em plantios puros a pleno sol, e as informações a respeito do melhor sistema de cultivo são escassas. Buscamos com este trabalho o conhecimento sobre o melhor sistema de plantio para a espécie: sombreado ou a pleno sol. A hipótese inicial da pesquisa era de que as plantas em sistema sombreado teriam melhor crescimento e maior sobrevivência do que as de pleno sol, assim como maior tolerância à seca, por este sistema se assemelhar mais às condições de seu habitat natural. O experimento foi delineado em blocos ao acaso com dois tratamentos (pleno sol e sombreado) e três repetições, com parcelas compostas por 30 plantas. Para as análises, cada planta foi considerada uma medida repetida dentro do fator bloco. As variáveis analisadas foram: sobrevivência, cr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recently there's a growing interest in native forest species with economic potential, due to an increasing demand for hardwood timber species. However, to date there is not enough information about developmental cycles, silvicultural treatments and management required by each species. "Guanandi", Calophyllum brasiliense Cambess (Calophyllaceae), is one of these high potential species due to its silvicultural and wood quality characteristics, besides providing fruits and seed with medicinal properties. Although the species usually regenerates naturally within hygrophyllous forests, it has usually been cultivated as pure stands under full sun. We aimed at investigating the more adequate planting system for C. brasiliense: shaded (enrichment plantings) or under full-sun conditions. Our hypothesis was the plants in shaded system would have better growth and higher survival, as well as greater drought tolerance, as this system is more similar to the species' natural habitats. We used a randomized block design with two treatments (full-sun and under canopy cover) and three replicates, with 30 within-block repeated measures (plants per plot). The variables analyzed were survival, height and basal diameter growth; stomatal conductance and photosynthetic active radiation (PAR). The microclimate was monitored during all over the study period and soil samples were analyzed for fertility and moisture. The summer of 2014 (January-March) was extremely hot and dry, which caused high plant ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dans un contexte de valorisation de la biodiversité, certaines espèces oléagineuses représentent une source intéressante de métabolites actifs. C’est le cas par exemple des espèces du genre Calophyllum qui sont utilisées en médecine traditionnelle pour leurs diverses propriétés. Elles ont déjà fait l’objet de nombreuses études afin de préciser leurs caractéristiques chimiques en relation avec leurs usages traditionnels. En Guadeloupe l’espèce la plus représentée est Calophyllum calaba L. ; l’huile de ses graines est utilisée pour traiter certaines affections dermatologiques (plaies, brûlures…) et lutter contre le vieillissement cutané. Au cours de ce travail, une méthode d’extraction a été mise au point afin de concentrer les métabolites secondaires de l’huile dans une partie appelée « résine ». Une étude chimique approfondie de cette résine a été réalisée par différentes techniques séparatives, analytiques et spectroscopiques. Des fractionnements successifs par chromatographie liquide/solide sur colonne de silice ont conduit à l’isolement de 14 composés. Des études analytiques et spectroscopiques ont permis de déterminer les structures de ces molécules, essentiellement de type pyranochromanone. Parmi ces composés, 4 correspondent à de nouvelles structures identifiées et décrites pour la première fois .L’huile de Galba, ses fractions et produits purs ont ensuite été testés pour leurs activités biologiques relatives à la sphère dermatologique. Leurs propriétés anti-oxydantes ont été déterminées par différentes méthodes in vitro : ORAC, DPPH, BCBT. L’activité anti-inflammatoire a été évaluée par dosage des nitrites et du TNF-α dans une culture cellulaire de macrophages stimulés par le LPS. La mesure de la concentration minimale inhibitrice de ces extraits sur 5 souches bactériennes impliquées dans des pathologies cutanées a permis d’évaluer leur activité antimicrobienne. Leur potentiel cicatrisant a été mis en évidence sur des cultures cellulaires de fibroblastes humains et de kératinocytes HaCaT, de même que leur influence sur la mélanogénèse. Enfin, l’évaluation de la capacité de certaines fractions à inhiber l’élastase et la collagénase montre l’intérêt de l’utilisation de l’huile pour ses propriétés anti-âge. Notre étude a permis de montrer que les activités biologiques de l’huile de Galba sont principalement liées aux métabolites secondaires de la résine. De plus, des précisions ont pu être apportées sur la nature des constituants impliqués dans les différentes activités biologiques étudiées.Ces résultats constituent un appui scientifique à l’utilisation traditionnelle de l’huile de Galba et permettent d’élargir son champ d’application dans le domaine dermocosmétique. / In the context of biodiversity’s valorization, some oleaginous species are a good source of active metabolites. This is the case of Calophyllum species that are used in traditional medicine for their various properties. Many studies have been done on this botanical genus to clarify the chemical composition but also the biological activities of various parts of these plants. In Guadeloupe, Calophyllum calaba L. is the most widespread species, the oil from its seeds is used to treat certain skin problems (wounds, burns ...) and prevent skin aging.During this study, a method of extraction was developed to concentrate the secondary metabolites of the oil in a part called "resin".A thorough study of the chemical compounds of the resin was carried out by various analytical and spectroscopic techniques. Successive fractionations by liquid/solid chromatography on silica column led to the isolation of fourteen compounds. Extensive analytical and spectroscopic studies allowed to know the structures of these molecules which were essentially pyranochromanone type. Among these compounds, four of them correspond to new structures identified and described for the first time.Galba Oil, its fractions and pure products were then tested for different biological activities relative to the dermatological field. The antioxidant properties were determined by various in vitro methods: ORAC, DPPH, BCBT. The anti-inflammatory activity was assessed by determination of nitrite and TNF-α in cell culture of macrophages stimulated by LPS. The measurement of the minimal inhibitory concentration of these extracts on 5 bacterial strains involved in cutaneous pathologies allowed to know their antimicrobial activity. Their wound-healing potential has been demonstrated in cell cultures of human fibroblasts and keratinocytes HaCaT, as well as their action on melanogenesis. Finally, the ability of certain fractions to inhibit elastase and collagenase may be related to the use of this oil for its anti-aging properties.Our study has shown that most of biological activities were linked to the secondary metabolites of the resin. In addition, some clarifications were made on the nature of the constituents involved in the different biological activities which were studied.These results provide scientific support to the traditional use of Galba oil and broaden its use in the dermocosmetic area.

Afin d’identifier de nouveaux composés prévenant la dysfonction et l’immunogénicité des cellules endothéliales qui sont impliquées dans la survenue des rejets de greffe,nous nous sommes intéressés aux métabolites secondaires de différentes espèces de Clusiaceae et de Calophyllaceae. Tout d’abord, 4 extraits DCM de Calophyllaceae malaisiennes ont été sélectionnés sur la base d’une étude déréplicative et d’un criblage biologique anti-inflammatoire. Puis, l’étude phytochimique de l’extrait de fruits de Mesua lepidota a permis d’isoler 9 coumarines de type mammea, dont 7 constituent 2 nouvelles séries : Les lépidotols et les lépidotines. L’étude des extraits de 2 lots de feuilles de Calophyllumtetrapterum a quant à elle conduit à l’isolement de dérivés polyphénoliques distincts : Desacylphloroglucinols polyprénylés dans le lot A, dont le composé majoritaire, la tétraptérone, est un dérivé acide original, et des pyranochromanones acides dans le lot B, dont un nouveau dérivé appelé acide tétraptérique. Le même protocole appliqué à l’extrait de feuilles de Mesuaassamica a montré que les fractions cytotoxiques sont riches en xanthones, tandis que les fractions anti inflammatoires renferment des coumarines de type mammea. Parallèlement à ces études phytochimiques, un panel de polyphénols représentatifs des classes chimiques retrouvées dans les Clusiaceae et les Calophyllaceae ont été évalués pour leurs effets sur divers marqueurs endothéliaux de l’inflammation et de l’immunité. Il apparaît ainsi que les coumarines de type mammea et la guttiférone J, une benzophénone polyprénylée, inhibent significativement l’expression de VCAM-1 ainsi que des molécules HLA de classe II, HLAE et MICA. / In order to identify new compounds preventing endothelial cells dysfunction and immunogenicity which are involved in the emergence of graft rejection, the secondary metabolites of different Clusiaceae and Calophyllaceae specious were investigated. Firstly 4DCM extracts originating from Malaysian Calophyllaceae specious were selected through a dereplication analysis combined with an anti-inflammatory screening. Then, the phytochemical study of the fruits extract of Mesualepidota allowed us to isolate 9 mammea coumarins, among which 7 represent 2 novel series, i.e. lepidotols and lepidotins. The phytochemical study of 2 different batches of Calophyllum tetrapterum leaves led to the isolation of distinct polyphenolic derivatives : polyprenylated acylphloroglucinols were identified in batch A, with the major compound, tetrapterone, as a new acid derivative, whilst chromanone acids were identified in batch B, including a new derivative named as tetrapteric acid. The same protocol applied to Mesuaassamica leave extract showed that cytotoxic fractions were rich in xanthones whereas anti-inflammatory fractions contained numerous mammea coumarins. Along with these phytochemical studies, a panel of polyphenols representative of the chemical classes generally identified in Clusiaceae and Calophyllaceae specious were evaluated for their effects on various endothelial markersof inflammation and immunity. Mammea coumarins and guttiferone J, a polyprenylated benzophenone, appeared to significantly inhibit the expression of VCAM-1 as well as that of HLA class II molecules, HLA-E and MICA.

Muitas teorias, englobando diferentes fatores e mecanismos, já foram postuladas para explicar a alta coexistência de espécies arbóreas nos trópicos, a qual permanece como uma questão intrigante e subentendida na ecologia vegetal. O estudo da dinâmica de árvores ao nível populacional contribui e embasa, por sua vez, o entendimento desses fatores e mecanismos atuando ao nível da comunidade. O objetivo geral do presente estudo foi investigar alguns aspectos relacionados com a dinâmica de uma espécie arbórea comum Calophyllum brasiliense Camb.(Clusiaceae) em floresta de restinga alta Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para isso, além de termos testado se a sobrevivência e o desempenho de suas plântulas estavam relacionados com níveis de herbivoria dependentes da densidade, testamos se a ocorrência da espécie apresentava associação com hábitats de solo e caracterizamos sua distribuição espacial na área de estudo. Na Introdução Geral (Capítulo 1) nós enumeramos as principais teorias já propostas para explicar a alta diversidade tropical, as quais incluem diversos mecanismos atuantes na dinâmica de espécies arbóreas. Tradicionalmente, modelos que focam em fatores dependentes da densidade eram freqüentemente contrastados com modelos baseados na segregação de hábitats e nichos para explicar a coexistência de espécies, ainda que atualmente sabe-se que atuem concomitantemente na estruturação das comunidades. Por esse motivo, os descrevemos em linhas gerais. Apresentamos, também, como o estudo da distribuição espacial de uma espécie pode dar indícios de processos subjacentes responsáveis pelos padrões gerados, os quais devem ser inferidos e posteriormente testados. Adicionalmente, resumimos uma teoria em especial, a qual embasa o capítulo seguinte e foi o ponto inicial dessa dissertação: o Modelo Janzen-Connell. Além de termos explorado brevemente seu contexto conceitual, também revisamos os principais resultados de investigações de seus efeitos em outras áreas de estudo e com diferentes metodologias. Como os dois demais capítulos foram desenvolvidos utilizando a mesma área e espécie de estudo, também incluímos neste capítulo suas respectivas descrições. Para testar o modelo Janzen-Connell (Capítulo 2), nós delineamos um experimento no qual avaliamos os danos por herbivoria, a mortalidade e o desempenho das plântulas de C. brasiliense, sob diferentes tratamentos: proteção contra herbivoria, distância e agrupamento de adultos coespecíficos. Encontramos que os efeitos dependentes da distância e da densidade não atuaram como previsto pela teoria para a espécie de estudo, a qual, apesar de ter sofrido altos danos por herbivoria, mostrou-se tolerante e apresentou crescimento compensatório em resposta a estes. Além de termos proposto que a pressão por seus herbívoros especialistas parece encontrar-se amplamente distribuída na área de estudo, e não agregada ao redor de densidades de coespecíficos, também sugerimos que o micro-hábitat, especialmente a umidade do solo parece ser melhor preditora da sobrevivência da espécie do que a herbivoria. No Capítulo 3, portanto, testamos a ocorrência de associação da espécie com o hábitat de solo, como proposto no capítulo 2. Para isso, adotamos uma abordagem conjunta com o estudo da distribuição espacial, possibilitando a inferência de outros mecanismos possivelmente relacionados com a dinâmica da espécie, além do micro-hábitat. Caracterizamos o padrão de distribuição espacial através do uso de metodologias espaciais de segunda-ordem complementares: K-Ripley e O-ring, e testamos a questão da associação com hábitat a partir de torus translation, uma metodologia relativamente nova que incorpora a autocorrelação espacial entre troncos coespecíficos. Além de detectarmos um padrão de distribuição agregado, com escalas críticas de agregação variáveis entre as classes de tamanho investigadas, encontramos que a espécie apresenta uma associação positiva com o tipo de solo alagável (Neossolo), onde sua densidade relativa foi 30% maior em comparação com os outros tipos de hábitat. Os adultos, além de terem se mostrado positivamente associados a esse solo, também apresentaram uma associação negativa com os solos mais arenosos e menos úmidos. Os jovens, encontrados em relativamente baixa densidade, não mostraram associação com nenhum hábitat de solo. Sugerimos que a tolerância ao encharcamento e à condições anóxicas, bem como a ocorrência de hidrocoria como uma de suas formas de dispersão, os principais fatores favoráveis à sua sobrevivência e rápido desenvolvimento ontogenético nessas condições de solo. Utilizamos informações sobre a ecologia de C. brasiliense já disponibilizadas por outros estudos para inferir ou excluir possíveis fatores relacionados com sua distribuição espacial, e a associação com hábitat e o experimento de herbivoria (Capítulo 2) como testes desses possíveis fatores. Nas considerações finais, reunimos todas as informações propostas e testadas sobre os mecanismos que atuam na dinâmica de C. brasiliense e sugerimos que o padrão espacial agregado detectado para a espécie pode ser decorrente da interação entre três fatores principais: (1) associação diferenciada com ambos tipos de solos, alagáveis e arenosos; (2) ocorrência simultânea e complementar de três agentes dispersores da espécie (vento, morcego e água) e (3) alta competição intra-específica dependente da densidade, ao longo do estágio ontogenético. Finalizamos com a construção de um modelo hipotético acompanhado de predições testáveis sobre a distribuição espacial e dinâmica da espécie. Estes resultados atribuem à ação conjunta de processos bióticos e abióticos a possível resposta para complementarmos o entendimento sobre o padrão espacial encontrado, como já sugerido por outros estudos nos trópicos. / Several theories, including different factors and mechanisms, have been postulated to explain the high tree species coexistence in tropics, which remains an unsolved question that continues to pose a challenge to plant ecologists. Population-level tree dynamics studies contribute to a better understanding of the processes acting on community-level. The aim of the present study was to investigate some aspects related to the dynamics of a common tree species, Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae), in a Restinga Alta forest in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. We investigated if seedling survival and fitness were related to density-dependent herbivory, tested if the species presented an association with soil habitats and characterized its spatial patterns distribution in the study area. In General Introduction (Chapter 1) we enumerated the main theories developed so far to explain high tropical diversity, which include many processes acting on the tree species dynamics. Traditionally, models focused on density-dependent factors were frequently contrasted with models based on habitat or niche partitioning, but we know nowadays that both are acting simultaneously to determine community structure. For this reason we described in general lines both models. We also discussed how detected spatial patterns of a species may give account for underlying processes responsible for the generated patterns and the need of experimental tests after such inferences. Additionally, we resumed Janzen-Connell model which embases next chapter and was also the starting point of this dissertation. We did a brief contextualization about Janzen-Connell model and reviewed main results of investigations of its effects in others study areas using alternatives methodologies. As the next two chapters were developed in the same study area and with the same species, we also included their descriptions in the general introduction. In order to test the Janzen-Connell model (Chapter 2), we designed an experiment to evaluate C. brasiliense seedlings survival and fitness under three treatments: protection against herbivory, distance from conespecific adults and tree parental density. We found that the distance and density-dependent effects did not act as predicted by the model for our study species. Despite the high herbivory damages it suffered, its seedlings showed tolerance and compensatory growth responses. We proposed that pressure by host-specific herbivores seems to be widespread in the study area instead of aggregated around conespecific densities. Patterns detected also suggest that soil moisture is a better predictor for the species survival than herbivory. On chapter 3, therefore, we tested if density of this species presented any association with soil habitats, as suggested in chapter 2. We used an approach conjunct with the spatial distribution, permitting the inference of other underlying processes possibly related to the species dynamics besides the micro-habitat. We characterized the spatial distribution patterns using two complementary second-order point pattern statistics, K-Ripley and O-ring, and tested the habitat association using the torus translation procedure that incorporates spatial autocorrelation between conespecific stems. Besides detecting clumped distribution patterns, with variable critic scales with the analyzed size classes, we also detected a positive habitat association with temporally flooded soil (Neossolo), where its relative density was 30% greater comparing to others soils types. Adult stage was also positively associated with Neossolo and, in the other hand, was negatively associated with Espodossolo arênico, which is characterized by lower moisture soil levels. Young stage corresponded to only a quarter of all species stems and did not show any association with soils habitats. We suggest that flooding and anoxic conditions tolerance, as well as the occurrence of hidrocory among its dispersion types, the main factors favorable to survival and fast ontogenetic development in these soil conditions. We used information about C. brasiliense ecology from other studies to infer or exclude possible related factors with its spatial distribution and the habitat association and Janzen-Connell tests to complement these supposed factors. On Final Considerations we synthesize all proposed and tested information about underlying processes acting on C. brasiliense dynamics and suggest that the clumped spatial pattern detected may be an interaction result of three main factors: (1) differential association with both temporally flooded and unflooded soils, (2) occurrence of three simultaneous and complementary seed dispersal agents (gravity, bats and water) and (3) high density-dependent intra-specific competition through ontogenetic stages. We finalize proposing a hypothetic scenario with testable predictions about the species spatial pattern detected to C. brasiliense in the study area. These results attribute to grouping acting effects of both abiotic and biotic processes the possible answer to complement our understanding about tree spatial patterns founded, as suggested by other studies in the tropics.

Submitted by THAYANA CRISTINA REBELLO WANGINIAK null (thayana@florestal.eng.br) on 2016-05-06T14:22:22Z No. of bitstreams: 1 TESE THAYANA AUTOARQUIVAMENTO.pdf: 1142126 bytes, checksum: 3b3e38c45ec67f41d8a7fc4ca41f8da0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-09T18:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wanginiak_tcr_me_bot.pdf: 1142126 bytes, checksum: 3b3e38c45ec67f41d8a7fc4ca41f8da0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T18:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wanginiak_tcr_me_bot.pdf: 1142126 bytes, checksum: 3b3e38c45ec67f41d8a7fc4ca41f8da0 (MD5) Previous issue date: 2016-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A busca por espécies florestais nativas com potencial econômico tem sido crescente, assim como o aumento da demanda de madeiras nobres para fins comerciais. Todavia, muitas vezes pouco se sabe sobre o ciclo de desenvolvimento, tratos silviculturais e manejo adequados para cada espécie. Dentre as espécies que vêm se destacando na silvicultura de espécies nativas está o guanandi, Calophyllum brasiliense Cambess (Calophyllaceae), que apresenta características silviculturais e de qualidade de madeira favoráveis, além da produção de frutos e sementes o que incrementa a lucratividade e possuem propriedades medicinais. Embora a espécie seja capaz de se regenerar naturalmente no interior de florestas higrófilas, é cultivada usualmente em plantios puros a pleno sol, e as informações a respeito do melhor sistema de cultivo são escassas. Buscamos com este trabalho o conhecimento sobre o melhor sistema de plantio para a espécie: sombreado ou a pleno sol. A hipótese inicial da pesquisa era de que as plantas em sistema sombreado teriam melhor crescimento e maior sobrevivência do que as de pleno sol, assim como maior tolerância à seca, por este sistema se assemelhar mais às condições de seu habitat natural. O experimento foi delineado em blocos ao acaso com dois tratamentos (pleno sol e sombreado) e três repetições, com parcelas compostas por 30 plantas. Para as análises, cada planta foi considerada uma medida repetida dentro do fator bloco. As variáveis analisadas foram: sobrevivência, crescimento em altura e em diâmetro da base do colo. Foram também feitas análises fisiológicas das plantas sobreviventes em ambos os sistemas, com estimativas da condutância estomática, potencial hídrico da folha e conteúdo relativo de água. O microclima foi monitorado durante o período de estudo e foram feitas também análises de fertilidade radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e umidade do solo. O verão de 2014 (janeiro a março) foi extremamente quente e seco, o que provocou uma alta mortalidade das plantas. Nossa hipótese não foi confirmada, uma vez que as plantas a pleno sol demonstraram melhor sobrevivência, maior crescimento e maior condutância estomática do que as sombreadas, contrariando nossa predição inicial. Embora as condições microclimáticas do sistema sombreado tenham sido mais favoráveis (menores temperaturas máximas, maior umidade relativa do ar), a umidade do solo foi maior no sistema a pleno sol. A maior mortalidade e menor crescimento no sistema sombreado podem ser atribuídos à maior competição por água com as árvores já estabelecidas no sistema sombreado, já que neste ambiente a menor umidade do solo indicaram um maior consumo de água pelas plantas já estabelecidas. / Recently there’s a growing interest in native forest species with economic potential, due to an increasing demand for hardwood timber species. However, to date there is not enough information about developmental cycles, silvicultural treatments and management required by each species. “Guanandi”, Calophyllum brasiliense Cambess (Calophyllaceae), is one of these high potential species due to its silvicultural and wood quality characteristics, besides providing fruits and seed with medicinal properties. Although the species usually regenerates naturally within hygrophyllous forests, it has usually been cultivated as pure stands under full sun. We aimed at investigating the more adequate planting system for C. brasiliense: shaded (enrichment plantings) or under full-sun conditions. Our hypothesis was the plants in shaded system would have better growth and higher survival, as well as greater drought tolerance, as this system is more similar to the species’ natural habitats. We used a randomized block design with two treatments (full-sun and under canopy cover) and three replicates, with 30 within-block repeated measures (plants per plot). The variables analyzed were survival, height and basal diameter growth; stomatal conductance and photosynthetic active radiation (PAR). The microclimate was monitored during all over the study period and soil samples were analyzed for fertility and moisture. The summer of 2014 (January-March) was extremely hot and dry, which caused high plant mortality rates. Our hypothesis was not confirmed, since plants under full-sun had better survival, higher growth and higher stomatal conductance, despite the drier and warmer microclimatic conditions. This shall be attributed to increased competition for water with the canopy trees in the shaded system, as soil moisture was higher in the full-sun plots, in spite of the hotter and drier microclimate.

Muitas teorias, englobando diferentes fatores e mecanismos, já foram postuladas para explicar a alta coexistência de espécies arbóreas nos trópicos, a qual permanece como uma questão intrigante e subentendida na ecologia vegetal. O estudo da dinâmica de árvores ao nível populacional contribui e embasa, por sua vez, o entendimento desses fatores e mecanismos atuando ao nível da comunidade. O objetivo geral do presente estudo foi investigar alguns aspectos relacionados com a dinâmica de uma espécie arbórea comum Calophyllum brasiliense Camb.(Clusiaceae) em floresta de restinga alta Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para isso, além de termos testado se a sobrevivência e o desempenho de suas plântulas estavam relacionados com níveis de herbivoria dependentes da densidade, testamos se a ocorrência da espécie apresentava associação com hábitats de solo e caracterizamos sua distribuição espacial na área de estudo. Na Introdução Geral (Capítulo 1) nós enumeramos as principais teorias já propostas para explicar a alta diversidade tropical, as quais incluem diversos mecanismos atuantes na dinâmica de espécies arbóreas. Tradicionalmente, modelos que focam em fatores dependentes da densidade eram freqüentemente contrastados com modelos baseados na segregação de hábitats e nichos para explicar a coexistência de espécies, ainda que atualmente sabe-se que atuem concomitantemente na estruturação das comunidades. Por esse motivo, os descrevemos em linhas gerais. Apresentamos, também, como o estudo da distribuição espacial de uma espécie pode dar indícios de processos subjacentes responsáveis pelos padrões gerados, os quais devem ser inferidos e posteriormente testados. Adicionalmente, resumimos uma teoria em especial, a qual embasa o capítulo seguinte e foi o ponto inicial dessa dissertação: o Modelo Janzen-Connell. Além de termos explorado brevemente seu contexto conceitual, também revisamos os principais resultados de investigações de seus efeitos em outras áreas de estudo e com diferentes metodologias. Como os dois demais capítulos foram desenvolvidos utilizando a mesma área e espécie de estudo, também incluímos neste capítulo suas respectivas descrições. Para testar o modelo Janzen-Connell (Capítulo 2), nós delineamos um experimento no qual avaliamos os danos por herbivoria, a mortalidade e o desempenho das plântulas de C. brasiliense, sob diferentes tratamentos: proteção contra herbivoria, distância e agrupamento de adultos coespecíficos. Encontramos que os efeitos dependentes da distância e da densidade não atuaram como previsto pela teoria para a espécie de estudo, a qual, apesar de ter sofrido altos danos por herbivoria, mostrou-se tolerante e apresentou crescimento compensatório em resposta a estes. Além de termos proposto que a pressão por seus herbívoros especialistas parece encontrar-se amplamente distribuída na área de estudo, e não agregada ao redor de densidades de coespecíficos, também sugerimos que o micro-hábitat, especialmente a umidade do solo parece ser melhor preditora da sobrevivência da espécie do que a herbivoria. No Capítulo 3, portanto, testamos a ocorrência de associação da espécie com o hábitat de solo, como proposto no capítulo 2. Para isso, adotamos uma abordagem conjunta com o estudo da distribuição espacial, possibilitando a inferência de outros mecanismos possivelmente relacionados com a dinâmica da espécie, além do micro-hábitat. Caracterizamos o padrão de distribuição espacial através do uso de metodologias espaciais de segunda-ordem complementares: K-Ripley e O-ring, e testamos a questão da associação com hábitat a partir de torus translation, uma metodologia relativamente nova que incorpora a autocorrelação espacial entre troncos coespecíficos. Além de detectarmos um padrão de distribuição agregado, com escalas críticas de agregação variáveis entre as classes de tamanho investigadas, encontramos que a espécie apresenta uma associação positiva com o tipo de solo alagável (Neossolo), onde sua densidade relativa foi 30% maior em comparação com os outros tipos de hábitat. Os adultos, além de terem se mostrado positivamente associados a esse solo, também apresentaram uma associação negativa com os solos mais arenosos e menos úmidos. Os jovens, encontrados em relativamente baixa densidade, não mostraram associação com nenhum hábitat de solo. Sugerimos que a tolerância ao encharcamento e à condições anóxicas, bem como a ocorrência de hidrocoria como uma de suas formas de dispersão, os principais fatores favoráveis à sua sobrevivência e rápido desenvolvimento ontogenético nessas condições de solo. Utilizamos informações sobre a ecologia de C. brasiliense já disponibilizadas por outros estudos para inferir ou excluir possíveis fatores relacionados com sua distribuição espacial, e a associação com hábitat e o experimento de herbivoria (Capítulo 2) como testes desses possíveis fatores. Nas considerações finais, reunimos todas as informações propostas e testadas sobre os mecanismos que atuam na dinâmica de C. brasiliense e sugerimos que o padrão espacial agregado detectado para a espécie pode ser decorrente da interação entre três fatores principais: (1) associação diferenciada com ambos tipos de solos, alagáveis e arenosos; (2) ocorrência simultânea e complementar de três agentes dispersores da espécie (vento, morcego e água) e (3) alta competição intra-específica dependente da densidade, ao longo do estágio ontogenético. Finalizamos com a construção de um modelo hipotético acompanhado de predições testáveis sobre a distribuição espacial e dinâmica da espécie. Estes resultados atribuem à ação conjunta de processos bióticos e abióticos a possível resposta para complementarmos o entendimento sobre o padrão espacial encontrado, como já sugerido por outros estudos nos trópicos. / Several theories, including different factors and mechanisms, have been postulated to explain the high tree species coexistence in tropics, which remains an unsolved question that continues to pose a challenge to plant ecologists. Population-level tree dynamics studies contribute to a better understanding of the processes acting on community-level. The aim of the present study was to investigate some aspects related to the dynamics of a common tree species, Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae), in a Restinga Alta forest in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. We investigated if seedling survival and fitness were related to density-dependent herbivory, tested if the species presented an association with soil habitats and characterized its spatial patterns distribution in the study area. In General Introduction (Chapter 1) we enumerated the main theories developed so far to explain high tropical diversity, which include many processes acting on the tree species dynamics. Traditionally, models focused on density-dependent factors were frequently contrasted with models based on habitat or niche partitioning, but we know nowadays that both are acting simultaneously to determine community structure. For this reason we described in general lines both models. We also discussed how detected spatial patterns of a species may give account for underlying processes responsible for the generated patterns and the need of experimental tests after such inferences. Additionally, we resumed Janzen-Connell model which embases next chapter and was also the starting point of this dissertation. We did a brief contextualization about Janzen-Connell model and reviewed main results of investigations of its effects in others study areas using alternatives methodologies. As the next two chapters were developed in the same study area and with the same species, we also included their descriptions in the general introduction. In order to test the Janzen-Connell model (Chapter 2), we designed an experiment to evaluate C. brasiliense seedlings survival and fitness under three treatments: protection against herbivory, distance from conespecific adults and tree parental density. We found that the distance and density-dependent effects did not act as predicted by the model for our study species. Despite the high herbivory damages it suffered, its seedlings showed tolerance and compensatory growth responses. We proposed that pressure by host-specific herbivores seems to be widespread in the study area instead of aggregated around conespecific densities. Patterns detected also suggest that soil moisture is a better predictor for the species survival than herbivory. On chapter 3, therefore, we tested if density of this species presented any association with soil habitats, as suggested in chapter 2. We used an approach conjunct with the spatial distribution, permitting the inference of other underlying processes possibly related to the species dynamics besides the micro-habitat. We characterized the spatial distribution patterns using two complementary second-order point pattern statistics, K-Ripley and O-ring, and tested the habitat association using the torus translation procedure that incorporates spatial autocorrelation between conespecific stems. Besides detecting clumped distribution patterns, with variable critic scales with the analyzed size classes, we also detected a positive habitat association with temporally flooded soil (Neossolo), where its relative density was 30% greater comparing to others soils types. Adult stage was also positively associated with Neossolo and, in the other hand, was negatively associated with Espodossolo arênico, which is characterized by lower moisture soil levels. Young stage corresponded to only a quarter of all species stems and did not show any association with soils habitats. We suggest that flooding and anoxic conditions tolerance, as well as the occurrence of hidrocory among its dispersion types, the main factors favorable to survival and fast ontogenetic development in these soil conditions. We used information about C. brasiliense ecology from other studies to infer or exclude possible related factors with its spatial distribution and the habitat association and Janzen-Connell tests to complement these supposed factors. On Final Considerations we synthesize all proposed and tested information about underlying processes acting on C. brasiliense dynamics and suggest that the clumped spatial pattern detected may be an interaction result of three main factors: (1) differential association with both temporally flooded and unflooded soils, (2) occurrence of three simultaneous and complementary seed dispersal agents (gravity, bats and water) and (3) high density-dependent intra-specific competition through ontogenetic stages. We finalize proposing a hypothetic scenario with testable predictions about the species spatial pattern detected to C. brasiliense in the study area. These results attribute to grouping acting effects of both abiotic and biotic processes the possible answer to complement our understanding about tree spatial patterns founded, as suggested by other studies in the tropics.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:20:47Z : No. of bitstreams: 1 ciriello_e_me_botfca.pdf: 599013 bytes, checksum: 8be62585f251c230c319021c74e5e2b7 (MD5) / O reflorestamento comercial de espécies nativas brasileiras, visando à produção de madeira “de Lei” para serraria e laminação, tem se intensificado nos últimos anos em diversas regiões do país. Por ser uma atividade não tradicional do setor florestal brasileiro, inexiste o conhecimento científico e a tecnologia de produção das espécies potenciais, dificultando o desenvolvimento e o crescimento da atividade no país. Dentre as espécies nativas potenciais que vêem sendo plantadas por empresas do setor florestal, o guanandi (Calophyllum brasiliense Cambess.) é destaque, sendo uma espécie com ampla distribuição natural, alta adaptabilidade a diferentes condições de solo e clima e que vem apresentando ótimo desenvolvimento e adaptação aos sistemas produtivos comerciais, graças as suas excelentes características silviculturais, como boa forma, baixa mortalidade, crescimento moderadamente rápido, bom desenvolvimento em plantios homogêneos e ótima qualidade de madeira. Para se obter sucesso no estabelecimento da espécie, como alternativa a produção comercial de madeira, estudos direcionados as técnicas silviculturais de produção, desde a coleta de sementes, produção de mudas, preparo e correção do solo, plantio, nutrição, manejo integrado de pragas e doenças, desbastes e colheita, se destacam como prioridades. O desenvolvimento de um bom programa de melhoramento genético requer prioridade para a obtenção de ganhos de produtividade e rendimento no médio e longo prazo. Nesta linha de pesquisa, o estudo das técnicas de propagação vegetativa, visando abreviar etapas no melhoramento florestal e viabilizar a produção maciça de material melhorado, tem importância fundamental no sucesso do programa... / The commercial reforestation using native Brazilian species, to the production of hardwood for sawmill and lamination has intensified in recent years in various regions of the country, thanks to forest enterprise initiatives and rural producers, attracted by good productive and economic potential of the activity. Due the commercial forestry of native species, are not being a traditional activity of the Brazilian forestry sector, does not have broad scientific knowledge and technology of production of the main native species potential, which hamper the development and growth of productive activity in the country. Among the native species they see potential being planted by forest sector companies, we have the Guanandi (Calophyllum brasiliense Cambess.), a species with extent natural distribution and high adaptability to different soil and climate conditions, and has been showing great development and adaptation to commercial production systems, due to their excellent silvicultural characteristics, such as shaft trunk form, low mortality, moderately fast growth, good development in homogeneous plantations and great quality wood. To succeed in establishing of this specie as an alternative to commercial timber production, studies directed to silvicultural techniques of production from collecting seeds, seedlings production, soil preparation, planting, nutrition, integrated pest and diseases, thinning and harvesting, stand out as priorities. Developing a good genetic improvement program requires priority to ensure the productivity and yield gain in medium and long term. This line of research, the study of vegetative propagation techniques seem to improve forestry abbreviate steps, enabling improved material mass production, has fundamentally important in the success of improvement program. Aiming to assess the genetic variability... (Complete abstract click electronic access below)