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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2006. / Submitted by Thaíza da Silva Santos (thaiza28@hotmail.com) on 2009-09-26T18:09:05Z No. of bitstreams: 1 2006_Mariana Ines Saraceno.pdf: 845078 bytes, checksum: 190a6b1667aae2a09c8988b48a5c50e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-06-29T21:14:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Mariana Ines Saraceno.pdf: 845078 bytes, checksum: 190a6b1667aae2a09c8988b48a5c50e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-29T21:14:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Mariana Ines Saraceno.pdf: 845078 bytes, checksum: 190a6b1667aae2a09c8988b48a5c50e8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste estudo foram avaliados os efeitos de seis anos de fertilização periódica com nitrogênio (N), fósforo (P), e adição conjunta de nitrogênio e fósforo (N+P), no metabolismo fotossintético e sua relação com características foliares, tempo de duração da copa e crescimento em circunferência do caule em espécies lenhosas numa área de cerrado sensu stricto na Reserva Ecológica do IBGE (Brasília-DF). Quatro espécies foram selecionadas para o estudo: Qualea parviflora (decídua); Blepharocalyx salicifolius e Caryocar brasiliense (brevi-decíduas) e Ouratea hexasperma (sempre-verde). A fertilização não alterou a área foliar específica nem a área foliar total das espécies. A concentração foliar de N e P aumentou na maioria das espécies e tratamentos, enquanto a concentração de clorofila total aumentou apenas no tratamento N. Entretanto, não houve um aumento da eficiência de carboxilação nem da capacidade fotossintética máxima (Amax). Em geral, Amax diminuiu na maioria dos tratamentos de fertilização, fato atribuído principalmente à menor condutância estomática (gs) nos tratamentos N e N+P, e à menor eficiência de carboxilação no tratamento P. Desta maneira, a fertilização teve um efeito negativo no metabolismo fotossintético das espécies, que levou a uma diminuição significativa na eficiência fotossintética de uso dos nutrientes. Estes resultados sugerem que a limitação estomática da capacidade fotossintética nos tratamentos N e N+P foi devida à desbalanços hídricos causados por possíveis mudanças no padrão de alocação de biomassa, enquanto toxicidade ou mudanças nas concentrações ideais de outros nutrientes essenciais restringiram Amax no tratamento P. Por outro lado, a fertilização com N e N+P aumentou o crescimento total em circunferência do caule em três das quatro espécies estudadas, enquanto a adição de fósforo aumentou o crescimento unicamente em B. salicifolius. Uma extensão do período de crescimento foi também observada como conseqüência da fertilização em B. salicifolius e C. brasiliense. As quatro espécies apresentaram um padrão sazonal de crescimento em circunferência do caule, restrito principalmente à estação chuvosa. Entretanto, houve diferenças na dinâmica de crescimento entre as espécies que perdem todas as folhas por um determinado período de tempo (decíduas e brevi-decíduas) e a sempre-verde O. hexasperma. A alta correlação entre a precipitação e a taxa de crescimento relativo encontrada em O. hexasperma na estação chuvosa sugere que o crescimento em circunferência nesta espécie encontra-se limitado principalmente pela disponibilidade de água do solo nos horizontes mais superficiais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study, aspects of the photosynthetic metabolism and its relationships with leaf traits, crown life span and stem growth, were evaluated after six years of periodic fertilization with nitrogen (N), phosphorous (P) and nitrogen + phosphorous (N+P). Fertilization effects were evaluated in woody species in a cerrado sensu stricto area at the “Reserva Ecológica do IBGE” (Brasilia-DF). Four species were selected for measurements: Qualea parviflora (deciduous); Blepharocalix salicifolius, Caryocar brasiliense (brevi-deciduous) and Ouratea hexasperma (evergreen). Specific leaf area and crown leaf area were not affected by fertilization. Foliar nitrogen and phosphorous concentration increased in the majority of species and treatments while total chlorophyll concentration increased only in the N treatment. However, neither carboxilation efficiency nor maximum photosynthetic capacity (Amax) increased as a result of fertilization. Indeed Amax decreased in response to fertilization, probably as a consequence of a lower stomatal conductance (gs) in the N and N+P treatments and lower carboxilation efficiency in the P treatment. Thus, fertilization had a negative effect on photosynthetic metabolism resulting in a significant decrease of photosynthetic nutrient use efficiency. Our results suggest that the stomatal limitation of Amax in the N and N+P treatments are possibly due to water imbalance caused by shifts in biomass allocation patterns, while toxicity or changes in the ideal concentration of other essential nutrients restricted Amax in the P treatment. On the other hand, N and N+P fertilization increased the radial growth of the stem in three out of the four species studied, while phosphorous amendments enhance growth only in B. salicifolius. Also, an increased growth period was observed as a result of fertilization in B. salicifolius and C. brasiliense. The four species showed a seasonal pattern of stem growth, where most of the growth was restricted to the wet season. Differences in the temporal dynamic of stem growth between species that lose all their leaves for a window of time (deciduous and brevi-deciduos) and the evergreen species were also found. The high correlation between precipitation and the relative growth rate of the evergreen O. hexasperma suggests that growth of this species during the wet season is limited mainly by soil water availability in the shallow layers.

Made available in DSpace on 2018-06-27T18:56:39Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Ivi Lara.pdf: 2225740 bytes, checksum: 7987b7b16ad759ad1c13cf82cc2ba0ae (MD5) Ivi Lara.pdf.txt: 179428 bytes, checksum: 7367389b56d0393e07698631b3f3e926 (MD5) Ivi Lara.pdf.jpg: 3328 bytes, checksum: adc571d951701abcdea7d0b3762d108a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation studied the interaction of carboxyl groups -COOH with (8,0) and (16,0) single wall carbon nanotubes, both semiconductors, by ab initio calculation based on the formalism of the Density Functional Theory using the SIESTA code, in which were adopted localized bases to the electronic wave functions description and Troullier- Martins pseudopotentials for describing the interaction between valence electrons and core electrons. As the -COOH group is taken as default when the purpose of the carbon nanotubes functionalization is to make them hydrophilic, this interaction was studied by different positions of the carboxyl on the nanotubes walls with different concentrations of those seeking to verify the influence of these parameters in the electronic character of the carbon nanotubes. By analyzing the energetic, structural and electronic properties of all patterns, it is observed that the carboxyl groups interact with the nanotubes through covalent bonds (binding energies between −3.39 and −0.73 eV , with the smallest for the case of carboxyl confined within the nanotube), nanotubes (16,0) are more flexible than the (8,0) (when connected to the same number of carboxyl groups), and a behavior, very interesting, is presented when the concentration of carboxylation is varied: the character of the system can be modulated from a semiconductor to semiconductor with a halffilled level over the Fermi level (methalic character tendency). It is still studied in this work, the dynamics of water molecules around pure and carboxylated carbon nanotubes, obtained from ab initio calculations, through classic molecular dynamics simulations, using empirical parameters with the GROMACS program. The structural analysis of water around the tubes indicated the already expected hydrophobic character of the pure nanotubes and the hydrophilic character of the carboxylated nanotubes with which the water molecules interactions are greater with its walls, a fact confirmed by energy analysis, which shows a higher interaction energy in this system. This work has, in addition to contributing to the understanding and analysis of related experimental results, pointing out also the possibility to modulate the electronic behavior of these systems at the nanoscale. / Nesta dissertação é estudada a interação de grupos carboxila (-COOH) com nanotubos de carbono de paredes simples dos tipos (8,0) e (16,0), ambos semicondutores, através de cálculos ab initio baseados no formalismo da Teoria do Funcional da Densidade. Foi utilizado o programa SIESTA, no qual foram adotadas bases localizadas para a descrição das funções de onda eletrônicas, bem como pseudopotenciais de Troullier-Martins para a descrição da interação entre os elétrons de valência e o caroço atômico. Como o grupo -COOH é usado como grupo padrão quando o objetivo da funcionalização ao dos NTCs é torná-los hidrofílicos, esta interação foi estudada através de diferentes posições das carboxilas nas paredes dos nanotubos, com diferentes concentrações destas, buscando verificar a influência destes parâmetros no caráter eletrônico dos NTCs. Analisando as propriedades energéticas, estruturais e eletrônicas de todas as configurações estudadas, observa-se que as carboxilas interagem com os nanotubos através de ligações covalentes (energias de ligação entre −3, 39 e −0, 73 eV , sendo a menor para o caso da carboxila confinada no interior do nanotubo), os nanotubos (16,0) se mostram mais flexíveis que os (8,0) (quando ligados ao mesmo número de carboxilas) e, um comportamento, bastante interessante, se apresenta quando a concentração da carboxilação é variada: o caráter do sistema pode ser modulado de semicondutor para semicondutor com gap semipreenchido (tendência a caráter metálico). É, estudada ainda, neste trabalho, a dinâmica das moléculas de água em torno de nanotubos puros e carboxilados, obtidos a partir dos calculos ab initio, através de simulações de dinâmica molecular clássica, utilizando parâmetros empíricos com o programa GROMACS. A análise estrutural da água em torno dos nanotubos indicou o já esperado caráter hidrofóbico dos NTCs puros, bem como o caráter hidrofílico do nanotubo carboxilado, com o qual as moléculas de água passam a ter uma maior interação com suas paredes, fato este confirmado através da análise energética, que mostra uma maior energia de interação nesse sistema. Este trabalho vem, além de contribuir na compreensão e análise dos referentes resultados experimentais, apontar, ainda, a possibilidade de modular o comportamento eletrônico desses sistemas na nanoescala.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Guerra.pdf: 329117 bytes, checksum: 77c026179d903be26ade93dd0fc35017 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / The temperature is considered either as a limiting factor stimulating factor for photosynthesis. The reduction of photosynthetic potential, and consequently the growth of the plant can be linked to several physiological factors. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature on photosynthesis and growth of the stem of cane sugar in its initial phase. The experiment was conducted at UNOESTE located in Presidente Prudente - SP, during the period November 2011 to April 2012 in climatic chambers with phytotron type constant control of temperature, photoperiod and irradiation. The experimental design was a completely randomized design (CRD), studying the early development of cane sugar in three temperature regimes: low temperature (19 ° C day and 13 ° C night), average temperatures (29 ° C day and 23 ° C night); high temperatures (33 ° C day and 27 ° C night) with eight replicates for each treatment. The plots consisted of plastic pots with a capacity of 12 kg of soil, containing a culm of cane sugar. Seedlings of cane sugar developed in a controlled environment for five months with daily irrigation and maintained under field capacity. Evaluations consisted of chlorophyll fluorescence, photosynthetic potential through the curve A / Ci, daily balancing of CO2, the height, diameter and stem dry matter. The regime of low temperatures was more harmful to the initial growth of cane sugar than the regime with high temperatures. Low temperatures negatively affected photosynthetic rates by reducing the efficiency of photosynthetic enzymes and damages caused by the photosynthetic apparatus, thereby reducing the initial growth of the stem of cane sugar. At low temperatures, the stalk of cane sugar had lower dry matter, and also less growth in height of stem. / A temperatura é considerada tanto um fator limitante como um fator estimulante para a fotossíntese. A redução do potencial fotossintético e consequentemente do crescimento da planta pode estar ligada a diversos fatores fisiológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura sobre a fotossíntese e o crescimento do colmo da cana-de-açúcar em sua fase inicial. O experimento foi conduzido na UNOESTE situada em Presidente Prudente SP, durante o período de Novembro de 2011 a Abril de 2012, em câmara climatizada tipo fitotron com controle constante de temperatura, fotoperíodo e irradiação. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado (DIC), estudando-se o desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar em três regimes de temperatura: temperaturas baixas (19ºC diurna e 13ºC noturna); temperaturas médias (29ºC diurna e 23ºC noturna); temperaturas altas (33ºC diurna e 27ºC noturna), tendo para cada tratamento oito repetições. As parcelas experimentais foram constituídas por vasos plásticos com capacidade para 12 kg de solo, contendo um colmo de cana-de-açúcar. As mudas de cana-de-açúcar se desenvolveram nesse ambiente controlado durante cinco meses com irrigação diária e mantidas sob capacidade de campo. As avaliações consistiram de fluorescência da clorofila a, potencial fotossintético através da curva A/Ci, balanço diário de CO2, a altura, o diâmetro e a matéria seca do colmo. O regime de baixas temperaturas foi mais prejudicial ao crescimento inicial da cana-de-açúcar do que o regime com altas temperaturas. As baixas temperaturas afetaram negativamente as taxas fotossintéticas através da redução da eficiência das enzimas fotossintéticas e pelos danos gerados no aparato fotossintético, diminuindo, portanto, o crescimento inicial do colmo da cana-de-açúcar. Em baixas temperaturas, o colmo da cana-de-açúcar teve menor matéria seca, e também menor crescimento em altura de colmo.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anderson Guerra.pdf: 329117 bytes, checksum: 77c026179d903be26ade93dd0fc35017 (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / The temperature is considered either as a limiting factor stimulating factor for photosynthesis. The reduction of photosynthetic potential, and consequently the growth of the plant can be linked to several physiological factors. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature on photosynthesis and growth of the stem of cane sugar in its initial phase. The experiment was conducted at UNOESTE located in Presidente Prudente - SP, during the period November 2011 to April 2012 in climatic chambers with phytotron type constant control of temperature, photoperiod and irradiation. The experimental design was a completely randomized design (CRD), studying the early development of cane sugar in three temperature regimes: low temperature (19 ° C day and 13 ° C night), average temperatures (29 ° C day and 23 ° C night); high temperatures (33 ° C day and 27 ° C night) with eight replicates for each treatment. The plots consisted of plastic pots with a capacity of 12 kg of soil, containing a culm of cane sugar. Seedlings of cane sugar developed in a controlled environment for five months with daily irrigation and maintained under field capacity. Evaluations consisted of chlorophyll fluorescence, photosynthetic potential through the curve A / Ci, daily balancing of CO2, the height, diameter and stem dry matter. The regime of low temperatures was more harmful to the initial growth of cane sugar than the regime with high temperatures. Low temperatures negatively affected photosynthetic rates by reducing the efficiency of photosynthetic enzymes and damages caused by the photosynthetic apparatus, thereby reducing the initial growth of the stem of cane sugar. At low temperatures, the stalk of cane sugar had lower dry matter, and also less growth in height of stem. / A temperatura é considerada tanto um fator limitante como um fator estimulante para a fotossíntese. A redução do potencial fotossintético e consequentemente do crescimento da planta pode estar ligada a diversos fatores fisiológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da temperatura sobre a fotossíntese e o crescimento do colmo da cana-de-açúcar em sua fase inicial. O experimento foi conduzido na UNOESTE situada em Presidente Prudente SP, durante o período de Novembro de 2011 a Abril de 2012, em câmara climatizada tipo fitotron com controle constante de temperatura, fotoperíodo e irradiação. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado (DIC), estudando-se o desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar em três regimes de temperatura: temperaturas baixas (19ºC diurna e 13ºC noturna); temperaturas médias (29ºC diurna e 23ºC noturna); temperaturas altas (33ºC diurna e 27ºC noturna), tendo para cada tratamento oito repetições. As parcelas experimentais foram constituídas por vasos plásticos com capacidade para 12 kg de solo, contendo um colmo de cana-de-açúcar. As mudas de cana-de-açúcar se desenvolveram nesse ambiente controlado durante cinco meses com irrigação diária e mantidas sob capacidade de campo. As avaliações consistiram de fluorescência da clorofila a, potencial fotossintético através da curva A/Ci, balanço diário de CO2, a altura, o diâmetro e a matéria seca do colmo. O regime de baixas temperaturas foi mais prejudicial ao crescimento inicial da cana-de-açúcar do que o regime com altas temperaturas. As baixas temperaturas afetaram negativamente as taxas fotossintéticas através da redução da eficiência das enzimas fotossintéticas e pelos danos gerados no aparato fotossintético, diminuindo, portanto, o crescimento inicial do colmo da cana-de-açúcar. Em baixas temperaturas, o colmo da cana-de-açúcar teve menor matéria seca, e também menor crescimento em altura de colmo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this thesis the behavior of functionalized carbon nanotubes via chemical and physical adsorption and estrural deformation is studied through ab initio calculations based on the DFT formalism, using the SIESTA program. First, we evaluated the behavior of CNTs functionalized with COOH group and it was observed that their position on different sublattices modifies the Carbon nanotube electronic properties, besides the fact that the electronic nature of a semiconductor CNT can be modulated from the concentration of carboxylation. The behavior of armchair CNTs radially deformed was evaluated and it was observed that by the limit of the radial deformation, the electronic character of the nanotubes were keeped as metallic, although the interaction between the walls increases as the deformation increases. The elastic constant values of deformed CNTs with more than one wall indicates the contribution of each individual nanotube constituting the system in its structural and elastic properties. The vibrational frequencies calculated reflect the effect of deformation of the CNTs, as the deformation increases, its frequency decreases. We evaluated the synergistic effect of chemical functionalization of CNTs deformed with the COOH group. For the external functionalization process, more curved region promotes the carboxylation process, whilst for the internal, the COOH group remains confined and does not bind covalently to its wall. Finally, we evaluated the physical adsorption of lithium in deformed CNTs with two layers. Both between the layers, like its exterior, lithium donates charge to the nanotube, not changing its electronic character. The adsorption process of lithium between the walls of deformed CNT is more efficient than on its exterior, in particular for radially deformed configurations. / Nesta tese é estudado o comportamento de nanotubos de carbono funcionalizados via adsorção química e física e deformação estrutural através de cálculos ab initio baseados no formalismo da DFT, utilizando o programa SIESTA. Primeiramente, avaliou-se o comportamento de NTCs funcionalizados com o grupo COOH e observouse que sua posição nas diferentes subredes do nanotubo modifica as propriedades eletrônicas destes, além do fato do caráter eletrônico de um NTC semicondutor poder ser modulado a partir da concentração da carboxilação. O comportamento de NTCs armchair radialmente deformados foi avaliado e observou-se que até o limite da deformação radial, o caráter eletrônico dos nanotubos se mantém metálico, apesar da interação entre as paredes se mostrar cada vez maior à medida que a deformação aumenta. Os valores para a constante elástica de NTCs deformados com mais de uma parede indicam a contribuição individual de cada nanotubo que constitui o sistema em suas propriedades estruturais e elásticas. As frequências vibracionais calculadas refletem o efeito da deformação nos SWNTs, à medida que a deformação aumenta, suas frequências diminuem. Avaliou-se o efeito sinergístico da funcionalização química de NTCs deformados com o grupo COOH. No processo de funcionalização externa, a região mais curva favorece o processo de carboxilação, enquanto que na interna, o grupo COOH se mantém confinado e não se liga covalentemente à sua parede. Por fim, avaliou-se a adsorção física de átomos de lítio em NTCs com duas camadas deformados. Tanto entre as camadas, como em seu exterior, o lítio doa carga para o nanotubo, não mudando seu caráter eletrônico. O processo de adsorção do lítio entre as paredes do NTC deformado se mostrou mais eficiente do que em seu exterior, em especial para as configurações radialmente deformadas.