Em ambientes degradados, a restauração ecológica visa acelerar o processo de sucessão ecológica. A técnica mais utilizada para a restauração de ambientes muito degradados é o plantio de mudas. A seleção das espécies é determinante para o sucesso dos projetos de restauração, pois as espécies precisam se estabelecer e crescer diante das condições do ambiente. Utilizar a abordagem de características funcionais pode ser uma ferramenta promissora para auxiliar a seleção de espécies em projetos de restauração. Em ambientes florestais, há evidências de que as características funcionais afetam o desempenho das espécies, entretanto, existem poucos estudos realizados em áreas em restauração. Neste estudo, foi avaliada a relação entre as características funcionais foliares e a taxa de crescimento relativo em altura e em diâmetro à altura do solo de espécies arbóreas nativas plantadas em uma área degradada que está sendo restaurada. Para descrever a relação entre as características funcionais e a taxa de crescimento relativo (TCR) dos indivíduos foi utilizada a abordagem de seleção de modelos baseados em modelos lineares de efeitos mistos (MLEM). A seleção de modelos foi realizada utilizando o critério de informação de Akaike (Akaike\'s Information Criterion) (AIC). As características funcionais não apresentaram relação com a taxa de crescimento relativo em altura e diâmetro dos indivíduos das espécies, possivelmente devido às diferenças nas condições ambientais entre ambientes florestais e ambientes degradados. Apesar de não ter sido encontrada uma relação entre as características funcionais e a TCR, o modelo mais plausível selecionado indica que indivíduos maiores no início do monitoramento possuem menores taxas de crescimento relativo em altura, ou seja, indivíduos mais altos possuem menores taxas de crescimento em altura. Isso pode ser um indicativo de que as espécies analisadas possuem taxa de crescimento relativo dependente do tamanho. Considerando que não foi encontrada relação entre as características funcionais morfológicas e a taxa de crescimento relativo em uma área em restauração, é razoável supor que essa abordagem não pode ser utilizada em todos os ambientes. Estudos que avaliem características funcionais foliares nos diferentes estágios de desenvolvimento das plantas em ambientes degradados podem refinar essas análises e ajudar a definir se a seleção de espécies para projetos de restauração pode ser feita usando a abordagem de características funcionais / In degraded environments, ecological restoration aims to accelerate the process of ecological succession. The most widely used technique for restoration of degraded environments is the planting of seedlings. The selection of species is crucial to the success of the restoration projects, because the species need to establish and grow under the harsh conditions of the environment. Using the approach of functional traits can be a promising tool to assist in the selection of species in restoration projects. In forest environments, there is evidence that functional traits affect the performance of the species, however, there are few studies conducted in areas undergoing restoration. In this study, the relationship between the functional leaf traits and the relative growth rate in height and in diameter at ground level of native tree species planted in a degraded area that is being restored was evaluated. To describe the relationship between the functional traits and the relative growth rate (RGR) of individuals, we used the approach of model selection based on linear mixed effects models (LMEM). The selection of models was performed using Akaike\'s Information Criterion (AIC). The functional traits showed no relationship with the relative growth rate in height and diameter of the individuals of the species, possibly due to differences in environmental conditions between forest environments and degraded environments. Despite not finding a relationship between the functional traits and the RGR, the most plausible model selected indicates that larger individuals at the beginning of monitoring have lower relative growth rates in height, that is, taller individuals have lower rates of growth in height. Considering that no relationship between the morphological functional traits and the relative growth rate in an area undergoing restoration was found, it is reasonable to assume that this approach cannot be applied in all environments. Studies that assess functional traits of the leaf in the different stages of plant development in degraded environments can refine these analyses and help define whether the selection of species for restoration projects can be accomplished using the approach of functional characteristics

Data from insect studies may present different features. Univariate responses may be analyzed using generalized linear models (continuous and discrete data), survival models (time until event data), mixed effects models (longitudinal data), among other methods. These models may be used to analyse data from experiments which assess complex ecological processes, such as competition and predation. In that sense, computational tools are useful for researchers in several fields, e.g., insect biology and physiology, applied ecology and biological control. Using different datasets from entomology as motivation, as well as other types of datasets for illustration purposes, this work intended to develop new modelling frameworks and goodness-of-fit assessment tools. We propose accelerated failure rate mixed models with simultaneous location and scale modelling with regressors to analyse time-until-attack data from a choice test experiment. We use the exponential, Weibull and exponentiated-Weibull models, and assess goodness-of-fit using half-normal plots with simulation envelopes. These plots are the subject of an entire Chapter on an R package, called hnp, developed to implement them. We use datasets from different types of experiments to illustrate the use of these plots and the package. A bivariate extension to the N-mixture modelling framework is proposed to analyse longitudinal count data for two species from the same food web that may interact directly or indirectly, and example datasets from ecological studies are used. An advantage of this modelling framework is the computation of an asymmetric correlation coefficient, which may be used by ecologists to study the degree of association between species. The jointNmix R package was also developed to implement the estimation process for these models. Finally, we propose a goodness-of-fit assessment tool for bivariate models, analogous to the half-normal plot with a simulation envelope, and illustrate the approach with simulated data and insect competition data. This tool is also implemented in an R package, called bivrp. All software developed in this thesis is made available freely on the Comprehensive R Archive Network. / Dados provenientes de estudos com insetos podem apresentar características diferentes. Respostas univariadas podem ser analisadas utilizando-se modelos lineares generalizados (dados contínuos e discretos), modelos de análise de sobrevivência (dados de tempo até ocorrência de um evento), modelos de efeitos mistos (dados longitudinais), dentre outros métodos. Esses modelos podem ser usados para analisar dados provenientes de experimentos que avaliam processos ecológicos complexos, como competição e predação. Nesse sentido, ferramentas computacionais são úteis para pesquisadores em diversos campos, por exemplo, biologia e fisiologia de insetos, ecologia aplicada e controle biológico. Utilizando diferentes conjuntos de dados entomológicos como motivação, assim como outros tipos de dados para ilustrar os métodos, este trabalho teve como objetivos desenvolver novos modelos e ferramentas para avaliar a qualidade do ajuste. Foram propostos modelos de tempo de vida acelerado mistos, com modelagem simultânea dos parâmetros de locação e de escala com regressores, para analisar dados de tempo até ataque de um experimento que avaliou escolha de predadores. Foram utilizados modelos exponencial, Weibull e Weibull-exponenciado, e a qualidade do ajuste foi avaliada utilizando gráficos meio-normais com envelope de simulação. Esses gráficos são o assunto de um Capítulo inteiro sobre um pacote para o software R, chamado hnp, desenvolvido para implementá-los. Foram utilizados conjuntos de dados de diferentes tipos de experimentos para ilustrar o uso desses gráficos e do pacote. Uma extensão bivariada para os modelos chamados \"N-mixture\" foi proposta para analisar dados longitudinais de contagem para duas espécies pertencentes à mesma teia trófica, que podem interagir direta e indiretamente, e conjuntos de dados provenientes de estudos ecológicos são usados para ilustrar a abordagem. Uma vantagem dessa estratégica de modelagem é a obtenção de um coeficiente de correlação assimétrico, que pode ser utilizado por ecologistas para inferir acerca do grau de associação entre espécies. O pacote jointNmix foi desenvolvido para implemetar o processo de estimação para esses modelos. Finalmente, foi proposta uma ferramenta de avaliação de qualidade do ajuste para modelos bivariados, análoga ao gráfico meio-normal com envelope de simulação, e a metodologia _e ilustrada com dados simulados e dados de competição de insetos. Essa ferramenta está também implementada em um pacote para o R, chamado bivrp. Todo o software desenvolvido nesta tese está disponível, gratuitamente, na Comprehensive R Archive Network (CRAN).

O manejo de sistemas agroflorestais requer uma nova forma de produção. Neste contexto, as dificuldades inerentes ao seu manejo fazem com que ocorra um processo de aprendizagem diferenciado. Nesta perspectiva, a pesquisa buscou responder ao seguinte problema: Por que agricultores introduzem sistemas agroflorestais e como desenvolvem conhecimento para o seu manejo? Para responder a este problema, foram selecionados dois grupos de citricultores ecológicos no Vale do Caí (RS), que manejam sistemas agroflorestais, em um processo que iniciou antes da formulação de políticas públicas específicas e de estudos conhecidos para o tema. A pesquisa está inserida no campo da Agroecologia e embasada em referenciais teóricos que abordam a construção do conhecimento, o processo de inovação e a produção de novidades, utilizando elementos oferecidos pela Perspectiva Orientada ao Ator, agregando elementos da Teoria do Ator-Rede e da Perspectiva Multinivel. Os resultados indicam que na rede da citricultura ecológica fluem relações afetivas de amizade e parentesco, valores culturais, padrões de comportamento, informações, artefatos, técnicas e práticas. E a combinação de todos estes elementos constrói conhecimento. É um processo de construção conjunta, onde aquele que constrói também está sendo construído. Deste modo, não há como transpor conhecimentos sem adaptações. Foram identificados os motivos que definiram a tomada de decisão a cerca do manejo dos diferentes tipos sistemas agroflorestais, bem como as dificuldades e benefícios considerados, além de mais de trinta diferentes técnicas empregadas pelos citricultores. Durante este processo, emergiram novidades tecnológicas que incluem várias combinações de espécies, de densidades e a experimentação de diferentes técnicas de manejo, incluindo o desenvolvimento de adaptações em equipamentos. A produção ecológica de citros em sistemas agroflorestais no Vale do Caí (RS) pode ser considerada um nicho tecnológico, que juntamente com outros, passou recentemente a ser reconhecido pelo regime sociotecnico predominante. Este processo de transformação da novidade em inovação é definido pela existência de diversas organizações formais de pesquisa que o estão estudando, desenvolvendo experimentos (participativos ou não) e formalizando-os através dos mecanismos de tradução adotados em diferentes arenas, assim como na formulação de diferentes leis e normas que os regulam, conformando-os de acordo com os padrões e procedimentos aceitos no regime. Este processo ainda está em sua fase inicial, portanto, apresentando avanços e recuos, instabilidades e conflitos, que representam uma oportunidade importante para estudar o processo de construção de conhecimento e de aprendizagem associados a esta etapa. / The agroforestry management requires new production way. In this context, the inherent difficulties in agroforestry systems management are occurring into a different learning process. The research seeks to answer the following question: Why farmers introduce agroforestry systems and how they do the management? To answer this problem, we selected two groups of organic citrus farmers in the Vale do Caí (RS), who manage agroforestry systems, a process that began prior to the formulation of public policies and studies known to the subject. The research is embedded in Agroecology studies and based on theoretical frameworks that address the knowledge construction, the innovation process and novelty production, using elements provided by the Actor-Oriented Perspective, Actor- Network Theory and Multilevel Perspective. The results indicates that in the organic farmers network flows relations of friendship and kinship, cultural values, behavior patterns, information, artifacts, techniques and practices. And the combination of all these elements builds knowledge. It is a process of joint construction, where who is building is also being built. Thus, there is no way to transpose knowledge without adaptations. We identified the reasons upon which the decision-making about the different types of agroforestry systems management, as well as the difficulties and benefits considered, along with over thirty different techniques used by organic citrus farmers. During this process, new technologies have emerged which include various combinations of species, densities and testing of diverse management techniques, including making changes in equipments. The ecological production in citrus agroforestry systems in Vale do Caí (RS) may be considered as a technological niche, which along with others, has recently come to be recognized by the prevailing sociotechnical regime. This process of transforming novelty into innovation is defined by the existence of many formal research organizations that are studying, developing experiments (participatory or not) and formalize them through the mechanisms of translation adopted in different arenas, as well as in the formulation of different laws and rules that regulate them, shaping them in accordance with accepted standards and procedures in the scheme. This process is still in its initial phase, therefore, has forward and back, instability and conflict, which represent an important opportunity to study the process of the knowledge building and learning associated with this step.

Este trabalho busca compreender como o modelo de substituição de insumos para uma agricultura de base ecológica se tornou falácia do modelo de desenvolvimento rural. Optou-se por estudar o Projeto Café de Lerroville (PCL) e a transição para uma agricultura de base ecológica para analisar como o processo de transição foi definido por aspectos socioculturais, econômicos e políticos. Agentes de desenvolvimento rural propuseram para os cafeicultores de duas comunidades no município de Londrina – PR a inserção das associações à rede de comércio justo solidário. A base teórica deste trabalho busca na perspectiva orientada ao ator e na abordagem agroecológica elementos para entender a constituição e o processo de transição pautado na substituição de insumos. Os objetivos específicos da pesquisa são: (i) apresentar o Norte do Paraná e algumas práticas cotidianas e culturais dos agricultores; (ii) analisar o PCL, as técnicas inseridas pela transição e ressaltar ações diretivas ou participativas dos agricultores na mudança de sistema de cultivo; (iii) examinar as relações entre os atores envolvidos, as etapas e a trajetória de transição para uma cafeicultura orgânica. A observação de campo, a vivência no local, as entrevistas estruturadas e semi-estruturadas, a construção de mapas genealógicos e mapas das propriedades fazem parte do conjunto metodológico, na intenção de testar a seguinte hipótese: a substituição de insumos do modelo atual de agricultura orgânica incorpora os padrões convencionais de transferência tecnológica, prescreve a transição sem estar atrelada a metodologias participativas e deixa de permitir uma relativa autonomia do agricultor. O nicho de mercado para produtos orgânicos, as representações sociais sobre os sistemas de cultivo, a transferência vertical de conhecimento e o descomprometimento com as normas sociais e os costumes da comunidade (por parte das instituições) definiram a trajetória do Projeto Café de Lerroville. A análise das entrevistas mostrou que os aspectos econômicos e políticos da experiência de transição são o aparente da transição e também explicam a desmotivação dos agricultores com a transição como, por exemplo: o interesse destes pelo nicho do mercado orgânico; a relação conflituosa entre as instituições, agentes de desenvolvimento e agricultores. Os aspectos sociais e culturais estão nos bastidores das explicações sobre o “insucesso” da experiência e foram descobertos durante a pesquisa etnográfica, como por exemplo: a importância das atividades religiosas de lazer para a manutenção social do grupo; as sutis divergências entre as associações que se tornaram uma cooperativa durante a transição e a cultura do café como agente que move e faz a história de vida e da região. / This project sought to understand how the model of replacing supplies towards an ecology-based agriculture became a fallacy of rural development. We focused on the Lerroville Coffee Project (Projeto Café de Lerroville - PCL) and the shift in its work model in order to analyze how the transition to an ecology-based agriculture is defined by socio-cultural, economic, and political aspects. Development agents linked do the state administration proposed to coffee farmers from two communities in Londrina, Brazil that they join the fair trade network. The theory in this project turns to the actororiented perspective and the agro-ecological approach in order to find elements to understand the transition constitution and process based on supply replacement. The specific goals of the research are: introduce the North region of Paraná State as well as some of the farmers’ daily and cultural practices; analyze PCL, the techniques brought about by the transition at hand and highlight directive or participative actions by the farmers on the change in cultivation system; and examine the relation among the actors involved, the steps and the transition pathway toward an organic agriculture. Field observation, on-site experience, structured and semi structured interviews, and building of both genealogical and land maps make up the methodology set, aimed at testing the following hypothesis: The replacement of supplies in the current organic agriculture model incorporates the conventional standards of technology transference, prescribes the transition without linking it to participative methodologies and fails at allowing farmers’ relative autonomy. The market niche for organic products, the social representations about cultivation systems, the vertical transference of knowledge and the lack of commitment with social norms and community habits by the institutions defined the pathway of Lerroville Coffee Project. The analysis of the interviews showed that the economic and political aspects of the transition experience are what shows from the transition and also explain the farmers' lack of motivation regarding the transition such as: their interest to the organic market niche; the confliting relation among institutions, development agents and farmers. The social and cultural aspects are the backstage of the "failure" of the experience and were brought about during the etnographic research such as: the importance of religious leisure activities to the group's social sustenance; the subtle disagreements between the associations which became a cooperative during the transition and the coffee production culture as an agent which drives and makes up a history of life and of the region.

O cultivo da banana configura-se como uma das produções de maior expressão comercial da Microrregião do Litoral Norte do Rio Grande do Sul, garantindo quase toda a produção do estado. Tal produção apresenta dois grupos de sistemas de cultivo diferenciados, baseados em perspectivas agrícolas distintas, um utilizando preceitos convencionais e outro de cunho ecológico. Observa-se que o convencional é fundamentado em pressupostos altamente impactantes ao ambiente e à sociedade – o que muitos autores denominam de crise do modelo convencional – originando formas alternativas de produção de alimentos, dentre as quais se destaca a agricultura de base ecológica. Neste trabalho, busca-se entender a economicidade e o funcionamento deste sistema de produção e cultivo. Para tanto, apresenta-se uma análisediagnóstico comparativa dos principais sistemas de produção e cultivo da banana. Tal análise foi feita com base na abordagem dos sistemas agrários de Mazoyer e Roudart. Como resultado, seis sistemas de produção foram encontrados, os quais praticam quatro sistemas de cultivo distintos. Os indicadores técnicos demonstram que o cultivo ecológico obtém uma eficiência relativamente maior do que os sistemas convencionais dois e três. Os indicadores econômicos demonstram que ele atinge uma eficiência econômica semelhante a do sistema convencional e levantam indícios de que sua viabilidade está atrelada intimamente à venda de produtos em mercados diferenciados, e devido ao consumo intermediário. Finalmente, percebe-se que algumas características-chaves da agricultura de base ecológica concentram-se na produção de um alimento diferenciado, na tradição e na capacidade de re-socializar ou relocalizar o alimento e dar um novo sentido ao lugar. Estes são argumentos importantes para que se entenda a relação destes agricultores com a localidade. / The banana cultivation is configured as the most expressive commercial production of the Northern Coast Micro-region of Rio Grande do Sul, assuring almost all the state production. Such cultivation presents two different systems groups, based on distinct agricultural perspectives: conventional and ecological. It can be observed that the conventional system is based on premises that are highly impacting to the environment and to the society – which many authors call as the crisis of the conventional model – originating alternative agro-food networks, in which we can highlight the agro-ecologic based agriculture. Thus, this work tries to perform an analysis of the agro-ecologic based system economical performance and technical operation. Such analysis was performed taking in account the Mazoyer and Roudard approach. As a result, six production systems were found. These systems practice four distinct cultivation systems. In general, the technical indexes show that the ecological cultivation achieves a relatively higher efficiency than the conventional system (SP2, SP3), and the economical indexes show that it achieves an economical efficiency that is similar to the conventional system. They also raise evidences that its viability is strongly related to the commercialization of products in differentiated markets (face-to-face), with less intermediary consumption. Finally, it is possible to perceive that some key-characteristics of the ecological based agriculture concentrate on the production of differentiated food, tradition and on the capacity of re-socialize or re-localize the food, and give a new meaning to the place. These are important arguments to the understanding the relationship of these farmers with the locality.

O presente estudo procura responder ao seguinte questionamento: De que forma, e a partir de quais racionalidades, o paradigma global de Modernização Ecológica é apropriado – e uma noção de desenvolvimento sustentável é constituída - pelos atores econômicos brasileiros formuladores de projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo para o mercado de créditos de carbono? O primeiro pressuposto adotado neste estudo é que a difusão global da Modernização Ecológica como um paradigma para o campo das Políticas Públicas Ambientais reflete o fortalecimento da noção de desenvolvimento sustentável construída no âmbito dos acordos e negociações internacionais sobre mudança climática. O segundo pressuposto é o de que o paradigma de Modernização Ecológica, no contexto de emergência global de uma Sociedade do Risco (BECK, 1995), pode ser compreendido como uma tentativa de “modernização política”, a partir da qual há a defesa da emergência de uma racionalidade ecológica, que institucionalizaria uma dimensão eminentemente ecológica nas práticas de produção e consumo. Como hipótese central tem-se que a centralidade conferida, historicamente, a estruturas econômicas degradadoras de apropriação/produção de recursos naturais no país, assim como a constituição de uma política centralizada no Estado, influenciam para uma apropriação do paradigma global de Modernização Ecológica baseada no acionamento e legitimação de uma racionalidade fundamentalmente econômica/tecnocrática. O estudo possui caráter qualitativo, sendo desenvolvido com base em entrevistas realizadas com consultores e um pesquisador, no ano de 2012, assim como análise documental de 41 projetos do escopo “energia renovável”, aprovados no ano de 2005 para comporem o mercado de créditos de carbono. Como método de análise, utilizou-se análise de conteúdo. Os resultados obtidos indicam que tanto a construção de uma nova noção de desenvolvimento, como a constituição de um paradigma próprio para o direcionamento das iniciativas econômicas e políticas no tratamento dos “riscos globais”, estão imbuídas de ambiguidades e controvérsias que são constantemente acionadas nos espaços de debate e construção de iniciativas para a promoção de uma sustentabilidade. No mesmo sentido, afirma-se que a emergência de uma racionalidade ecológica, ainda que defendida no campo de uma política global, enfraquece-se nas construções argumentativas de atores locais formuladores de projetos ao mercado de créditos de carbono, dando lugar a uma legitimação eminentemente moderna do papel de atores envolvidos nas atividades e do sentido conferido às atividades em um contexto de crescente fomento a um desenvolvimento industrial e econômico. / The following study aims at answering the question: in which manner, and from which rationalities, the global paradigm of Ecological Modernization is adequate – and a notion of sustainable development is constituted – by the Brazilian economic agents that create projects of Clean Development Mechanism for the carbon credits market? The first assumption adopted in this study states that the diffusion of the Ecologic Modernization as a paradigm within the field of Environmental Public Policies reflects the consolidation of the notion of sustainable development which is built within the international agreements and negotiations about climatic change. The second assumption states that the paradigm of Ecological Modernization within the context of global emergence of a Risk Society (BECK, 1995) may be understood as an attempt of “political modernization”, from which there is the emergence of an ecological rationality, which would institutionalize an eminently ecological dimension in the practices of production and consumption. The main hypothesis is that the centrality given, historically, to degrading economical structures of appropriation/production of natural resources in Brazil, as the constitution of an Estate centralized policy influence an appropriation of the global paradigm of Ecological Modernization based on stimulus and validation of a rationality basically economic/technocratic. This study is qualitative, and it was developed based on interviews with consultants and a researcher, in 2012, as well as on documentary analysis of 41 projects of the “renewable energy” scope, which were qualified to compose the market of carbon credits in 2005. The method used is content analysis. The final results show that both the assembly of a new notion of development and the constitution of a specific paradigm to direct political and economical initiatives on the treatment of “global risks” are imbued with ambiguities and controversies which are constantly mentioned in moments of debate and production of initiatives for the promotion of sustainability. The same applies to stating that the emergence of an ecological rationality, even if it is held in the field of a global policy, is weakened on local agent’s speeches, who elaborate projects for the carbon credit markets, giving rise to an eminently modern legitimization of the roles of agents involved in the activities and of the sense conferred to the activities in a growing promotion to an industrial and economic development context.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5249_1.pdf: 2988178 bytes, checksum: 0da8298c7622c1c4e0a7b14572b32a52 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / A diversidade biológica tem importantes implicações no funcionamento dos ecossistemas. Porém, para realizar prognósticos sobre o efeito da extinção de espécies e/ou adição no funcionamento do ecossistema, requere-se conhecimento preciso sobre a interação das espécies. Estas interações por sua vez são importantes direcionadoras da estrutura e da diversidade das comunidades. Interações diretas: interações entre predadores vs presas, assim como, competição por recursos e interações indiretas: facilitação e inibição entre as espécies.. Essas duas últimas interações são cruciais para um entendimento adequado do grau de redundância entre espécimes dentro de um determinado grupo trófico. Até o presente momento a contribuição concomitante de bottom-up1 (i.e. controle de recursos) e top-down2 (i.e. controle predacional), forças sobre a estrutura e dinâmica das comunidades, vem sendo amplamente aceita. No entanto, os resultados e conclusões ainda são bastante inconsistentes devido à grande variabilidade das circunstâncias experimentais e dos organismos testados (cobaias), . Nematódeos são os metazoários mais abundantes e diversos em quase todos os ecossistemas sedimentares marinhos. Suas comunidades são tipicamente caracterizadas por uma alta diversidade local (α-diversidade), nas quais várias espécies pertencentes ao mesmo nível funcional tendem a co-ocorrerem. Esses organismos são importantes consumidores de produtores, assim como de decompositores (bactéria), e são presas de uma ampla variedade de predadores, incluindo outros nematódeos predadores. Até o presente momento, ainda é questionado se a estrutura da comunidade de nematódeos e sua dinâmica tendem a serem controladas, exlusivamente, pela disponibilidade de recursos ou por predação. A importância e o papel dasregras de relações horizontais, i.e. relações dentro do mesmo grupo trófico, como competição e interações indiretas, mencionadas anteriormente, são ainda pouco conhecidas. As regras que suportam as assembléias de espécies em comunidades complexas e diversas, são o resultado da soma das interações diretas e indiretas, que ocorrem simultaneamente em qualquer direção: top-down, bottom-up, e horizontais. A teoria da história de vida, enfatiza que o impacto causado por um agente (e.g. limitação de recursos, presença de predadores, etc.) na população, é determina pelo seu efeito sobre o fitness3 de uma determinada população (mais especificamente, o conceito de maximização do fitness) é a chave para o ganho de discernimento dentro de efeitos demográficos, como os impactos a nível populacional. Realizamos experimentos de microcosmos para direcionar o efeito entre relações verticais (Bottom-up e Top-down) e horizontais no fitness das populações de nematódeos bacterívoros. O primeiro experimento investigou quando e como os nematódeos afetam a colonização do substrato por bactérias através da produção de traços de muco. Demonstramos que a secreção de muco torna-se consistentemente colonizado por uma baixa diversidade de bactérias existentes no ambiente, e esse efeito é nematódeo espécie-específico. Essa estratégia de gardening4 microbiano nos permite uma melhor percepção do impacto espécie-específico de nematódeos bacterívoros sobre a comunidade bacteriana, e tem importante implicações para interações inter-específicas entre bacterívoros. Subsequentemente investiguei o efeito da disponibilidade de recursos sobre a dinâmica de populações de três nematódeos bacterívoros, que normalmente ocorrem em simpatria no seu habitat natural. A disponibilidade alimentar foi definida pela densidade bacteriana (Escherichia coli), e as respostas de cada espécie5 de nematódeos foram estudadas em culturas monoespecíficas. Cada espécie mostrou uma resposta diferente à disponibilidade de alimento. As diferenças entre as espécies se tornaram mais evidentes nos seguintes parâmetros: nível reprodutivo, tempo de desenvolvimento, densidades máximas,biomassa individual e populacional. Uma espécie teve preferência a altas densidades alimentar enquanto as outras duas preferiram densidades intermediárias. Baseados nesses resultados, construímos a curva hipotética de como compreender as comunidades que contenham simultaneamente essas três espécies5 e como as espécies poderiam responder a disponibilidade alimentar presente no ecossistema. Isso foi testado em um experimento paralelo, no qual as três espécies foram inoculadas juntas. Essses resultados não seguiram o padrão demonstrado anteriormente, nos experimentos com as espécies inoculadas separadamente, e isso ocorreu devido ao resultado das três diferentes interações horizontais (facilitação inibição e competição por alimento) atuando simultaneamente dentro da comunidade artificial de nematódeos construída. Em experimentos subsequantes, elaboramos interações inibitórias e competitivas entre duas espécies6 mostrando a dependência mais similar de densidade alimentar. Adicionalmente, para o desenvolvimento populacional, estudamos a preferência alimentar (através de quimiotaxia) e assimilação alimentar (seguindo de 13C marcador radioativo). Isso confirmou o efeito inibitório entre ambas as espécies em um ambiente com maior complexidade alimentar, composto por múltiplas cepas bacterianas, mas a assimetria (apenas uma espécie afetou a outra e não vive-versa) foi a conseqüência final desse experimento. Contário aos resultados prévios do nosso segundo experimento, onde o efeito foi altamente simétrico. Surpreendentemente, tanto a capacidade alimentar, quanto a assimilação alimentar das duas espécies, mostraram evidências claras de facilitação inter-específicas, ao contrário da inibição. Evidentemente, o padrão de comportamento foi estudado em um período curto de tempo, o que pode levar a conclusões completamente diferentes para os parâmetros populacionais em experimentos realizados a longo prazo. Todavia, houve concordância no fato de que a diversidade alimentar (i.e. bactéria) enfraqueceu as interações inter-específicas observadas. Finalmente, estudamos o efeito top-down, resultante da introdução de um nematódeo predador7 sobre o desenvolvimentopopulacional das mesmas espécies estudadas nas monoculturas. O nematódeo predador exerceu um efeito significativo sobre a densidade, a distribuição do estágio de desenvolvimento e o tamanho, assim como em relação à proporção sexual das presas. Este efeito foi altamente dependente, no entanto, não foi linearmente proporcional à densidade de predadores. Semelhantemente, mostramos que todos os três tipos de interações (bottomup, top-down e horizontais) são direcionadores importantes da dinâmica populacional e da estrutura da comunidade dentro do mesmo grupo trófico de nematódeos bacterívoros. Concluímos, que as relações horizontais indiretas têm uma relevância particular para o entendimento de como a diversidade de espécies dentro do mesmo grupo trófico afetam o funcionamento do ecossistema, relacionado com a atividade microbiana. Contudo essas interações indiretas, uma após a outra, são relações afetadas pelos efeitos bottom-up e top-down do ecossistema

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The human impact has potential to cause significant damage to the ecological environment (e.g., potential oil spills on the coast cause risk to coastal ecosystems, tuna industrial fishing cause risk to sharks that are bycaught). Similarly, the human impact may turn against the human itself by favoring the growth of populations of unwanted species (e.g., poor sanitation favors the growth of microbial populations that cause risk of an excessive proportion of sick humans). Therefore, it has been demanded an efficient method of quantifying the risks in systems where plant, animals or microbes populations are involved in order to give support to risk management in environmental issues, fisheries management and public health. First, this paper proposes a methodology capable of quantifying ecological risks (i.e., likelihood of adverse effects on the ecosystem, in the long term, due to exposure to stressors such as chemical, fishing, etc.) or microbial risks (i.e., likelihood of adverse effects in humans, in the long term, due to exposure to microbial pathogens). It uses population modeling to simulate future changes in populations of ecologically important species (e.g., fish, corals, sharks), or undesirable (e.g., parasites), under conditional scenarios simulating the influence humans impacting and/or managing the risks. The risk is calculated in terms of probability of extinction or decline, explosion or growth of these populations over time. Second, the methodology is applied to four case studies in Brazil. Each of them have their specific conclusions, as follows. (1) Ecological Risk Assessment caused by potential maritime accidents in the transportation of oil to the port of Suape. Conclusion: low but significant ecological risk. (2) Ecological Risk Assessment caused by potential maritime accidents in the passage of oil tankers nearby Fernando de Noronha. Conclusion: negligible ecological risk, although a more detailed analysis is required due to limited data. (3) Microbial Risk Assessment to Porto de Galinhas community inherent to sanitation and medical treatment program. Conclusion: high microbial risk, the current sanitation level is not enough to contain the spread of schistosomiasis disease, and periodic treatment of patients is not efficient to reduce risks significantly. (4) Ecological Risk Assessment of tuna industrial fishing in Brazilian waters. Conclusion: industrial tuna fishing does not cause significant risks to the population of Mako sharks in the South Atlantic Ocean. In each case study, several conditional scenarios were simulated for the next 100 years, including adverse scenarios and scenarios with risk control measures. Thus, it was possible to quantify the added risk caused by each adverse condition as well as the reduced risk caused by each control measure. In this way, the manager has objective information to prioritize scenarios and evaluate the cost-effectiveness of control measures. The general conclusion of this work is that the proposed methodology has proven to be practicable, useful and efficient. / O meio-ambiente é um sistema complexo onde interagem humanos, meio ecológico (e.g., plantas, animais, micróbios), materiais (e.g., poluentes, medicinais) e condições meteorológicas/oceanográficas. O impacto humano tem potencial para causar danos significativos ao meio ecológico (e.g., potenciais vazamentos de petróleo na costa causam risco ao ecossistema costeiro, pesca industrial de atum causa risco aos tubarões que são pescados por acidente). Similarmente, o impacto humano pode se voltar contra o próprio humano ao favorecer o crescimento de populações de espécies indesejáveis (e.g., saneamento básico precário favorece o crescimento de populações de micróbios que causam risco de haver uma excessiva parcela de humanos doentes). Portanto, tem sido demandado um método eficiente de quantificar os riscos inerentes a sistemas onde populações de plantas, animais ou micróbios estejam envolvidas, de forma a dar suporte para o gerenciamento dos riscos em problemas de gestão ambiental, gestão pesqueira e saúde pública. Em primeiro lugar, este trabalho propõe uma metodologia capaz de quantificar riscos ecológicos (i.e., probabilidade de ocorrência de efeitos adversos no ecossistema, no longo prazo, devido à exposição a estressores como químicos, pesca, entre outros) ou microbianos (i.e., probabilidade de ocorrência de efeitos adversos em humanos, no longo prazo, devido à exposição a patógenos microbianos). Utilizase a modelagem populacional para simular futuras mudanças nas populações de espécies ecologicamente importantes (e.g., peixes, corais), ou indesejáveis (e.g., parasitas), quando condicionadas a cenários que simulam a influência do humano causando impacto e/ou gerindo os riscos. O risco é calculado em termos de probabilidade de extinção ou declínio, explosão ou crescimento, dessas populações ao longo do tempo. Em segundo lugar, aplica-se a metodologia para avaliar o risco inerente a quatro estudos de caso no Brasil. Cada um deles tem sua conclusão específica, como segue. (1) Análise de Risco Ecológico causado por potenciais acidentes marítimos no transporte de petróleo para o porto de Suape. Conclusão: baixo risco ecológico, porém significativo. (2) Análise de Risco Ecológico causado por potenciais acidentes marítimos na passagem de navios petroleiros ao largo de Fernando de Noronha. Conclusão: risco ecológico negligenciável, mas uma análise mais detalhada é necessária devido à escassez de dados. (3) Análise de Risco Microbiano à comunidade de Porto de Galinhas inerentes ao sistema de saneamento básico e programa de tratamento medicinal. Conclusão: alto risco microbiano, o nível de saneamento básico atual não é suficiente para conter a proliferação da doença esquistossomose, e o tratamento periódico de doentes não é eficiente para reduzir os riscos significativamente. (4) Análise de Risco Ecológico causado pela pesca industrial de atum em águas brasileiras. Conclusão: a pesca industrial de atuns não causa riscos significativos à população de tubarões Mako no oceano Atlântico Sul. Em cada estudo de caso, foram simulados diversos cenários condicionais para os próximos 100 anos, incluindo cenários adversos e cenários com medidas de controle dos riscos. Assim, foi possível quantificar a adição do risco causada por cada cenário adverso e a redução do risco causada por cada medida de controle. Desta forma, o gestor tem informação objetiva para priorizar cenários e avaliar o custo-benefício das medidas de controle. A principal conclusão deste trabalho é que a metodologia proposta provou-se ser praticável, útil e eficiente.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-04-26T19:32:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_B_Macena_Full_Tubaleia_oficial_FINAL_BIB.pdf: 3006322 bytes, checksum: 3a1ffaf6152b8966edc8c3989913e65f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T19:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_B_Macena_Full_Tubaleia_oficial_FINAL_BIB.pdf: 3006322 bytes, checksum: 3a1ffaf6152b8966edc8c3989913e65f (MD5) Previous issue date: 2016-12-01 / CNPQ / Compreender detalhadamente a história de vida do tubarão-baleia é fundamental para assegurar a sua conservação. No entanto, apesar da espécie possuir distribuição circumglobal e ser relativamente bem estudada entre os elasmobrânquios, ainda existe uma grande escassez de informações relacionadas a muitos dos seus aspectos ecológicos e biológicos em todo o mundo, principalmente no que diz respeito aos seus movimentos migratórios e ciclo reprodutivo. No Oceano Atlântico, particularmente, a espécie vem sendo investigada majoritariamente no Golfo do México/ Mar do Caribe, permanecendo uma grande lacuna para o restante dessa bacia oceânica. O presente estudo representa a primeira iniciativa de investigação da distribuição espacial do tubarão-baleia em escala oceânica no sudoeste do Atlântico baseada em registros de ocorrências na costa do Brasil, além de ter sido o primeiro trabalho também sobre o rastreamento de tubarões-baleia na região equatorial. Com o objetivo de complementar o conhecimento acerca da distribuição geográfica e movimentação do tubarão-baleia nas regiões sudoeste e equatorial do oceano Atlântico, foram empregadas técnicas modernas de modelagem ecológica e rastreamento via satélite, além da utilização do método tradicional de censo visual para identificação de aspectos populacionais no Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP). Primeiramente, foram realizadas predições referentes à distribuição espacial de habitats adequados para alimentação e inferências sobre a influência de variáveis ambientais específicas para ocorrência do tubarão-baleia na costa do Brasil/ sudoeste do oceano Atlântico. Em seguida, a sazonalidade, a abundância relativa e a estrutura populacional dos tubarões-baleia que visitam o ASPSP foram investigadas, incluindo inferências acerca da importância de ecossistemas insulares oceânicos para a parcela madura da espécie. Por fim, na terceira parte da Tese, os deslocamentos horizontais e verticais de tubarões-baleia marcados com transmissores via satélite no ASPSP foram descritos e o comportamento de mergulho avaliado com relação a fatores biofísicos e ambientais específicos. Os resultados obtidos no presente estudo são relevantes não somente para a conservação do tubarão-baleia, mas para o ecossistema marinho na costa do Brasil, de uma forma geral, posto que o mapeamento de habitats ideais para alimentação da espécie também serve para identificar áreas ecologicamente importantes para outras espécies. Ademais, a identificação do ASPSP como uma área importante para a parcela adulta dos tubarões-baleia ressalta sua importância ecológica no ciclo de vida da espécie, destacando a necessidade de se envidar maiores esforços para a conservação do local. / Understanding the life history of the whale shark is fundamental to assure its conservation. However, in spite of the circumglobal distribution of the species and the fact that it is relatively well studied among elasmobranchs, there is still a serious lack of information concerning its biology in the entire world, mainly regarding its migratory movements and reproductive cycle. In the Atlantic Ocean, particularly, the whale sharks have been predominantly studied in the Gulf of Mexico/Caribbean Sea, with a big gap still remaining for the rest of this ocean basin. Aiming to help to fill this gap on geographical distribution and movement patterns of whale sharks in the Equatorial and Southwest Atlantic regions, modern techniques of ecological modelling and satellite tracking were used, in addition to the use of scientific traditional method of visual census to describe the population aspects of the species in the archipelago of São Pedro and São Paulo (ASPSP). Firstly, geographical predictions of suitable habitats for whale shark feeding and inferences of the influence of specific environmental variables on the occurrence distribution in the Brazilian coast/southwestern Atlantic Ocean were conducted to describe the potential spatial distribution of the species. Then, the seasonality of occurrence, relative abundance and population structure of the whale sharks visiting the ASPSP were investigated, including a discussion regarding the importance of the insular oceanic ecosystems to the mature portion of the species. Finally, in the third part of the thesis, the horizontal and vertical displacements of whale sharks satellite tagged off ASPSP were described and the diving behavior assessed in relation to specific biophysical and environmental factors. The present study represents the first oceanic-scale spatial distribution investigation effort in the southwest Atlantic on whale shark presence records from the Brazilian coast, besides of being the first study using satellite tracking on the species in the equatorial Atlantic as well. The results presented here are of great relevance not only for the whale shark conservation but also for the Brazilian marine ecosystem, as the mapping of suitable feeding habitats could contribute to the identification of areas of ecological importance to other marine species. Moreover, the identification of the ASPSP as an important area for the mature part of whale shark populations highlights its ecological relevance on the species life cycle, emphasizing the need of increasing the conservation efforts in this habitat.

Submitted by Priscilla Araujo (priscilla@ibict.br) on 2017-06-20T18:00:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Marcia Pires 2017.pdf: 3509214 bytes, checksum: 7e43a46cb74a8d2490119d122489b2bc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T18:00:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Marcia Pires 2017.pdf: 3509214 bytes, checksum: 7e43a46cb74a8d2490119d122489b2bc (MD5) Previous issue date: 2017-03-14 / As escolhas sobre as fontes de energia ganham relevância diante da crise ecológica que deriva de um sistema que transforma tudo em mercadoria e traz como questionamento central as formas de produção e consumo. A matriz elétrica brasileira, cuja fonte hidráulica possui destaque com maior oferta de eletricidade no país, possui de um lado o discurso das vantagens de grande parte de sua composição ser de energia limpa, e, do outro lado, comprova-se um alto custo socioambiental, principalmente para comunidades que vivem próximas aos locais escolhidos para construção de empreendimentos do setor elétrico. Esta pesquisa buscou identificar e analisar as formas de participação da sociedade no processo de escolha de fontes energéticas para produção de energia elétrica em âmbito federal no Brasil, visando discutir os nexos principais entre a crise ecológica e a produção de energia elétrica; como funcionam os mecanismos institucionais para participação social nas questões relacionadas à produção de energia elétrica no Brasil; e, de que forma a sociedade civil participa dos assuntos referentes ao licenciamento ambiental no Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Um conjunto de abordagens relacionadas à natureza da crise ecológica e das formas de participação social foi adotado no referencial teórico e uma análise do panorama do setor elétrico no Brasil foi elaborada. Para investigar as formas de participação da sociedade nas questões relacionadas à composição da matriz elétrica brasileira foi efetuada uma análise documental, além de um estudo de caso que contemplou três categorias de atores: conselheiros do CONAMA, especialistas da área e dirigentes de órgãos do Estado, envolvidos no planejamento e gestão do setor elétrico. A pesquisa permitiu identificar inconsistências, ambiguidades e outros aspectos relevantes sobre a participação da sociedade na produção de energia elétrica. Tais questões estão associadas a: deficiências nos mecanismos de acesso à informação; falta de transparência e de padronização de documentos; falta de participação social na elaboração dos compromissos internacionais; ausência de participação da sociedade em espaços institucionalizados; ausência da representação da sociedade e de especialistas no Conselho Nacional de Política Energética (CNPE); invisibilidade da discussão sobre possíveis impactos e conflitos sociais; falta de representação da diversidade; deficiência na participação das minorias; falta de iniciativas para a educação para cidadania focadas na questão energética; ausência de debate sobre produção de energia versus consumo; os problemas decorrentes da opção desenvolvimentista das decisões governamentais (mesmo que implícita). Ao final, apresenta sugestões para o aperfeiçoamento deste processo, a partir das três questões chave identificadas nesta tese: crise ecológica; produção de energia elétrica; e participação social. O estudo conclui apontando para a necessidade de mudanças nas formas de participação da sociedade no processo de escolha de fontes energéticas para produção de energia elétrica em âmbito federal no Brasil. Além disso, propõe uma reflexão sobre o modelo de geração e consumo de energia elétrica e a avaliação sistemática do consumo humano sobre os recursos naturais. / The choices of energy sources gain relevance in the face of the ecological crisis which has a central questioning on the modes of production and consumption and that stems from a system which changes everything into merchandise. On one hand, brazilian electricity generation has the advantage of using clean energy in great part of its composition, at least in discourse. On the other hand, though, there are high social and environmental costs, especially for communities living near the regions where projects for the electricity sector are built. This research aimed to identify and analyse different modes society takes part in the process of choosing energy sources for electricity generation in Brazil. It discusses the links between the ecological crisis and the production of electrical energy; how the institutional mechanisms for social participation on issues related to the production of electric power in Brazil work; and, how civil society participates in environmental licensing in the National Environment Council (CONAMA). A set of related approaches to the nature of the ecological crisis and the forms of social participation was adopted in the theoretical framework and an analysis of the electric sector panorama in Brazil has been drawn up. In order to investigate the forms society participates in issues related to the composition of the brazilian electricity matrix, the methodology comprised a documentary analysis and a case study. They included three categories of actors: (i) CONAMA's councilors, (ii) experts from the Field; and (iii) actors involved in the diagnosis study, planning and management of the electricity sector. The research identified inconsistencies, ambiguities and other relevant issues about the participation of society in the production of electrical energy. Such issues are related to: deficiencies in the mechanisms for information access; lack of transparency and patterns in internal documents; lack of social participation in the elaboration of international commitments; absence of participation of the society in institutionalized spaces; absence of representation of the society and specialists in the National Energy Policy Council (CNPE); invisibility of the discussion on possible impacts and social conflicts; lack of diversity's representation; deficiency in minority participation; lack of citizenship education initiatives focused on energy issue; absence of debates on energy production versus consumption; problems arising from developmental choice of Government decisions (even if implied). At the end, the present research offer suggestions for the improvement of this process, from the perspective of three key issues identified in this thesis: ecological crisis; electric power production; and social participation. The study concludes by pointing to the need of changes in the modes society’ participate in the process of choosing energy sources for the electrical energy production at the federal level in Brazil. In addition, it proposes a reflection on the model of generation and consumption of electricity and a systematic evaluation of human consumption on natural resources.