Land-use change has become a force of global importance and has gained status as the most important driver of ecosystem degradation. The resulting creation of habitat edges has pervasive impacts on the distribution and persistence of species in forest ecosystems. Responses of species to edge effects can be highly dependent on ‘response’ traits, which may in turn co-vary with ‘effect’ traits that determine rates of ecosystem functioning. Therefore, non-random loss of species due to traits conferring higher susceptibility to extinction may also result in the loss of functionally-important species across a habitat edge gradient. Likewise, response and effect traits may be important in determining reassembly of communities in regenerating habitats, which may provide insight into potential scenarios of functional responses to restoration efforts. To test for potential off-site effects of adjacent matrix habitat restoration on dung beetle communities, I compared dung beetle community structure and species trait composition across Afromontane forest edges adjacent to degraded and regenerating matrix habitat at Ngel Nyaki forest reserve in Nigeria. I also measured dung removal rates across habitat edge gradients to investigate the relative off-site impacts of matrix restoration on dung beetle-mediated ecosystem processes. I found significant effects of adjacent matrix condition on edge response functions in dung beetle abundance, species distributions, and trait composition. Beetle abundances were markedly higher in forests adjacent to regenerating matrix, whereas the largest differences in trait composition were found between degraded and regenerating matrix habitat, indicating the presence of ecological filtering processes in these areas. Furthermore, I found that species traits determined community structural responses to environmental change and this had strong flow-on effects to rates of dung removal. Shifts in trait distributions explained dung removal rates above and beyond total beetle mass, suggesting that neutral processes alone could not explain functional efficiency. In particular, habitat regeneration resulted in the assembly of communities with high total beetle mass and on-average smaller beetles, which was optimal for functional efficiency. In conclusion, the restoration of adjacent matrix habitat was shown to effectively mitigate edge effects on dung beetle community structure resulting in the re-establishment of important associated ecosystem processes.

La conception et le dimensionnement des structures stratifiées sont aujourd’hui globalement maîtrisés grâce à la théorie classique des stratifiés. Cependant, les problèmes de délaminage près des bords libres et des jonctions posent encore de nombreuses difficultés. En effet, dans ces zones, la discontinuité des propriétés mécaniques entre les plis d’orientation différente engendre des contraintes tridimensionnelles aux interfaces interlaminaires.L’objectif de ce travail est d’étudier expérimentalement les effets de bords et de mettre en évidence les paramètres susceptibles de les influencer. Pour cela la démarche a consisté à définir un protocole de mesure par corrélation d’images des champs cinématiques, à l’échelle des plis (échelle mésoscopique), sur le bord libre d’éprouvettes stratifiées sollicitées en traction.Trois matériaux de propriétés mécaniques et de microstructures différentes ont été étudiés ainsi que deux géométries d’éprouvettes : planes et avec sauts de plis. Des calculs par éléments finis ont permis de choisir la séquence [(15/-15)2]s pour laquelle les effets de bords sont les plus importants.Cette étude a permis de montrer l’existence de gradients de déplacements et de pics de déformations de cisaillement au voisinage des interfaces interlaminaires dont l’intensité dépend des gradients de propriétés mécaniques, de l’épaisseur de l’interface interlaminaire, et de la présence d’une discontinuité géométrique. D’autre part, les observations montrent l’apparition de fissures aux interfaces fibre / matrice à l’échelle microscopique le long des interfaces interlaminaires qui se traduisent à l’échelle mésoscopique par une évolution non linéaire du cisaillement / The use of composite materials has become more and more widespread in many industrial applications. Thanks to Classical Laminates Theory, design of composite structures is today globally well mastered. However, local effects, such as delamination near free edges or junctions, remain a problem. Indeed, mismatches between elastic properties of adjacent plies induce strong three-dimensional interlaminar stresses in the vicinity of free edges and interlaminar interfaces.The aim of this work is to experimentally study these edge effects and to highlight the parameters which could influence them. The approach has consisted in measuring the mechanical fields by Digital Image Correlation at ply scale (mesoscopic scale) on free edges of laminated samples under tensile loading.Three different materials, with different mechanical properties and microstructures have been studied as well as two sample geometries: plane samples and with ply drops. Finite element calculations allowed choosing the stacking sequence [(15/-15)2]s to be studied for experimental tests in which the edge effects are the most important and measurable.The results highlight the presence of displacements gradients and shear strain concentrations near free edges and interlaminar interfaces which depends on the inter-plies gradient of mechanical properties, width of interlaminar interfaces, and presence of a geometrical discontinuity. Moreover, observations at the microscopic scale show the presence of fissures at fiber / matrix interfaces which induce a non-linear shear behavior at mesoscopic scale

A conversão generalizada de florestas maduras em pequenos fragmentos florestais nos trópicos, aliada a crescente pressão para aumento da produção de alimentos, nas próximas décadas, é esperado que ocorra a conversão de 1 bilhão de hectares de habitats naturais em áreas agrícolas. Deste modo, os ecólogos deparam-se com o desafio de examinarem as respostas dos organismos aos distúrbios antrópicos e o papel de paisagens antropizadas como repositórios de biodiversidade. Nesta tese, nós examinamos o efeito da fragmentação florestal na estrutura e composição de comunidades arbóreas em três formações florestais, sazonais e não-sazonais no sul do Brasil (Floresta Ombrófila Densa - FOD, Floresta Ombrófila Mista - FOM e Floresta Estacional Decidual - FED). Para este fim, utilizamos dois conjuntos de dados. No primeiro, amostramos as comunidades arbóreas em 10 parcelas de 0,1 ha em florestas contínuas (na unidade de conservação de maior extensão de floresta contínua presente em cada formação florestal, no sul do Brasil) e em 10 fragmentos florestais adjacentes na região. Enquanto no segundo, as comunidades arbóreas foram amostradas em 389 parcelas de 0,4 ha cada, de variados tamanhos (entre 26° e 29° S e 48° e 53° O; dados Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina). Neste conjunto de dados também examinamos a influência das métricas da paisagem (área florestal, forma e isolamento) e de variáveis climáticas (precipitação, temperatura e sazonalidade) na estrutura e composição das comunidades arbóreas. Em ambas as amostragens, todas as árvores com DAP ≥ 10 cm em cada parcela foram medidas, identificadas ao nível de espécies e caracterizadas em categorias funcionais descrevendo sua estratégia de regeneração, estratificação vertical, modo de dispersão de sementes, tamanho das sementes e densidade de madeira. As parcelas de FOD apresentaram a maior riqueza de espécies, seguida pela FOM e FED. A maioria dos atributos das comunidades apresentou diferenças significativas entre os tipos florestais, as principais diferenças compreenderam: riqueza de espécies, densidade de troncos, proporção de espécies e troncos de pioneiras, proporção de espécies de sub-bosque e espécies dispersas por vertebrados. As formações florestais apresentaram marcadas diferenças nas respostas às variáveis da paisagem e do fragmento. Devido ao fato de possuírem uma flora mais diversificada de espécies tolerantes ao estresse e de demandantes de luz, com uma reduzida riqueza/abundância de espécies de floresta madura tolerantes à sombra, ambas, FED e FOM, são intrinsecamente mais resilientes a distúrbios antrópicos contemporâneos, incluindo efeitos de borda induzidos pela fragmentação, em termos de erosão de espécies e mudanças funcionais. Nós sugerimos que essas diferenças intrínsecas nas respostas às mudanças na estrutura da paisagem entre as formações florestais deveriam guiar distintas estratégias de conservação. / The widespread conversion of old-growth tropical forests into small forest fragments, and mounting pressure to increase food production in the next decades is expected to expand natural habitat replacement with farmland by perhaps 1 billion ha; challenging applied ecologists to examine organismal response to human disturbance and the role played by anthropogenic landscapes as biodiversity repositories. At the present study, we examined the effects of forest fragmentation on the structure and composition of tree assemblages within three seasonal and aseasonal forest types of southern Brazil, including evergreen, Araucaria and deciduous forests. We used two datasets, in the first, we sampled tree assemblages in each forest type within 10 plots of 0.1 ha in both continuous forests (in the largest continuous protected forest areas within each forest type) and 10 adjacent forest fragments. While in the second dataset, trees assemblages were sampled in 389 plots of 0.4 ha forest fragments off all sizes (between 26° and 29° S and 48° and 53° W; data of Floristic and Forest Inventory of Santa Catarina). Using this second dataset, we also examined the influences of landscape metrics (forest area, shape and isolation) and climatic variables (precipitation, temperature and seasonality) on the structure and composition of tree assemblages. In both datasets, all trees with DBH ≥ 10 cm within each plot were measured, identified to species level, and assigned to trait categories describing their regeneration strategy, vertical stratification, seed-dispersal mode, seed size and wood density. Evergreen forest plots exhibited the highest species richness, followed by Araucaria and deciduous forests. Most tree assemblages attributes showed significant differences among forest types, the major differences comprised: species richness, stem density, the proportion of pioneer species and stems, and the proportion of understorey and vertebrate-dispersed species. The forest types demonstrate markedly divergent responses to patch and landscape variables. By supporting a more diversified light-demanding and stress-tolerant flora with reduced richness/abundance of shade-tolerant, old-growth species, both deciduous and Araucaria forests, the tree assemblages are more intrinsically resilient to contemporary humandisturbances, including fragmentation-induced edge effects, in terms of species erosion and functional shifts. We suggest that these intrinsic differences in responses to changes in landscape structure between forest types should guide conservation strategies.

Orientador: Leonor Patrica Cerdeira Morellato / Banca: Flavio Nunes Ramos / Banca: Silvana Buzato / Artigo seguindo as normas da Revista Brasileira de Botânica / Resumo: O isolamento espacial causado pela fragmentação florestal e o isolamento temporal causado pela assincronia da floração das plantas têm sido propostos como importantes fatores afetando a reprodução de populações vegetais. Nós determinamos os efeitos da fragmentação florestal e isolamento espacial na fenologia reprodutiva e vegetativa e no sucesso reprodutivo de Anadenanthera falcata (Benth.) Speg. em uma região de cerrado stricto sensu em Itirapina, São Paulo. Para isso, nós comparamos populações em três diferentes ambientes: (1) árvores circundadas por pastagem, ou seja, isoladas; (2) árvores presentes na borda; e (3) árvores presentes no interior. Nós acompanhamos diferentes variáveis da população como: duração, freqüência, época e sincronia da floração, época da frutificação, do brotamento e da queda foliar, produção de flores e frutos, número de flores que se convertem em frutos, número de sementes por fruto, proporção de sementes predadas por fruto e número de plântulas. A duração e a freqüência da floração foram duas vezes maiores em indivíduos isolados. Nós encontramos diferenças na época de floração e frutificação entre os ambientes, assim como na proporção de indivíduos que floresceram e frutificaram, que foi maior no isolamento. A produção de flores e frutos foi maior nas plantas isoladas, no entanto, o sucesso reprodutivo não diferiu entre os ambientes, com o número de flores que se convertem em frutos e o número sementes por fruto semelhante entre eles. A proporção de sementes predadas por fruto foi menor nos indivíduos em isolamento. O número de plântulas diferiu entre os ambientes, com a pastagem não apresentando plântulas de A. falcata. Nós argumentamos que a falta de competição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Spatial isolation caused by forest fragmentation and temporal isolation caused by asynchronous flowering of plants have been proposed as important factors that affect the reproduction of plant populations. We determined the effects of forest fragmentation and spatial isolation on phenology patterns and reproductive success of the tropical dry forest Anadenanthera falcata (Benth.) Speg. in a region of cerrado stricto sensu in Itirapina, São Paulo. For this, we compared populations in three habitat conditions: (1) trees in habitat surrounded by pasture, or isolated; (2) trees in anthropogenic edges; and (3) trees in the interior of the cerrado. We followed different variables of the population as: duration, frequency, time and synchrony of flowering, time of fruiting, time of leaf flushing and leaf fall, total flower production, total fruit production, the fruit set, the seed set, the predation of seed and the number of seedlings. The duration and the frequency of flowering were greater in the individuals in pasture. We also found little overlap in time flowering and fruiting among individuals in pasture, anthropogenic edge and interior. The total flower production and total fruit production were greater in the individuals in pasture. No have differed in fruit set nor on seed set among habitats. The proportion of predation seeds differed among the habitats with the isolated individuals presenting smaller damages for insects predators in their seeds. The number of seedlings differed among the habitats with the pasture not presenting seedlings of A. falcata. We argued that the competition lack and the resources availability for the plants in isolation are the responsible for the largest duration and frequency of the flowering, as well as for the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A conversão generalizada de florestas maduras em pequenos fragmentos florestais nos trópicos, aliada a crescente pressão para aumento da produção de alimentos, nas próximas décadas, é esperado que ocorra a conversão de 1 bilhão de hectares de habitats naturais em áreas agrícolas. Deste modo, os ecólogos deparam-se com o desafio de examinarem as respostas dos organismos aos distúrbios antrópicos e o papel de paisagens antropizadas como repositórios de biodiversidade. Nesta tese, nós examinamos o efeito da fragmentação florestal na estrutura e composição de comunidades arbóreas em três formações florestais, sazonais e não-sazonais no sul do Brasil (Floresta Ombrófila Densa - FOD, Floresta Ombrófila Mista - FOM e Floresta Estacional Decidual - FED). Para este fim, utilizamos dois conjuntos de dados. No primeiro, amostramos as comunidades arbóreas em 10 parcelas de 0,1 ha em florestas contínuas (na unidade de conservação de maior extensão de floresta contínua presente em cada formação florestal, no sul do Brasil) e em 10 fragmentos florestais adjacentes na região. Enquanto no segundo, as comunidades arbóreas foram amostradas em 389 parcelas de 0,4 ha cada, de variados tamanhos (entre 26° e 29° S e 48° e 53° O; dados Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina). Neste conjunto de dados também examinamos a influência das métricas da paisagem (área florestal, forma e isolamento) e de variáveis climáticas (precipitação, temperatura e sazonalidade) na estrutura e composição das comunidades arbóreas. Em ambas as amostragens, todas as árvores com DAP ≥ 10 cm em cada parcela foram medidas, identificadas ao nível de espécies e caracterizadas em categorias funcionais descrevendo sua estratégia de regeneração, estratificação vertical, modo de dispersão de sementes, tamanho das sementes e densidade de madeira. As parcelas de FOD apresentaram a maior riqueza de espécies, seguida pela FOM e FED. A maioria dos atributos das comunidades apresentou diferenças significativas entre os tipos florestais, as principais diferenças compreenderam: riqueza de espécies, densidade de troncos, proporção de espécies e troncos de pioneiras, proporção de espécies de sub-bosque e espécies dispersas por vertebrados. As formações florestais apresentaram marcadas diferenças nas respostas às variáveis da paisagem e do fragmento. Devido ao fato de possuírem uma flora mais diversificada de espécies tolerantes ao estresse e de demandantes de luz, com uma reduzida riqueza/abundância de espécies de floresta madura tolerantes à sombra, ambas, FED e FOM, são intrinsecamente mais resilientes a distúrbios antrópicos contemporâneos, incluindo efeitos de borda induzidos pela fragmentação, em termos de erosão de espécies e mudanças funcionais. Nós sugerimos que essas diferenças intrínsecas nas respostas às mudanças na estrutura da paisagem entre as formações florestais deveriam guiar distintas estratégias de conservação. / The widespread conversion of old-growth tropical forests into small forest fragments, and mounting pressure to increase food production in the next decades is expected to expand natural habitat replacement with farmland by perhaps 1 billion ha; challenging applied ecologists to examine organismal response to human disturbance and the role played by anthropogenic landscapes as biodiversity repositories. At the present study, we examined the effects of forest fragmentation on the structure and composition of tree assemblages within three seasonal and aseasonal forest types of southern Brazil, including evergreen, Araucaria and deciduous forests. We used two datasets, in the first, we sampled tree assemblages in each forest type within 10 plots of 0.1 ha in both continuous forests (in the largest continuous protected forest areas within each forest type) and 10 adjacent forest fragments. While in the second dataset, trees assemblages were sampled in 389 plots of 0.4 ha forest fragments off all sizes (between 26° and 29° S and 48° and 53° W; data of Floristic and Forest Inventory of Santa Catarina). Using this second dataset, we also examined the influences of landscape metrics (forest area, shape and isolation) and climatic variables (precipitation, temperature and seasonality) on the structure and composition of tree assemblages. In both datasets, all trees with DBH ≥ 10 cm within each plot were measured, identified to species level, and assigned to trait categories describing their regeneration strategy, vertical stratification, seed-dispersal mode, seed size and wood density. Evergreen forest plots exhibited the highest species richness, followed by Araucaria and deciduous forests. Most tree assemblages attributes showed significant differences among forest types, the major differences comprised: species richness, stem density, the proportion of pioneer species and stems, and the proportion of understorey and vertebrate-dispersed species. The forest types demonstrate markedly divergent responses to patch and landscape variables. By supporting a more diversified light-demanding and stress-tolerant flora with reduced richness/abundance of shade-tolerant, old-growth species, both deciduous and Araucaria forests, the tree assemblages are more intrinsically resilient to contemporary humandisturbances, including fragmentation-induced edge effects, in terms of species erosion and functional shifts. We suggest that these intrinsic differences in responses to changes in landscape structure between forest types should guide conservation strategies.

Florestas tropicais comportam dois terços de todas as espécies existentes no mundo, mas a perda de habitat, fragmentação e alteração na qualidade do habitat estão levando esta biodiversidade à extinção. Apesar de haver uma extensa literatura sobre este assunto, há um consenso geral de que o conhecimento gerado por muitos estudos é dependente do contexto e permeado por dificuldades metodológicas, como a alta correlação entre os fenômenos ocorrentes em paisagens alteradas pela ação humana e a miríade de respostas biológicas encontradas entre espécies. Desta forma, há ainda muita incerteza sobre a generalidade dos padrões observados e sua efetiva aplicação para a conservação de áreas naturais. Assim, nesta tese o objetivo foi de contribuir para esta discussão ao responder as seguintes perguntas: (i) Qual papel que bordas ecossistêmicas e efeitos de borda desenvolvem em comunidades naturais? (ii) A comunidade de aves é afetada pela fragmentação do habitat de maneira semelhante em matas primárias e secundárias? (iii) Seriam os efeitos de área e de borda análogos, e estariam estes associados em uma relação causal? (iv) Como a comunidade de aves se comporta com relação à variação na cobertura florestal, configuração do fragmento e qualidade do habitat, e será possível separar o efeito de cada variável? (v) Diferenças no protocolo amostral poderiam alterar as estimativas de atributos da comunidade e mudar a magnitude dos padrões ecológicos observados assim como a probabilidade de detectá-los? E (vi) qual estratégia é mais eficiente em identificar locais com alta integridade da comunidade, espécies indicadoras ou métricas indicadoras, como métricas da paisagem? Para responder estas perguntas foram usados dados provenientes de mais de 7000 aves capturadas com redes de neblina em 65 pontos amostrais localizados em seis paisagens de diferentes proporções de cobertura florestal e graus de perturbação na Mata Atlântica do Planalto Atlântico Paulista. Os resultados mostram que: (i) bordas estão presentes tanto em habitats naturais quanto alterados pela ação humana e produzem grandes efeitos sobre espécie e comunidades; (ii) apesar de matas secundárias possuírem uma comunidade de aves empobrecida, a forma como as aves são afetadas pela fragmentação nestes habitats é semelhante a matas primárias; (iii) efeitos de borda não são apenas análogos, mas podem ser a causa dos efeitos de área de fragmento; (iv) os efeitos de mudanças na cobertura florestal, configuração do fragmento e qualidade do habitat são altamente correlacionados e só podem ser separados com o uso de técnicas estatísticas que controlem explicitamente esta correlação; (v) a forma como o protocolo de amostragem é estruturado temporalmente afeta os padrões encontrados da relação espécie-área em paisagens fragmentadas; e por fim, (vi) métricas indicadoras, produzem resultados mais fortes e consistentes do que espécies indicadoras na identificação de áreas com alta integridade da comunidade. Assim, conclui-se que as aves de sub-bosque na Mata Atlântica são fortemente afetadas pela perda de habitat, fragmentação e mudanças na qualidade do habitat, mas esta influência é muito dependente do contexto temporal e espacial em que o estudo é realizado. Ainda, devido à baixa consistência dos resultados obtidos com amostras de curta duração, aliado ao grande poder explicativo dos modelos contendo métricas da paisagem, métricas indicadoras devem ser consideradas como a melhor estratégia para a identificação de áreas com alta integridade da comunidade. / Tropical forests hold two thirds of all species in the world, but alterations in habitat cover, fragmentation and quality are driving tropical biodiversity to the brink of extinction. Despite the extended literature on this subject, there is a general agreement that the knowledge gained from many of these studies are context-specific and pervaded by methodological difficulties, such as high inter-correlations among many phenomena in human-altered landscapes and diverse biological responses to landscape change that depend on species traits. Because of these issues, there is great uncertainty about the generality of observed patterns and the effective application of results in the conservation of natural areas. Thus, in this thesis the aim was to bring light to some of these concerns by answering the following questions: (i) What is the role of ecosystem boundaries and edge effects on natural communities? (ii) Do bird communities show similar patterns of responses to habitat fragmentation in secondary forests as those previously reported for primary forest? (iii) Are edge and area effects on bird species functionally similar and even causally associated? (iv) How does a tropical understory bird community respond to the highly inter-correlated variation in forest cover, patch configuration and habitat quality; and is it possible to set these influences apart? (v) Could differences in sampling protocol alter community estimates or change the magnitude of ecological trends and the probability of detecting them? And (vi), which strategy is more efficient in identifying sites with the highest community integrity, indicator species or structural indicators, such as landscape metrics? To address these questions I used data from more than 7000 birds captured using mist nets in 65 sites from six landscapes with different proportions of forest cover and habitat degradation in the Atlantic Forest of Brazil. The results showed that: (i) edges are ubiquitous features of natural and human-altered landscapes and strongly influence most species; (ii) even though the bird community in secondary forests is degraded relative to primary communities, birds from these areas show similar responses to edge and area effects found for primary forests; (iii) edge effects are not only functionally similar, but might also be the main drivers of area effects in fragmented landscapes; (iv) the effects of changes in forest cover, patch configuration and habitat quality are highly confounded and without the use of analyses that explicitly model this correlation it is impossible to pull apart the relative influence of each variable; (v) the way the sampling protocol is designed temporally affects the perceived patterns of how species respond to area effects; and finally, (vi) structural indicators generate stronger and more consistent results than indicator species in predicting changes in community integrity. In conclusion, the results show that understorey birds are highly affected by changes in habitat cover, fragmentation and habitat quality in the Atlantic forest, but this influence is strongly dependent on the temporal and spatial context of the study. Also, because of the low consistency of results obtained from short-surveys, and the large explanatory power of models containing landscape metrics, structural indicators should be viewed as the best strategy for identifying sites with high community integrity.

As florestas representam o mais importante reservatório de carbono (C) dentre os ecossistemas terrestres e sua conversão para usos antrópicos da terra pode afetar o estoque de C na vegetação e no solo. Esse processo pode ser mediado pela composição e configuração da paisagem, em particular em função dos efeitos de borda nas áreas florestais e pelas mudanças no tipo de uso do solo e na idade das matas. Este trabalho tem como objetivo investigar como a distância da borda, as mudanças de uso do solo, a matriz e a idade da mata impactam os estoques de C na vegetação e no solo em paisagens fragmentadas de Mata Atlântica. Para isso, foram escolhidos doze fragmentos florestais (14 - 235 ha) em duas classes de idade (jovens: =70 anos) e em contato com diferentes tipos de matriz (plantações de Eucalipto, que têm menor contraste com a floresta, e campo antrópico, com maior contraste), onde foram estimados os estoques de C acima e abaixo do solo ao longo de dois transectos com 130 x 5 m perpendicular à borda de cada fragmento. No total foram amostrados 1.310 troncos e coletadas amostras de solo em três profundidades entre 0-30 cm e em quatro distâncias da borda, além de amostras de solo nos dois tipos de matriz. O estoque de C foi calculado por equações alométricas para a vegetação e por oxidação do C orgânico para o solo. Concorreram modelos lineares mistos com o estoque de C na vegetação ou no solo em função de diferentes combinações das variáveis: idade do fragmento, tipo de matriz e a distância da borda. Para o estoque de carbono no solo também concorreram modelos com combinações entre tipo de uso do solo e a declividade do terreno. O estoque de C teve média de 14,84 ± 5,67 Mg ha-1 na vegetação e 74,86 ± 19,0 Mg ha-1 no solo da floresta (profundidade 0-30 cm). O estoque de C na vegetação foi, conforme esperado, menor nas bordas de fragmentos antigos com matriz de campo, principalmente nos primeiros 40 m. No entanto, contrariamente ao esperado, em fragmentos jovens, o estoque de C foi invertido, sendo maior nas bordas, principalmente em contato com a matriz de eucalipto e nos primeiros 40 m da borda. Esse padrão foi determinado principalmente pela contribuição de C das árvores com DAP 10-20 cm, as quais foram responsáveis por grande parte do estoque de C (46%). O estoque de C no solo não foi explicado pela idade, matriz ou distância da borda, mas varia com a declividade dependendo do tipo de uso do solo: aumentou na floresta, diminuiu no eucaliptal e não variou no campo. Os resultados sugerem que os efeitos de borda têm um impacto diferente na biomassa aérea em fragmentos antigos (remanescentes) e jovens (regenerantes). Assim, os efeitos de borda podem estar beneficiando a comunidade vegetal presente nos fragmentos jovens e prejudicando a comunidade dos fragmentos antigos. O estoque de C do solo é pouco sensível às alterações da estrutura florestal (i.e. aos efeitos de borda e da idade da mata), porém responde ao tipo de uso do solo, sendo perdido quando este uso é mais intenso. Em suma, os resultados mostram que os estoques de C em paisagens que sofreram longo processo de desmatamento e fragmentação, como as da Mata Atlântica, são bastante heterogêneos e modulados pela estrutura da paisagem. Esse processo levou a importantes perdas nos estoques aéreos, enquanto os estoques no solo ainda permanecem altos, em particular em áreas florestais ou menos manejadas. Esse padrão espacial heterogêneo nos estoques de C em paisagens fragmentadas deve ser considerado em políticas públicas que visem fomentar serviços ecossistêmicos de regulação climática em florestas tropicais / Among terrestrial ecosystems, the forests compose the most important carbon reservoir and its conversion for anthropogenic use may affect the stored carbon in both vegetation and soil. In this context, the landscape structure (composition and configuration) can strongly modulated this process throughout edge effects and consequently by changes on land use and forest age. We aim investigate how edge effects, the changes on land use, the type of matrix and the forest age affects the carbon stock in fragmented landscapes in the Brazilian Atlantic Forest. For this, were chosen twelve forest fragments (14-235 ha) in two age classes (second growth =70 years) and in contact with different kinds of matrix (eucalyptus plantations - less contrasting edge and anthropogenic fields - more contrasting edge). In each forest fragment was stablished two perpendicular transects to the forest edge (130 x 5 m) were the stored carbon below and above-ground were estimated. In total were sampled 1.310 trunks and 756 soil samples in both types of matrix in four edge distances and carbon stored was calculated using alometric equations for vegetation and carbon organic oxidation for soil. Linear Mixed Models were building where the carbon stored above and below-ground could be a function of different combining variables: forest age, matrix type and edge distance. For the stored carbon below-ground were also included in the models the soil type and soil slope. The mean stored carbon above and below-ground was respectively 14.84 ± 5.67 Mg.ha-1 and 74.86 ± 19.0 Mg.ha-1. The stored carbon above-ground was lower in the edge (mainly first 40 m) in the most contrasting matrix (anthropogenic fields). However, unlike our hypothesis the stored carbon was reverse in the youngest forests with higher values in the edge (mainly in eucalyptus matrix and in the first 40m of the edge). This pattern can be assigned by the higher number of trees with DAP 10-20 which were responsible of the major part of the stored carbon (46%). The stored carbon below-ground has no relationship with the forest age, with the matrix type, neither with the edge distance. Although, it varies with the slope and land use: increase in the forest and decrease in eucalyptus plantations and does not change in the anthropogenic fields. Our results suggests that edge effects has different impact on stored carbon above-ground in old-growth and second-growth forests. The microclimatic changes due edge effects seems benefits second-growth forest composition while in old-growth forests, the opposite seems occurs. The carbon stored below-ground is little sensitive to changes on forest structure (i.e. edge effects and forest age), for another hand, it seems be strongly related with the land use type where the higher losses occurs when the land use is more intense. Nevertheless, the stored carbon above-ground are very heterogeneous and it should be due the intense process of deforestation and fragmentation of the Atlantic Forest. This intense process lead to important losses of stored biomass while the stored carbon below-ground remains higher mainly in forested areas or lesser managed lands. This heterogeneous pattern of stored carbon found in fragmented landscapes should be considered by decision makers aiming the provision of regulation ecosystem services mainly related to climate change in tropical forests

A conversão generalizada de florestas maduras em pequenos fragmentos florestais nos trópicos, aliada a crescente pressão para aumento da produção de alimentos, nas próximas décadas, é esperado que ocorra a conversão de 1 bilhão de hectares de habitats naturais em áreas agrícolas. Deste modo, os ecólogos deparam-se com o desafio de examinarem as respostas dos organismos aos distúrbios antrópicos e o papel de paisagens antropizadas como repositórios de biodiversidade. Nesta tese, nós examinamos o efeito da fragmentação florestal na estrutura e composição de comunidades arbóreas em três formações florestais, sazonais e não-sazonais no sul do Brasil (Floresta Ombrófila Densa - FOD, Floresta Ombrófila Mista - FOM e Floresta Estacional Decidual - FED). Para este fim, utilizamos dois conjuntos de dados. No primeiro, amostramos as comunidades arbóreas em 10 parcelas de 0,1 ha em florestas contínuas (na unidade de conservação de maior extensão de floresta contínua presente em cada formação florestal, no sul do Brasil) e em 10 fragmentos florestais adjacentes na região. Enquanto no segundo, as comunidades arbóreas foram amostradas em 389 parcelas de 0,4 ha cada, de variados tamanhos (entre 26° e 29° S e 48° e 53° O; dados Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina). Neste conjunto de dados também examinamos a influência das métricas da paisagem (área florestal, forma e isolamento) e de variáveis climáticas (precipitação, temperatura e sazonalidade) na estrutura e composição das comunidades arbóreas. Em ambas as amostragens, todas as árvores com DAP ≥ 10 cm em cada parcela foram medidas, identificadas ao nível de espécies e caracterizadas em categorias funcionais descrevendo sua estratégia de regeneração, estratificação vertical, modo de dispersão de sementes, tamanho das sementes e densidade de madeira. As parcelas de FOD apresentaram a maior riqueza de espécies, seguida pela FOM e FED. A maioria dos atributos das comunidades apresentou diferenças significativas entre os tipos florestais, as principais diferenças compreenderam: riqueza de espécies, densidade de troncos, proporção de espécies e troncos de pioneiras, proporção de espécies de sub-bosque e espécies dispersas por vertebrados. As formações florestais apresentaram marcadas diferenças nas respostas às variáveis da paisagem e do fragmento. Devido ao fato de possuírem uma flora mais diversificada de espécies tolerantes ao estresse e de demandantes de luz, com uma reduzida riqueza/abundância de espécies de floresta madura tolerantes à sombra, ambas, FED e FOM, são intrinsecamente mais resilientes a distúrbios antrópicos contemporâneos, incluindo efeitos de borda induzidos pela fragmentação, em termos de erosão de espécies e mudanças funcionais. Nós sugerimos que essas diferenças intrínsecas nas respostas às mudanças na estrutura da paisagem entre as formações florestais deveriam guiar distintas estratégias de conservação. / The widespread conversion of old-growth tropical forests into small forest fragments, and mounting pressure to increase food production in the next decades is expected to expand natural habitat replacement with farmland by perhaps 1 billion ha; challenging applied ecologists to examine organismal response to human disturbance and the role played by anthropogenic landscapes as biodiversity repositories. At the present study, we examined the effects of forest fragmentation on the structure and composition of tree assemblages within three seasonal and aseasonal forest types of southern Brazil, including evergreen, Araucaria and deciduous forests. We used two datasets, in the first, we sampled tree assemblages in each forest type within 10 plots of 0.1 ha in both continuous forests (in the largest continuous protected forest areas within each forest type) and 10 adjacent forest fragments. While in the second dataset, trees assemblages were sampled in 389 plots of 0.4 ha forest fragments off all sizes (between 26° and 29° S and 48° and 53° W; data of Floristic and Forest Inventory of Santa Catarina). Using this second dataset, we also examined the influences of landscape metrics (forest area, shape and isolation) and climatic variables (precipitation, temperature and seasonality) on the structure and composition of tree assemblages. In both datasets, all trees with DBH ≥ 10 cm within each plot were measured, identified to species level, and assigned to trait categories describing their regeneration strategy, vertical stratification, seed-dispersal mode, seed size and wood density. Evergreen forest plots exhibited the highest species richness, followed by Araucaria and deciduous forests. Most tree assemblages attributes showed significant differences among forest types, the major differences comprised: species richness, stem density, the proportion of pioneer species and stems, and the proportion of understorey and vertebrate-dispersed species. The forest types demonstrate markedly divergent responses to patch and landscape variables. By supporting a more diversified light-demanding and stress-tolerant flora with reduced richness/abundance of shade-tolerant, old-growth species, both deciduous and Araucaria forests, the tree assemblages are more intrinsically resilient to contemporary humandisturbances, including fragmentation-induced edge effects, in terms of species erosion and functional shifts. We suggest that these intrinsic differences in responses to changes in landscape structure between forest types should guide conservation strategies.

Este estudo teve o objetivo de analisar a estrutura da população da palmeira clonal Bactris setosa Mart. existente em um fragmento de floresta atlântica do município de São Luiz do Paraitinga, SP. Foram demarcadas três transecções (T1, T2 e T3) medindo 200 x 25m cada, nas quais foram feitas as avaliações dos caracteres macromorfológicos de todos os indivíduos encontrados, como: comprimento do estipe, diâmetro à altura do solo (DAS), número de folhas e folíolos, comprimento do pecíolo e limbo foliar e verificada a presença de estruturas reprodutivas (brácteas florais ou inflorescências secas). A partir destas avaliações, foram estabelecidos três estádios ontogenéticos para os indivíduos: plântula (folhas bífidas), jovem (folhas segmentadas) e adulto (presença de estruturas reprodutivas). Foram encontrados 109 indivíduos distribuídos em 27 touceiras (média de 4 ind/touceira). O maior número de indivíduos foi encontrado na T1, seguida da T3 e T2. Para analisar a estratégia reprodutiva, as touceiras foram classificadas em Touceira-genet (apenas um indivíduo, oriundo da germinaço), Touceira-jovem (mais de um indivíduo, oriundo de reproduço assexuada) e Touceira adulta (presença indivíduos adultos emitindo estruturas reprodutivas). Foi observado que a estratégia de reprodução sexuada ocorreu em touceiras com até três indivíduos e que as touceiras que investem no perfilhamento chegaram a apresentar até 25 indivíduos. As condições do ambiente florestal fragmentado pode ter favorecido o maior número de Touceiras-jovens em relação às Touceiras-genet e adulta e a diminuição do número de touceiras no sentido do interior do fragmento indica que a colonização desta espécie está ocorrendo da borda para o interior. / The objective of this study was to analyze the population structure of the clonal palm Bactris setosa Mart. in a fragment of the Atlantic rain forest in São Luiz of the Paraitinga, SP. In three 200x25m transects (T1, T2 and T3), all individuals and clumps were mesured and evaluated: stem length, diameter at soil level (DAS), length and number of leaves and leaflets, and also the presence of reproductive structures was verified (floral bracts or inflorescences). Three ontogenic stages were established: seedling (bifid leaf); juvenile (segmented leaf) and adult (presence of reproductive structures). It was found 109 individuals distributed in 27 clumps (average of 4 ind/clump). The largest number of individuals was found in T1, following by T3 and T2. The clumps were classified in Genet-clumps (only one individual, deriving from germination), Young-clumps (more than an individual, deriving from asexual reproduction) and Adult-clumps (presence of reproductive individuals). When the reproduction strategy was sexual it was observed that the clumps develop until 3 individuals and when it was vegetative the clumps reached up to 25 individuals. The fragmentation increases the number of Young-clumps in relationship the Genet and Adult-clumps and the clumps decrease in the sense of the insite of the fragment, indicating that the colonization of this specie is occurring from the edge to the insite.

O presente trabalho foi realizado em um fragmento florestal de Mata Atlântica em São Luiz do Paraitinga - São Paulo, com o objetivo de verificar como é a estrutura da população da palmeira Syagrus romanzoffiana no fragmento florestal, se o padrão espacial altera nos diversos estádios de desenvolvimento e entre borda e interior e se a distância média entre os indivíduos da população difere entre borda e interior. Foram marcados dois transectos de 200m x 25m cada no sentido borda-interior a uma distância de 50 metros um do outro. Em cada transecto, os indivíduos adultos encontrados foram considerados como adulto central de parcelas circulares de 100m, alocadas visando identificar a distribuição de plântulas e jovens em relação aos adultos. Foram feitas 8 parcelas no transecto de borda e 6 parcelas no transecto de interior. O ciclo de vida das palmeiras foi dividido em 6 estádios de desenvolvimento ontogenético de acordo com a altura do estipe: plântula, infante, juvenil 1, juvenil 2, imaturo e adulto. A população, com predominância plântulas tanto na borda (88,5%) quanto no interior (62,9%). Os resultados do Índice de Morisita indicaram que o padrão espacial da população na borda e no interior foi agregado, (Id = 1,33 e Id = 1,61, respectivamente). Na borda a distância média da população em relação ao adulto central foi de 361 cm sendo maior no interior, 383 cm. O mesmo ocorreu em relação a distância média ao adulto mais próximo, na borda foi de 328 cm e 372 cm no interior. / The present survey was carried out in a forest fragment of the Atlantic rain forest in Sao Luiz de Paraitinga SP, Brazil. The goal was to study the Syagrus romanzoffiana palm population structure, if the spatial pattern varies in different developmental stages between the border and the interior of the fragment, and if the average distance of individuals varies between these areas. Two 200x25m parallel transects were allocated, one along the border contours and the other in the interior of the fragment, at a distance of 50 m one from the other. To identify the distribution of seedling and juveniles in relation to adults, in each transect, were allocated 100m circular plots with one adult individual considered as the central adult. In border transect 8 plots were sampled and in the interior transect only 6 plots were sampled. The population had higher seedling predominance in the border (88.5%) than in the interior (62.9%). The results of the Index of Morisita indicated that the spatial pattern of the population in the border and the interior was aggregate (Id = 1.33 and Id = 1.61, respectively). The average distance between the central adult and the population was higher in the border transects (361cm) than in the interior transects (383). The same was observed for the average distance between other adults and juveniles that is, they were closer to each other in the border transects (328cm) than in the interior transects (372cm).