INTRODUÇÃO: A desvantagem mecânica induzida pela hiperinsuflação leva os pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) a usar a musculatura acessória da respiração. Os efeitos do alongamento destes músculos em pacientes com DPOC não são bem conhecidos. OBJETIVOS: a) Comparar a ativação dos músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC e controles e estudar a relação entre a ativação muscular e a capacidade inspiratória (CI); b) avaliar os efeitos de uma técnica de facilitação neuromuscular proprioceptiva (FNP) sobre os músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC. MÉTODOS: Foram estudados 30 homens com DPOC e 30 controles com espirometria normal. Todos os indivíduos realizaram espirometria, medida das pressões inspiratória e expiratória máxima (PImáx, PEmáx) e avaliação da ativação muscular através da eletromiografia de superfície (EMGs). Os pacientes com DPOC foram randomizados para FNP dos músculos acessórios da respiração ou contração isotônica do bíceps (tratamento simulado, TS). Capacidade vital forçada (CVF), CI, PImáx, PEmáx, oximetria de pulso (SpO2) e mobilidade torácica foram medidos antes e após a intervenção. RESULTADOS: Os valores basais dos pacientes com DPOC foram: CVF 2,69 ± 0,6 L, VEF1 1,07 ± 0,23 L (34,9 ± 8,2%), CI 2,25 ± 0,5 L, PImáx -71,8 ± 19,8 cmH2O e PEmáx 106,1 ± 29,9 cmH2O. No grupo controle os valores funcionais basais foram normais. Pacientes com DPOC apresentaram maior ativação dos músculos escalenos e intercostal direito no repouso e do músculo escaleno e intercostal esquerdo durante a manobra da CI (p<0,05). Foi observada correlação moderada entre CI e atividade muscular do esternocleidomastoideo direito (r=-0,41;p=0,026) e do escaleno esquerdo (r=- 0,40;p=0,031) em pacientes com DPOC. Nenhuma associação foi verificada no grupo controle. A CI variou (OCI) 0,083 ± 0,04 L após FNP e -0,029 ± 0,015 L após TS (p=0,03). A PEmáx aumentou de 102,4 ± 20,6 cmH2O para 112,4 ± 24,5 cmH2O (p=0,02) após FNP e não variou significativamente após TS. Observou-se um aumento significativo da SpO2 com a FNP (p=0,02). Não houve alteração da CV, da PImáx e da mobilidade torácica após a FNP. Não houve alteração no sinal EMG após FNP ou TS. CONCLUSÕES: Nossos resultados sugerem que pacientes com DPOC apresentam maior ativação dos músculos acessórios da respiração no repouso e durante a realização da CI em comparação com controles e que esta ativação está inversamente associada com a CI. Nosso estudo também demonstrou que uma sessão de FNP dos músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC aumentou a CI, a PEmáx e a SpO2, sem alteração no sinal EMG. Estudos adicionais são necessários para avaliar os efeitos da técnica de FNP em longo prazo em pacientes com DPOC. / BACKGROUND: The mechanical disadvantage induced by hyperinflation forces chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients to use their accessory respiratory muscles. In COPD patients the effects of applying stretching techniques to these muscles are not well understood. AIM: The aims of our study were: a) to compare the activation of accessory respiratory muscles in patients with COPD and control subjects and study the relationship between muscle activation and inspiratory capacity (IC); b) to analyze the effects of a proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) stretching technique applied to the accessory respiratory muscles on patients with COPD. METHODS: We studied 30 male COPD and 30 control subjects. All subjects underwent spirometry, measurement of maximal inspiratory and expiratory pressures (MIP, MEP) and assessment of muscle activation by surface electromyography (sEMG). COPD patients were randomized for PNF of accessory respiratory muscles or isometric contraction of the biceps (sham treatment; ST). Mean forced vital capacity (FVC), IC, MIP, MEP, pulse oximetry (SpO2) and thoracic expansion were measured before and after intervention. RESULTS: Baseline values of COPD patients were: FVC 2.69 ± 0.6 l, FEV1 1.07 ± 0.23 l (34.9 ± 8.2%), IC 2.25 ± 0.5l, PImax -71.8 ± 19.8 cmH2O and PEmax 106.1 ± 29.9 cmH2O. Control subjects had all baseline values normal. Patients with COPD showed higher activation of both scalene and right intercostal muscles at rest and of left intercostal and left scalene muscle during the IC maneuver (p <0.05). Moderate correlation was observed between CI and the right sternocleidomastoid muscle activity (r = -0.41, p = 0.026) and left scalene (r = -0.40, p = 0.031) in patients with COPD. No association was observed in the control group. CI varied (OCI) 0.083 ± 0.04 l after PNF and -0.029 ± 0.015 l after ST (p = 0.03). The MEP increased from 102.4 ± 20.6 to 112.4 ± 24.5 cmH2O (p = 0.02) after PNF and did not change significantly after TS. There was a significant increase in the SpO2 with PNF (p=0.02). There was no change in FVC, MIP or thoracic mobility after PNF. There was no change in EMG after PNF or TS. CONCLUSIONS: Our results showed that patients with COPD have greater activation of accessory respiratory muscles at rest and during CI compared with controls, and that this activation is inversely associated with CI. Our study also demonstrated that a session of PNF applied to the accessory respiratory muscles in patients with COPD increased CI, MEP and SpO2, with no change in the sEMG signal. Additional studies are needed to evaluate the long-term effects of PNF applied to the acessory respiratory muscles on patients with COPD.

Entender como os indivíduos que falam mais de uma língua reconhecem e processam palavras de diferentes idiomas tem sido questão central nas pesquisas em multilinguismo. Nas últimas décadas, um grande número de estudos coletou evidências de que o reconhecimento de palavras em uma língua pode ser influenciado pelo conhecimento de palavras de outra língua, ou seja, o acesso lexical dos multilíngues seria não-seletivo, em que ambas as línguas estão ativas, independentemente da língua-alvo do contexto. Assim, o presente estudo buscou investigar a influência de L1 e L2 sobre a L3 em uma população trilíngue. Contou-se com uma amostra de 26 brasileiros trilíngues de português (L1), inglês (L2) e francês (L3) de proficiência diversa. Os sujeitos realizaram dois experimentos de decisão lexical em francês, o primeiro composto por estímulos em francês que eram cognatos com português, inglês ou ambas as línguas, e o segundo composto por homógrafos interlinguísticos nas mesmas condições. Os resultados nos levam a conclusões semelhantes aos estudos anteriores, dando suporte à hipótese de acesso lexical não-seletivo, demonstrando a existência de um efeito cognato na análise de percentual de erro no caso dos cognatos e dos falsos cognatos. Contudo, não foi possível encontrar um efeito cognato trilíngue como o esperado e tampouco verificar o efeito cognato nos tempos de reação. Esses resultados são discutidos, refletindo-se sobre a influência da proficiência, do tempo e da frequência de uso das línguas e do número de participantes do estudo. / Understanding how individuals who speak more than one language recognize and process words in different languages has been a central issue in multilingualism research. In recent decades, a great number of studies has gathered evidence demonstrating that the recognition of words in a language can be influenced by the knowledge of words in another language, that is, lexical access of multilingual individuals would be non-selective, meaning that both languages are active regardless of the target language. Thus, this study aimed at investigating the influence of the L1 and the L2 on the L3 in a group of trilinguals. The sample consisted of 26 Portuguese (L1), English (L2) and French (L3) Brazilian trilinguals with varied proficiency levels. Participants took part in two lexical decision tasks in French. The first was composed of French words that were cognates with Portuguese, English or both, while the second comprised interlinguistic homographs in the same conditions. The results indicate similar results to those from previous studies, which gives support to the non-selective lexical access hypothesis and demonstrates the existence of a cognate effect in the analysis of error percentage in the case of cognates and false cognates. However, it was not possible to find a trilingual cognate effect, as expected, and to verify the cognate effect in reaction times. Such results are discussed in light of proficiency, how long these languages have been used, how often they are used, and the number of participants in the study.

A intensificação do comércio internacional e a liberalização comercial ocorrida nos últimos anos têm aumentado a importância relativa dos procedimentos de fronteira como determinante dos custos de comercialização associados ao comércio internacional. Uma parcela desses custos está associada a atrasos portuários, a ausência de transparência na aplicação de regras, a burocracia e a procedimentos aduaneiros desatualizados. Nesse contexto, a facilitação de comércio começou a receber destaque no cenário político internacional. Entendida como medidas que reduzem os custos de comercialização internacional, a facilitação de comércio tornou-se tópico de discussão na OMC a partir da conferência Ministerial de Cingapura de 1996. Estudos relacionados à facilitação de comércio, principalmente estudos que abrangem o Brasil e seus parceiros comerciais ainda são raros. O presente estudo tencionou contribuir nessa direção avaliando os efeitos da facilitação de comércio, definida em termos da transparência da política comercial, sobre o padrão de comércio bilateral de um conjunto de 43 países que inclui o Brasil e alguns de seus principais parceiros comerciais. Para isso, são descritas primeiramente as relações entre a facilitação de comércio, transparência da política comercial e os fluxos comerciais. A idéia central é que a reforma da política comercial que promova a transparência, através de maior previsibilidade e simplificação, pode contribuir para a redução dos custos de comercialização associados ao comércio internacional e ampliar os fluxos de comércio entre os países. A partir de indicadores de facilitação de comércio relacionados à transparência da política comercial são construídos, para cada país da amostra, três índices de transparência utilizando a técnica estatística multivariada da análise fatorial: dois índices de transparência nas importações e um índice de transparência nas exportações. A relação desses índices com o padrão de comércio bilateral entre os países é estimada utilizando um modelo gravitacional construído com dados de comércio bilateral dos 43 países desagregados em Capítulos do Sistema Harmonizado. O modelo gravitacional é estimado através do modelo de efeitos fixos e os resultados indicam que os índices de transparência nas importações e o índice de transparência nas exportações estão positivamente associados com o comércio bilateral e são estatisticamente significativos. Dessa maneira, a introdução de reformas nas áreas de facilitação de comércio, que levariam a um incremento relativo dos índices de transparência, pode resultar na ampliação do comércio entre os países. / The intensification of international trade and the trade liberalization that occurred in the last years have increased the relative importance of border procedures as a determinant of trade costs associated to international trade. These costs are partly associated to delay in port operations, lack of transparency in rule applications, bureaucracy and outdated customs procedures. In this context, trade facilitation became increasingly important in the international political scenario. Trade facilitation is interpreted as measures that reduce international trade costs and started to be discussed at the WTO from the Singapore ministerial conference of 1996. Studies on trade facilitation, particularly including Brazilian and trade partner issues, are still scarce, therefore the present study aims to contribute in this direction evaluating the effects of trade facilitation, defined as the transparency of trade policy. It is applied to the pattern of bilateral trade of a 43 - country set including Brazil and some of its major trade partners. For that purpose, the relations between trade facilitation, transparency of trade policy and trade flows are firstly described. The central idea is that the trade policy reform that promotes transparency through greater predictability and simplification can contribute to reduce trade costs associated with international trade and expand trade flows between countries. Based on trade facilitation indicators related to trade policy, three transparency indexes are constructed for each country of the sample, using multivariate statistics and factor analysis: two transparency indexes for imports and one transparency index for exports. The relation of these indexes with the bilateral trade pattern between countries is estimated using a gravity model constructed with bilateral trade data of the 43 countries disaggregated in chapters of the Harmonized System. The gravity model is estimated by a fixed effects model and the results indicate that the transparency indexes for imports and exports are positively associated with bilateral trade and are statistically significant. Therefore, reforms in trade facilitation areas that would lead to a relative increase of the transparency index can be an way to expand trade between the countries.

INTRODUÇÃO: A desvantagem mecânica induzida pela hiperinsuflação leva os pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) a usar a musculatura acessória da respiração. Os efeitos do alongamento destes músculos em pacientes com DPOC não são bem conhecidos. OBJETIVOS: a) Comparar a ativação dos músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC e controles e estudar a relação entre a ativação muscular e a capacidade inspiratória (CI); b) avaliar os efeitos de uma técnica de facilitação neuromuscular proprioceptiva (FNP) sobre os músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC. MÉTODOS: Foram estudados 30 homens com DPOC e 30 controles com espirometria normal. Todos os indivíduos realizaram espirometria, medida das pressões inspiratória e expiratória máxima (PImáx, PEmáx) e avaliação da ativação muscular através da eletromiografia de superfície (EMGs). Os pacientes com DPOC foram randomizados para FNP dos músculos acessórios da respiração ou contração isotônica do bíceps (tratamento simulado, TS). Capacidade vital forçada (CVF), CI, PImáx, PEmáx, oximetria de pulso (SpO2) e mobilidade torácica foram medidos antes e após a intervenção. RESULTADOS: Os valores basais dos pacientes com DPOC foram: CVF 2,69 ± 0,6 L, VEF1 1,07 ± 0,23 L (34,9 ± 8,2%), CI 2,25 ± 0,5 L, PImáx -71,8 ± 19,8 cmH2O e PEmáx 106,1 ± 29,9 cmH2O. No grupo controle os valores funcionais basais foram normais. Pacientes com DPOC apresentaram maior ativação dos músculos escalenos e intercostal direito no repouso e do músculo escaleno e intercostal esquerdo durante a manobra da CI (p<0,05). Foi observada correlação moderada entre CI e atividade muscular do esternocleidomastoideo direito (r=-0,41;p=0,026) e do escaleno esquerdo (r=- 0,40;p=0,031) em pacientes com DPOC. Nenhuma associação foi verificada no grupo controle. A CI variou (OCI) 0,083 ± 0,04 L após FNP e -0,029 ± 0,015 L após TS (p=0,03). A PEmáx aumentou de 102,4 ± 20,6 cmH2O para 112,4 ± 24,5 cmH2O (p=0,02) após FNP e não variou significativamente após TS. Observou-se um aumento significativo da SpO2 com a FNP (p=0,02). Não houve alteração da CV, da PImáx e da mobilidade torácica após a FNP. Não houve alteração no sinal EMG após FNP ou TS. CONCLUSÕES: Nossos resultados sugerem que pacientes com DPOC apresentam maior ativação dos músculos acessórios da respiração no repouso e durante a realização da CI em comparação com controles e que esta ativação está inversamente associada com a CI. Nosso estudo também demonstrou que uma sessão de FNP dos músculos acessórios da respiração em pacientes com DPOC aumentou a CI, a PEmáx e a SpO2, sem alteração no sinal EMG. Estudos adicionais são necessários para avaliar os efeitos da técnica de FNP em longo prazo em pacientes com DPOC. / BACKGROUND: The mechanical disadvantage induced by hyperinflation forces chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients to use their accessory respiratory muscles. In COPD patients the effects of applying stretching techniques to these muscles are not well understood. AIM: The aims of our study were: a) to compare the activation of accessory respiratory muscles in patients with COPD and control subjects and study the relationship between muscle activation and inspiratory capacity (IC); b) to analyze the effects of a proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) stretching technique applied to the accessory respiratory muscles on patients with COPD. METHODS: We studied 30 male COPD and 30 control subjects. All subjects underwent spirometry, measurement of maximal inspiratory and expiratory pressures (MIP, MEP) and assessment of muscle activation by surface electromyography (sEMG). COPD patients were randomized for PNF of accessory respiratory muscles or isometric contraction of the biceps (sham treatment; ST). Mean forced vital capacity (FVC), IC, MIP, MEP, pulse oximetry (SpO2) and thoracic expansion were measured before and after intervention. RESULTS: Baseline values of COPD patients were: FVC 2.69 ± 0.6 l, FEV1 1.07 ± 0.23 l (34.9 ± 8.2%), IC 2.25 ± 0.5l, PImax -71.8 ± 19.8 cmH2O and PEmax 106.1 ± 29.9 cmH2O. Control subjects had all baseline values normal. Patients with COPD showed higher activation of both scalene and right intercostal muscles at rest and of left intercostal and left scalene muscle during the IC maneuver (p <0.05). Moderate correlation was observed between CI and the right sternocleidomastoid muscle activity (r = -0.41, p = 0.026) and left scalene (r = -0.40, p = 0.031) in patients with COPD. No association was observed in the control group. CI varied (OCI) 0.083 ± 0.04 l after PNF and -0.029 ± 0.015 l after ST (p = 0.03). The MEP increased from 102.4 ± 20.6 to 112.4 ± 24.5 cmH2O (p = 0.02) after PNF and did not change significantly after TS. There was a significant increase in the SpO2 with PNF (p=0.02). There was no change in FVC, MIP or thoracic mobility after PNF. There was no change in EMG after PNF or TS. CONCLUSIONS: Our results showed that patients with COPD have greater activation of accessory respiratory muscles at rest and during CI compared with controls, and that this activation is inversely associated with CI. Our study also demonstrated that a session of PNF applied to the accessory respiratory muscles in patients with COPD increased CI, MEP and SpO2, with no change in the sEMG signal. Additional studies are needed to evaluate the long-term effects of PNF applied to the acessory respiratory muscles on patients with COPD.

Orientador: Antonio Augusto Fasolo Quevedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T20:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magdalon_ElianeCristina_M.pdf: 5057993 bytes, checksum: 8b91572f38174d37b3e61c9e1b6d54f7 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Objetivo: verificar o efeito da adição da Estimulação Elétrica Neuromuscular (NMES) ao treinamento do padrão de Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva (FNP) em membro superior de pacientes hemiparéticos pós-AVC. Metodologia: foram selecionados 10 pacientes, divididos igualmente em dois grupos. Ambos receberam o treinamento com os padrões de FNP, entretanto o grupo 2 recebeu a adição da NMES. As avaliações dos membros superiores foram realizadas pré-tratamento (iniciais), pós-tratamento (finais) e após 7 a 8 semanas do término das sessões de tratamento (tardias). Para a avaliação utilizou-se a Escala de Fugl-Meyer, o índice de Barthel Modificado (IBM) e Escala de Ashworth. Resultados: Análises não-paramétricas revelaram aumentos estatisticamente significativos na pontuação motora total do MS em todos os estágios da avaliação de Fugl-Meyer para o grupo 1. O grupo 2 somente mostrou aumento estatisticamente significativo para o estágio I x F (p-valor=O,O30), sendo para os demais estágios o p-valor>O,O5. Na escala de Ashworth encontrou-se diferença significativa somente entre a comparação dedo I dedo F do grupo 1 (p-valor=O,O30). No grupo 1, encontraram-se diferenças significativas (pvalor=O,O30) na goniometria ativa e passiva da flexão de ombro e de cotovelo I x F e I x T, e também houve diferença significativa na flexão de punho passiva F x T e extensão de punho passiva I x T. Não houve diferença estatisticamente significativa no IBM para ambos os grupos. Conclusões: analisando-se isoladamente cada grupo, o protocolo utilizado para o grupo de FNP foi suficiente para aumentar a pontuação motora do MS na Escala de Fugl-Meyer, apresentando retenção do tratamento. Entretanto a adição da NMES não foi suficiente para garantir a retenção do tratamento e alterar o IBM e Escala de Ashworth / Abstract: Objectives: The aim of this study was to evaluate the efficacy of Neuromuscular Electrical stimulation (NMES) added to Proprioceptive Neuromuscular Facilitation (PNF) patterns in upper limbs of hemiparetic patients after stroke. Methods: Ten hemiparetic subjects were divided into two groups, both receiving PNF patterns. Group 2 received, in addition, NMES. Upper limb was evaluated pre-treatment (initial - I), post-treatment (final - F) and after 7 or 8 weeks after the end of the sessions (Iate - L). Motor function was assessed with the upper extremity motor subscore of the Fugl-Meyer Assessment (FMA), the Modified Barthel lndex (MBI), and Ashworth Scale for muscular tonus. Results: Non-parametric analyses revealed statistically significant gains in Fugl-Meyer Scores between I x F, I x L and F x L (p=O,O30) in group 1. Group 2 only showed statistically significant gains for I x F, for the other combinations p>O,O5. Ashworth Score presented significant differences only for fingers I x F in group 1 (p=O,OO3). For group 1, there were significant differences (p=O,OO3) in active and passive goniometry for shoulder flexion I x F and I x L, elbow flexion I x F and Initial x L, and there were also significant differences in passive wrist flexion F x L and passive wrist extension I x L. There were not statistically significant differences in MBI for both groups. Conclusion: The methodology was able to increase the motor score of upper extremity by Fugl-Meyer Score and increasing amplitude of the passive and active movement. Meanwhile, the addition of FES was not enough to change with statistical significance the data of the Fugl-Meyer Assessment, MBI and Ashworth Scale / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

As samambaias do gênero Pteridium caracterizam-se pelas largas frondes e por um sistema de rizomas subterrâneos que possibilita sua rápida expansão. Apresentam elevada produção de biomassa ao longo do ano, que aumenta a incidência de incêndios, e ainda liberam substâncias químicas consideradas alelopáticas. Atualmente, são conhecidas como plantas-problema, pois vêm se expandindo e ocupando grandes áreas em diversas partes do mundo, causando impacto econômico e ecológico. Nesse contexto, este estudo teve por objetivo geral a compreensão do impacto da invasão por Pteridium arachnoideum sobre a vegetação de cerrado e a elucidação dos mecanismos por meio dos quais vem sendo lentamente revertido o processo de invasão na área de estudo. Para tanto, analisamos áreas de cerradão invadidas há mais de quatro décadas na Estação Ecológica de Assis (EEcA), no sudoeste do estado de São Paulo. Analisamos a composição florística e estrutura da comunidade em uma área invadida dentro da EEcA. Avaliamos os componentes do estrato arbóreo e regenerante da comunidade, a fim de verificar quais as espécies que conseguiram ultrapassar as barreiras físicas e químicas impostas pela presença da samambaia. Para tanto, comparamos a vegetação da área invadida com uma área adjacente não invadida, com ambiente e histórico de perturbações semelhantes. Utilizamos 100 pontos quadrantes para amostragem da composição florística e, para caracterização da estrutura da comunidade, alocamos 15 parcelas de 10 m x 30 m para amostrar o estrato superior, dentro das quais foram instaladas sub-parcelas de 2 m x 30 m para o estrato intermediário e de 2 m x 2 m para o estrato inferior. Medimos a cobertura das copas das árvores dentro das parcelas e estimamos a porcentagem de cobertura do solo por Pteridium. As espécies que conseguiram ocupar a área no início da invasão são tolerantes à sombra e com ritmo de crescimento rápido, características que possibilitaram que tais espécies ultrapassassem a barreira de samambaia e se estabelecessem na área. Já as espécies do estrato inferior se assemelham às da área não invadida, indicando que está havendo uma substituição das espécies na comunidade vegetal. A baixa densidade das árvores na área invadida diminui a competição entre os indivíduos, que, por sua vez, investem em aumento de tamanho, sendo consideravelmente maiores do que as árvores do cerradão não invadido. Essas árvores, que formam o estrato arbóreo atualmente, estão facilitando a regeneração natural de espécies arbóreas nativas e, assim, revertendo, lentamente, o processo de invasão. Testamos quais variáveis, relacionadas às funções ecológicas e aspectos estruturais das árvores de grande porte que se estabeleceram nas áreas invadidas, estão favorecendo as plantas em regeneração sob suas copas. Para tanto, amostramos os indivíduos maiores que 50 cm sob a copa de árvores sistematicamente selecionadas, segundo atributos funcionais e estruturais. Verificamos que as árvores que possuem copas mais densas e perenifólias apresentaram mais regenerantes sob suas copas. A resiliência característica do cerrado tem possibilitado que as áreas invadidas consigam se recuperar, podendo se assemelhar futuramente às áreas de cerradão da EEcA, porém muito lentamente. Ações de manejo que almejam a restauração dessas áreas mais rapidamente devem focar seus esforços na eliminação do Pteridium e/ou na introdução de espécies que possuam as características das árvores que atuam como facilitadoras da regeneração. / The genus Pteridium comprises bracken species recognized by large fronds and a rhizome system that allows their fast expansion. Bracken presents an elevated biomass production throughout the year, that increases fire occurrence and release chemical compounds that are considered allelopathic. Nowadays, species of the genus Pteridium are well known as problem-species, due to their expansion and occupation of large areas around the world, causing great economic and ecological impacts. Aiming at the comprehension of bracken invasion over cerrado vegetation, we studied its impact over the plant community and, also, the slow natural regeneration process of cerrado recovery after invasion. We analyzed savanna woodland areas that have been invaded for over four decades, at Assis Ecological Station (EEcA), in southwestern São Paulo State. We analyzed the floristic composition and the plant community structure in an invaded area, compared to a non invaded patch of savanna vegetation. Components of the arboreal and regeneration strata were analyzed, in order to verify which species managed to pass by the physical and chemical barrier imposed by bracken. We assessed 100 points to assemble the floristic composition, using the quarter method, and for the community structure we used 15 plots of 10 m x 30 m to assemble the superior strata. The intermediate layer was assessed by sub-plots of 2 m x 30 m and the inferior strata using 2 m x 2 m sub-plots. We measured the canopy cover and also bracken cover inside the plots. The arboreal species first occupying the invaded area are shadow tolerant and fast growing, attributes which allowed them to overtake the bracken layer and establish. Nowadays, the invasive species has been replaced by a high number of arboreal species, the inferior strata being floristically similar to the area not invaded. The low density of adult trees in the invaded area reduce the competition among individuals that end up investing in growth, with greater size compared to those trees in the non invaded area. These large trees function as nurse trees, facilitating other species to establish under their canopies. We tested which variables related to the ecological functions and tree structure are favouring the understory, in order to comprehend the ecological processes and interactions that regulate the assembly rules of the invaded community being recovered. We assembled all individuals from arboreal species over 50 cm high growing under the projection of nurse trees canopy. These nurse trees were systematically selected, for the basis of functional and structural attributes. Understory density and richness were higher under trees with dense and permanent shadow, and that was the attribute better explaining the recovery process. The high resilience of savanna have helped the recovery of invaded areas. This process, however, has been very slow. Interventions whiling to restore those areas should be focused on bracken eradication and/or introduction of those species that can facilitate the natural regeneration.

As plantações de eucalipto ocupam 20 milhões de hectares em solos altamente intemperizados. Plantações consorciadas de eucalipto com acácia têm potencial de melhorar a produtividade do povoamento, em relação às respectivas plantações homogêneas, através do efeito facilitador da fixação biológica de N pelas árvores de acácia. O objetivo foi avaliar o efeito do consórcio de genótipos de Eucalyptus com Acacia mangium sobre a produção da biomassa aérea de cada espécie e sobre a ciclagem de N. Quatro experimentos foram estabelecidos em áreas manejadas com eucalipto durante várias rotações, em blocos casualizados, contendo três tratamentos: plantação homogênea de acácia (100A), de eucalipto (100E) e plantação consorciada na proporção 1:1 (50A:50E). As áreas experimentais localizam-se em condições ecológicas diferentes na região sudeste do Brasil, nos Estados de São Paulo e de Minas Gerais. O crescimento das árvores foi medido durante toda a rotação de cultivo e equações alométricas de biomassa e de mineralomassa de N foram estabelecidas em cada área, no final da rotação, para os compartimentos aéreos das árvores. A deposição de serapilheira e a mineralização de N in situ foram avaliadas durante dois anos, no final da rotação. As concentrações de C e N no solo foram avaliadas no final da rotação e estimadas por meio do método NIRS (espectrometria de reflectância no infravermelho próximo) e calculados seus estoques no solo. A fixação simbiótica de N2 foi estimada pela diferença do estoque total de N entre os tratamentos. A produção de biomassa de lenho foi maior em 100E que em 50A:50E, devido ao menor crescimento da acácia, em comparação ao eucalipto, nas condições climáticas estudadas. A matéria seca de serapilheira depositada foi maior em 100E, mas o retorno médio de N ao solo, via deposição, em 100A foi 1,7 vez maior que em 100E. Os estoques de C e N no solo foram iguais nos diferentes tratamentos. Os estoques totais de C e N, na área com o maior crescimento de eucalipto, localizada em Santana do Paraíso, foram 30% e 50% maiores do que na área com menor crescimento, localizada em Itatinga. A mineralização de N no solo foi duas vezes maior em 100A que em 100E, e intermediária em 50A:50E, resultante de uma rápida ciclagem de N, da serapilheira acumulada, abaixo de árvores de acácia. O fluxo de N retornado ao solo com a deposição de serapilheira, no final da rotação, foi um bom indicador da disponibilidade de N no solo, em plantações tropicais de rápido crescimento. Nesse contexto, em termos de manejo florestal, os resultados sugerem que uma rotação com plantação homogênea com espécie arbórea fixadora de N (AFN) após várias rotações com plantios de eucaliptos, pode ajudar a manter a fertilidade de N do solo, com um manejo compatível com as práticas adotadas pelas empresas florestais. Outra opção de manejo em larga escala, seria a introdução de um sub-bosque com espécie AFN em plantações comerciais de eucalipto. No entanto o sucesso destas plantações consociadas, em grande parte, depende das espécies selecionadas. / Eucalyptus plantations cover 20 million hectares on highly weathered soils. Eucalyptus plantations intercropped with Acacia have the potential to improve the productivity of the stand, in relation to their mono-specific plantations, through the facilitatory effect of N fixation by acacia trees. The objective was to evaluate the effect of the consortium of genotypes of Eucalyptus with Acacia mangium on the production of biomass of each species and N cycling. Four experiments were established in areas managed with eucalypts for several rotations in a randomized block design with three treatments: mono-specific acacia plantation (100A), eucalyptus (100E) and mixed plantation at 1:1 (50A:50E). The experimental areas located in different ecological conditions in the southeastern region of Brazil, in the states of São Paulo and Minas Gerais. Tree growth was measured throughout the rotation of cultivation and allometric equations of biomass and mineral mass of N have been set for each area at the end of the rotation to the compartments of the trees. Litterfall and N mineralization in situ were assessed for two years, at the end of the rotation. Concentrations of C and N in the soil were evaluated at the end of the rotation and estimated by the NIRS method (near infrared reflectance spectrometry) and calculated stocks in the soil. The symbiotic N2 fixation was estimated by the difference of the total stock of N among treatments. The wood biomass production was higher in 100E than in 50A:50E, due to lower acacia growth compared to eucalyptus climatic conditions studied. The litterfall dry mass was higher in 100E, but the average return of N from litterfall to the soil was 1.7 times higher in 100A than in 100E. The stocks of C and N in the soil were similar in the different treatments. The total stocks of C and N, with more eucalypts growth, located in Santana do Paraíso, were 30% and 50% higher relative, by less growth, located in Itatinga. The mineralization of N in the soil in 100A was twice that at 100E, and intermediate in 50A:50E, resulting from faster turnover of N in the forest floor under acacia trees. Annual N flux from litterfall at the end of the rotation was a good indicator of soil N availability in fast-growing tropical plantations. In this context, in terms of forest management, results suggest that one rotation of mono-specific N-fixing tree species (NFT) after a certain number of of eucalypt rotations could help to maintain plantation soil fertility, with a management compatible with forest company practices. Other large scale management option for management is the introduction of NFT undergrowth by commercial eucalypts. However, the success of these mixed-species plantations is largely dependt on the selected species.

A intensificação ecológica das plantações florestais tropicais (PFT) pela introdução de árvores fixadoras de nitrogênio (AFN) pode levar a maior produção de biomassa e ao aumento dos serviços ecossistêmicos (e.g. manutenção dos recursos hídricos e da biodiversidade, recuperação de áreas degradas e sequestro de carbono). Essa intensificação é particularmente importante nos trópicos, por causa da escassez de solos ricos em nutrientes destinados ao estabelecimento das PFT, e devido aos altos custos ambientais e econômicos do uso de fertilizantes minerais. A facilitação a partir de AFN para não-AFN ocorre pela transferência de N após a decomposição da serapilheira, resíduos culturais, raízes e nódulos e exudados radiculares; ou diretamente com auxílio de redes de micorrizas em comum. Foi usado o traçador 15N para adquirir novas percepções sobre a funcionalidade do nitrogênio de plantações florestais puras e mistas de Eucalyptus e Acacia. O capítulo 2 aborda a variação sazonal da fixação do N2 pela Acacia mangium numa segunda rotação florestal com monoculturas (1111 plantas ha-1) ou associada com Eucalyptus grandis (com 555 plantas por espécie ha-1) (em Itatinga-SP). A competição com árvores de Eucalyptus reduziu o crescimento da Acacia em mistura. Em contraste, Eucalyptus em mistura obtiveram maior crescimento e conteúdo de N por árvore do que em monocultura. Maior fixação de N2 pela Acacia em mistura do que em monocultura pode ser relacionado a mais alta competição das árvores de Eucalyptus do que de Acacia para o N do solo. A maior mineralização do N no monocultivo da Acacia do que no plantio misto após uma rotação florestal pode reduzir a fixação de N2 no monocultivo de Acacia durante a segunda rotação florestal em comparação ao plantio misto. O capítulo 3 focou sobre a transferência de N em curto prazo e abaixo do solo a partir da A. mangium para E. grandis vizinhos, com monitoramento durante 60 dias em um plantio misto com 1111 plantas espécie-1ha-1 (Itatinga-SP). 15N-NO3- foi injetado no fuste de três árvores dominantes de Acacia (com 26 meses de idade). A maior parte das folhas, raízes finas e rizosfera das duas espécies foram enriquecidas com 15N a partir dos 5 dias após a marcação, até 6,2 m a partir da Acacia marcada. Esse estudo destacou que a transferência de N em curto prazo e abaixo do solo poderia prover quantidades significativas do requerimento de N de árvores vizinhas as AFN em florestas mistas. O capítulo 4 abordou os efeitos de resíduos de colheita (RC: folhas, galhos e casca) de A. mangium e E. grandis sobre a dinâmica do N no solo e serapilheira, a absorção de N pelas árvores e a produção de biomassa durante a rotação seguinte de Eucalyptus em monocultivo com 1667 plantas ha-1 (Bofete-SP). O conteúdo de N nos RC da Acacia foi cerca de 3 vezes maior do que RC de Eucalyptus. Os resultados preliminares mostraram que a transferência de N a partir de RC da Acacia para o solo e para árvores de Eucalyptus foi mais rápida (observados aos 3 meses após o replantio) do que a partir de RC de E. grandis (observado aos 7 meses após o replantio). Outros estudos relacionados aos temas abordados em cada capítulo são apresentados nos Apêndices. Esta tese destaca o potencial de uso de AFN para promover a intensificação ecológica de PFT. / Ecological intensification of tropical forest plantations (TFP) through the introduction of nitrogen-fixing trees (NFTs) may lead to higher biomass production and to enhancement of ecosystem services (e.g. maintenance of water resources and biodiversity, land reclamation and carbon sequestration). Such intensification can be particularly important in tropics, because of the scarcity of nutrient-rich land area devoted for TFP, and environmental and economic constraints with the use of mineral fertilizers. Facilitation from NFTs to non-NFTs can occur through N-transfer after decomposition of litter, roots and nodules and pruning residues, roots exudates or through common mycorrhizal networks. We used 15N tracers to gain insights into nitrogen functioning of pure and mixed-species plantations of Eucalyptus and Acacia. Chapter 2 deals with the seasonal variation of N2 fixation by Acacia mangium in a second stand rotation of monoculture (1111 trees ha-1) or associated with Eucalyptus grandis (with 555 trees ha-1 for each species) (in Itatinga-SP). Competition with Eucalyptus trees depleted Acacia tree growth in mixture. By contrast, individual Eucalyptus tree growth and N content were higher in mixed-species plantations than in monoculture. Higher N2 fixation by Acacia in mixture than in pure stand may be linked to higher competition of Eucalyptus trees than Acacia trees for soil N. Higher soil N mineralization in pure Acacia stand than in mixture after one stand rotation may deplete N2 fixation in Acacia monoculture during the second rotation in comparison to mixture. Chapter 3 focuses on the short-term belowground N transfer from A. mangium to E. grandis neighbors, monitored during 60 days in a mixed-species plantation with 1111 trees ha-1 for each species (Itatinga-SP). 15N-NO3- was injected in the stem of three big Acacia trees (26 months of age). Most of leaves, fine roots and rhizosphere samples of both species were 15N enriched from 5 days after labelling onwards, up to 6.2 m from the labelled Acacias. Our study highlights that short-term belowground N transfer may provide significants amounts of the N requirements of neighbors of N-fixing trees in mixed-species forests. Chapter 4 deals with the effect of harvested residues (HRs: leaves, branches and bark) of A. mangium and E. grandis on litter and soil N dynamics, N tree uptake and tree biomass production during a following rotation of Eucalyptus in monoculture with 1667 trees ha-1 (Bofete-SP). N content of Acacia HRs was 3 times higher than of Eucalyptus HRs. Our preliminary results showed that N transfer from Acacia HR to the soil and to replanted Eucalyptus trees was more rapid (3 months after replanting) than from N transfer from E. grandis HRs (7 months of age). Other studies related to the chapters are presented in Appendices. Our study highlights the potential use of the NFTs to promote the ecological intensification of TFP.

The Templates for Sustainable Product Development (TSPD) is a tool for sustainability practitioners to assist product development teams with bringing sustainability considerations to the early phases of product development in a strategic, quick and resource-efficient way. This thesis project builds on the earlier TSPD work by investigating the ways in which sustainability practitioners could apply the TSPD in order to improve the outcomes. The factors influencing the quality of the outcomes of a TSPD application were investigated. Then, support was developed for use by sustainability practitioners to address these factors. This support was field tested and refined in four iterations. It was discovered that achieving high quality outcomes from a TSPD application is dependent on having both high quality strategic sustainable product development content and high quality facilitation of the people considering this content. The quality of both content and facilitation influences the participants’ level of engagement, which influences the quality of the outcomes of the TSPD application. The support was developed such that it assists sustainability practitioners in addressing both content and facilitation through a participatory approach. There is some evidence that use of the developed support contributed to both high level of participants’ engagement and high quality outcomes of the TSPD applications. / <p>Blog at http://sustainableproductdevelopment.blogspot.se/</p>

Abstract Deciduous shrubs form the tallest type of vegetation in arctic-alpine areas and are important for ecosystem function. In the southern part of the Eurasian tundra zone, willows (Salix spp.) are the most common species in the shrub layer. In the alpine areas of Northern Fennoscandia, willow shrubs are characteristic to areas between tree line and treeless tundra heaths. Vertical structure and composition of willow-characterized tundra vegetation is affected by a variety of ecological factors including climate and herbivory. In turn, the abundance of the willow canopy affects understory species in several ways that still remain inadequately understood. In this PhD work I describe compositional differentiation of willow-characterized vegetation by using a large data set spanning from north-western Fennoscandia to the Yamal Peninsula in north-western Siberia. I studied environmental factors affecting willow-characterized vegetation and willow growth by using correlative analyses. The factors under investigation were latitude, distance from the sea, depth of thaw, position in the slope, industrial disturbance and reindeer grazing. In addition, I examined the relationships between the shrub biomass estimate and composition and species richness of understory vegetation. The effects of reindeer grazing on vegetation in an alpine forest-tundra ecotone were studied experimentally using reindeer-proof exclosures. I found that willow-characterized vegetation is floristically variable and comprises at least eight vegetation types. The most abundant willow thickets typically have a forb-rich understory. The growth of willow increased along with increasing summer temperatures. However the height of willow was more determined by distance from the sea, thaw depth and slope position. Reindeer grazing decreased the abundance of willow and changed the composition of understory vegetation. In addition, industrial activities were detected to have destructed shrub vegetation and turned it into graminoid-dominated vegetation. Shrub canopies facilitated forbs but decreased the cover of all the other groups including dwarf shrubs, bryophytes and lichens. The species richness of vegetation decreased along with increasing shrub abundance. My study shows that arctic-alpine willow vegetation is more diverse than previously thought. There is a predictable relationship between summer temperatures and willow growth. However, the results also show that there are many factors, both physical and anthropogenic, that are likely to complicate this pattern. Most important of these counteracting effects are industrial activities and reindeer grazing. In the areas where shrubs grow in abundance, the species richness of understory vegetation is likely to decrease and forbs are likely to replace other tundra species.