Master of Science / Biology / Michael Tobler / Environmental variation can shape phenotypic variation in organisms. Most evidence for trait differentiation along environmental gradients comes from analyses of dichotomous habitat types that differ in only one or few environmental factors. In reality, however, environmental variation is often more subtle, gradual, and multifarious. I investigated geographic variation in body shape, trophic resource use, and individual diet specialization in two species of darters (Etheostoma spectabile and E. flabellare; Percidae) that occur along river gradients. I explicitly tested how abiotic and biotic environmental factors shape trait variation within and between species. Results indicated significant among population variation in the body shape of both species. Population differences in body shape were correlated with variation in substrate composition. Although body shape analyses revealed a small but significant signal of convergent evolution of body shape when both species occur in sympatry, E. spectabile and E. flabellare mostly exhibited unique responses to shared sources of selection. The analyses of darter trophic resource use uncovered significant resource partitioning between the two species and geographic variation in diets that is likely driven by differences in resource availability. Furthermore, the majority of populations exhibited significant individual specialization. Variation in individual specialization in populations of E. flabellare was related to invertebrate density and competitor richness, and in E. spectabile to the combined effects of invertebrate density and invertebrate diversity. My results indicate substantial variation in trophic resource use among individuals, populations, and species of small-bodied fishes that are typically assumed to be generalist insectivores. Variation in diet specialization may be more widespread than previously considered, and ecological opportunity is an important factor in shaping trophic resource use of individuals and populations. Overall, the results indicate that even subtle and gradual environmental variation can induce substantial variation in phenotypes on a relatively small spatial scale.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2018-06-26T12:12:21Z No. of bitstreams: 2 Tese - Luciano Fabris Sgarbi - 2018.pdf: 35934499 bytes, checksum: 6fac6e45ed4a58506a9e7aa6a545f73b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-27T11:45:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Luciano Fabris Sgarbi - 2018.pdf: 35934499 bytes, checksum: 6fac6e45ed4a58506a9e7aa6a545f73b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T11:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Luciano Fabris Sgarbi - 2018.pdf: 35934499 bytes, checksum: 6fac6e45ed4a58506a9e7aa6a545f73b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A recurrent pattern seen in nature is that species vary in abundance among sites, being common in a few sites and rare at the majority of sites. This intraspecific distribution of abundance, in turn, generates an excess of rare species in biological communities. This excess may cause problems in data analyses as datasets include many zeros. In this thesis I studied the causes of species rarity and how the excess of rare species influence the detection of patterns at the community level. In the first chapter I observed that species classified as rare were common in other habitat types, in other sites elsewhere, and in other years. However, among these three factors, the rarity was explained mainly by the habitat type. In the second chapter I observed that species tend to become rarer as they distance themselves (above, below or in both directions) from their optimal elevation. This pattern was quite robust and independent of taxonomic group or geographic region. In the third chapter, I observed that remotion of rare species in general did not have effects on the recovery of community structure patterns. In addition, the effect of that remotion of rare species was similar to that observed for the common species exclusion or random species exclusion. / Um padrão repetidamente observado na natureza é que as espécies variam em abundância entre os locais, sendo que em poucos locais a espécie é abundante, enquanto que na maioria a espécie é rara. Esta distribuição intraespecífica de abundância, por sua vez, gera um padrão recorrente que é o excesso de espécies raras nas comunidades biológicas. Este excesso de espécies raras pode complicar análises ao nível de comunidade visto que produzem conjuntos de dados com muitos zeros. Nesta tese busquei entender quais são as causas para a raridade das espécies e como excesso de espécies raras influência a detecção de padrões ao nível de comunidades. No primeiro capítulo observei que espécies classificadas como raras, foram comuns em outros habitats, em outros locais e em outros anos. No entanto, entre estes três fatores, a raridade foi melhor explicada pelo tipo de habitat em que ela foi amostrada. No segundo capítulo observei que as espécies tendem a se tornar mais raras conforme elas se distanciam (acima, abaixo ou em ambas as direções) de sua elevação ótima. Este padrão foi bastante robusto pois foi independente do grupo taxonômico ou da região geográfica. No terceiro capítulo, observei que a remoção das espécies raras têm pouco efeito na recuperação dos padrões de estrutura das comunidades. Além disso, o efeito da remoção de espécies raras foi similar ao observado quando exclui as espécies comuns, ou exclui as espécies de forma aleatória.

Propiciado pela construção de uma pista experimental inteiramente instrumentada com medidores de deformação e de temperatura na Cidade Universitária, este trabalho buscou o entendimento de inúmeros fatores intervenientes no desempenho do whitetopping ultradelgado, recente técnica de manutenção de pavimentos asfálticos com a utilização de delgadas placas de concreto, sob tráfego característico urbano, em condições tipicamente tropicais de uso, sobre uma pequena espessura de concreto asfáltico remanescente de fresagem. Com o intuito de nortear o problema em questão, além da revisão bibliográfica, foram realizados levantamentos periódicos das condições estruturais e funcionais deste pavimento; leituras contínuas de temperaturas e deformações obtidas por meio de um sistema automatizado de captação de dados junto aos instrumentos colocados no interior das placas; caracterização dos gradientes térmicos presentes nas placas durante as diferentes estações climáticas do ano. Foram realizadas provas de carga, estáticas e dinâmicas, com intuito de verificar os reais níveis de deformação aos quais as placas estariam sujeitas quando da interação com o tráfego; posteriormente, realizou-se modelagem numérica por meio de um programa de elementos finitos objetivando uma comparação com os dados obtidos nas provas de carga, analisando inclusive o posicionamento da linha neutra neste pavimento composto. Por fim, em uma sucinta abordagem sobre as deflexões antes e depois da execução do whitetopping ultradelgado, observou-se o tipo de comportamento estrutural do pavimento nas condições em que o experimento foi realizado. Ao término da pesquisa, inferiu-se que os gradientes térmicos dependem de vários fatores climáticos que não somente a temperatura ambiente, importando também a irradiação solar, o número de horas de sol, a velocidade de crescimento e decréscimo da temperatura ambiente; os gradientes térmicos encontrados não são importantes para o acréscimo nos níveis de tensões nas placas, não alterando assim a vida à fadiga do whitetopping ultradelgado, considerada a magnitude destes gradientes, as diminutas dimensões das placas e ainda a presença de aderência na interface concreto e concreto asfáltico. Em provas de carga, concluiu-se que os valores de tensões obtidos em campo mantêm grandezas semelhantes com os provenientes de modelos numéricos e ainda observou-se o vasto potencial de utilização das provas dinâmicas. Dado o excelente desempenho observado nas condições do experimento, mesmo com as placas aderidas a uma delgada camada asfáltica, fator que diferentemente do relatado no exterior não comprometeu o desempenho, não foi possível fazer uma avaliação em termos funcionais do desempenho deste tipo de pavimento. Verificou-se a significativa redução nas deflexões após a execução das placas, visualizando inclusive a transferência de cargas entre sucessivas placas, quando mantida a integridade estrutural das demais camadas do pavimento. / In this work, several factors affecting behavior and performance of ultra-thin whitetopping were evaluated taking advantage of a full scale experimental pavement, restored by applying such technique. Temperatures and thermal gradients in concrete thin slabs were evaluated by almost one year, comprising al the seasons. Load tests were carried out to allow strains measurements on concrete as well to define the deflection basins on whitetopped pavements. The experimental research has permitted to verify the dependence of thermal gradients on air temperature and solar radiation among other factors. It was observed that the thermal gradients practically do not affect behavior of the thin slabs. Stresses received from load tests compared to finite element generated stresses shown to maintain a good and closed relation. Due to good performance observed along the experiment it became not possible to establish patterns of functional performance. Expressive decrease of deflection level was observed over concrete overlays allowing to infer some load transfer on joints when the slabs are to be laid over non distressed old asphalt pavements.

O objetivo do presente trabalho é analisar a eficácia de um desenho em campo e o quanto este pode facilitar a implantação, avaliação e manutenção dos experimentos, principalmente se estes necessitam de uma grande área para a instalação. O delineamento sistemático é aplicado em áreas, tais como, horticultura, solo, irrigação e vem sendo abordado nas pesquisas florestais que se preocupam em oferecer respostas aos gradientes de espaçamentos que uma espécie apresenta em campo. O trabalho, mostra uma revisão bibliográfica de vários estudos realizados com delineamento sistemático em uma gama de aplicações em distintas áreas, revelando suas dificuldades, vantagens e desvantagens sobre os chamados delineamentos clássicos. Os desenhos em campo podem seguir dois diferentes tipos de delineamentos sistemáticos, em \"leque\" ou linhas paralelas. Para cada um existem regras que devem ser seguidas para a instalação dos experimentos em campo. Com o objetivo de retratar o comportamento da espécie Eucalypus dunni, submetida a diferentes tratamentos, sendo estes os espaçamentos entre as plantas, foi constatada a vantagem em empregar o delineamento sistemático, que reduziu a área utilizada e os custos de produção, melhorando a avaliação e a sobrevivência das espécies. Esse estudo possibilitou identificar o espaçamento ideal para a instalação desta espécie em campo, por meio da análise de regressão. / The objective of the present work is to analyze the effectiveness of a drawing in the field and how much it can facilitate the implantation, evaluation and maintenance of the experiments, especially if they require a large area for the installation. The systematic design is applied in areas such as horticulture, soil, irrigation and has been approached in the forest researches that are concerned with providing answers to the gradients of spacing that a species presents in the field. This work presents a bibliographical review of several studies carried out with systematic design in a range of applications in different areas, revealing their difficulties, advantages and disadvantages on the so - called classic designs. Field designs can follow two different types of systematic, fan-like or parallel lines. For each one there are rules that must be followed for the installation of field experiments. With the aim of portraying the behavior of the species Eucalypus dunni, submitted to different treatments, these being the spacings between plants, it was observed the advantage of using the systematic design, which reduced the area used and the production costs, improving the evaluation and survival of the species. This study made it possible to identify the ideal spacing for the installation of this species in the field, through regression analysis.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2005. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-01-28T12:25:06Z No. of bitstreams: 1 2005_Carlos_de_Andrade.pdf: 1453728 bytes, checksum: 61ca4996bcaf13cd39bc0418f7b5608b (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-13T18:51:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_Carlos_de_Andrade.pdf: 1453728 bytes, checksum: 61ca4996bcaf13cd39bc0418f7b5608b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T18:51:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_Carlos_de_Andrade.pdf: 1453728 bytes, checksum: 61ca4996bcaf13cd39bc0418f7b5608b (MD5) Previous issue date: 2005 / A cidade de Rio Grande, localizada às margens do estuário da Lagoa dos Patos, possui uma intensa atividade portuária e industrial, fatores que promoveram nas últimas décadas, alterações significativas nas paisagens e na degradação dos recursos hídricos, incluindo a contaminação por nutrientes e por metais. Por ser um estuário semi-fechado, possui uma alta taxa hidrodinâmica, condicionada principalmente pela força e direção dos ventos. Os ciclos biogeoquímicos naturais dos metais na coluna dágua, podem ser alterados devido ao lançamento de metais oriundos das atividades humanas. Alterações na fração dos metais podem ocasionar uma maior biodisponibilidade destes elementos para os organismos. A determinação das espécies de metais biodisponíveis (lábil) por técnicas instrumentais ou analíticas, possuem implicações quanto à obtenção da concentração representativa do meio, por estar sujeita a erros de amostragem e preparo das amostras. Com o desenvolvimento da técnica de gradiente difusivo de membranas (DGT), obtem-se a concentração da fração lábil in situ em distintos ambientes sob diversas condições de pH, temperatura e salinidade. O presente trabalho tem como objetivo avaliar e aplicar a técnica DGT, para o monitoramento e detecção da concentração de elementos traço em distintos locais da área estuarina da Lagoa dos Patos. Para avaliar a aplicabilidade da técnica para o estuário, foram considerados dois períodos de exposição do sistema DGT em três locais: um com pouca influência (Ilha dos Marinheiros - IM) e dois com maior influencia dos despejos industriais e urbanos (Capitania dos Portos - CP e Museu Oceanográfico - MO). Para o primeiro período de exposição (2, 6 e 10 dias) das unidades de DGT foram analisados Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb e Zn em DGT e água nos locais IM e CP. Para o segundo período de exposição (2, 4, 6 e 8 horas) DGT e água foram analisados para Cd, Cu, Pb e Zn no local MO em duas amostragens, uma com salinidade intermediária (MO1) e a outra com salinidade alta (MO2). Para ambos períodos de exposições, amostras de água analisadas para a fração lábil de metais com resina Chelex 100, demonstraram concentrações distintas em comparação ao DGT, evidenciando a diferença entre os dois métodos. Os resultados no DGT para o primeiro período de exposição (IM e CP) mostraram um decréscimo nas concentrações de todos os elementos, com o aumento do tempo de exposição. Isto provavelmente tenha ocorrido devido à baixa concentração de metais lábeis na água e/ou possível presença de biofilm nas unidades de DGT. Não foram reveladas concentrações significativas de Cu, Pb, Ni e Zn nos locais IM e CP. Para o segundo período de exposição, as concentrações de metais foram mais elevadas para Cd, Cu e Pb em alta salinidade (MO2), além de ter indicado aporte para este elementos no meio, quando comparado com outros estuários. Em conseqüência das variabilidades do estuário, conclui-se que uma resposta mais representativa para o sistema DGT, seria mantê-lo num período fixo de 8 a 48 horas em exposição no ambiente. / Rio Grande is a city located in the margin of the Patos Lagoon estuary and its maritime harbour and industries are very developed. During the last decades, these activities were responsible for many changes of the landscape and degradation of water resources, including contamination by nutrients and metals. This semi-closed estuary has a high hydrodynamic rate, which is determined manly by the wind direction and strength. The natural biochemical cycles of metals can be modified by discharge of metals originated by human activities. Changes in the metal fractions can lead to a higher bioavailability of these elements to the organisms. The determination of bioavailable (labile) metals by instrumental or analytical techniques can have implications on the representative environmental concentration, since errors during sample collection and preparation can occur. The development of the diffusive gradient thin-films (DGT) technique made possible the determination of labile metals in situ in distinct environments with different conditions of pH, temperature and salinity. The main objective of the present study is to apply and to evaluate the DGT technique, for the monitoring and detection of trace elements concentrations in different areas of the Patos Lagoon estuary. To evaluate the applicability of this technique to the estuary, two deployment periods of the DGT units were considered in three areas: one with low antropogenic influence (Ilha dos Marinheiros – IM) and two in high urban and industrial discharge areas (Capitania dos Portos – CP – and Museu Oceanográfico – MO). For the first period of the DGT deployment (2, 6 and 10 days) DGT and water samples were analyzed for Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn at the IM and CP sites. For the second deployment period (2, 4, 6 and 8 hours), Cd, Cu, Pb e Zn were analyzed for DGT and water samples were collected at the MO point, during two different conditions of salinity, one with intermediate values (MO1) and the other with high salinity (MO2). For both deployment periods, water samples analyzed for labile fraction with Chelex-100 resin showed distinct concentrations, when compared with the DGT, indicating differences between the two methods. The DGT results showed for the first deployment period (IM and CP) a decrease with time in the concentration for all elements. Probably this had occurred due to variations on the labile form of the metals and/or the presence of biofilm. No significant differences were found in the concentration of Cu, Pb, Ni and Zn between IM and CP sites. For the second deployment period, trace metal concentrations showed higher values for Cd, Cu and Pb during high salinity (MO2) condition, as well as indicating input of these elements in the surroundings when compared with other estuaries. As a consequence of variability’s in the estuary, it can be concluded that for a more representative result of the DGT units, these should be deployed during 8 to 48h on a fixed period in the environment.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho descreve um estudo experimental dos efeitos da temperatura em um elemento de pavimento de concreto, construído em laboratório interno e instrumentado com sensores de deformação, deslocamento, força e temperatura. A estrutura foi construída em duas camadas (placa e base) assentadas sobrepostas, sem aderência, sobre um subleito artificial. Os efeitos térmicos foram gerados artificialmente seguindo padrões sazonais da natureza. Os carregamentos estáticos foram realizados por meio de uma máquina hidráulica referenciados a um eixo simples de roda simples. A estrutura foi dimensionada e construída em uma escala de tamanho reduzido, distorcida e montada sobre uma laje de reação. Sob a placa do pavimento foi construído um sistema térmico auto controlado para causar diferencial de temperatura entre o fundo e o topo da placa pela passagem de um fluido. No topo um sistema térmico com controle manual foi construído para gerar gradientes térmicos através da estrutura. Todas as ações foram registradas automaticamente por meio de um sistema de aquisição de dados. Os resultados combinam com os dados da literatura, com experimentos realizados em pistas experimentais e se correlacionam com simulações realizadas por meio de software específico. Isso implica que a metodologia usada é apropriada para ser utilizada em outras situações e experimentos. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Este trabalho visa dar uma importante contribuição à pesquisa de novos materiais, através da determinação de condições otimizadas para obtenção pela técnica LHPG de fibras monocristalinas de compostos óxidos. Com esse objetivo fibras foram obtidas com êxito para compostos que podem ser utilizados como meios ativos para lasers de estado sólido (CaNb2O6 e GdTaO4), em aplicações de óptica de raios X (cristais gradientes dos sistemas GdTaO4-ErTaO4 e GdTaO4-YbTaO4) e também compostos que apresentam supercondutividade (EuNbO3, Yb2NbO5, Sm2NbO5 e Er2NbO5). A preparação dos pedestais se mostrou uma etapa muito importante na preparação das várias fibras. A caracterização estrutural por técnicas de difração de raios X mostrou que fibras monocristalinas de CaNb2O6 e GdTaO4 podem ser obtidas rapidamente e com alta qualidade cristalina sendo altamente adequadas para aplicações em óptica. Adicionalmente resultados de medidas espectroscópicas mostraram que as fibras CaNb2O6 dopadas com Nd+3 são boas candidatas para desenvolvimento de micro-lasers. Monocristais com gradiente controlado de parâmetro de rede foram obtidos pela primeira vez para os sistemas GdTaO4- ErTaO4 e GdTaO4-YbTaO4. A estratégia aplicada aqui possibilitou a obtenção de um gradiente composicional e de parâmetros de rede com ótima linearidade. Para o sistema GdTaO4- ErTaO4 foi obtido um gradiente de espaçamento de rede de 1,24%/cm para a reflexão (4 -4 4). Para os cristais GdTaO4- ErTaO4 um gradiente de 2,9%/cm para a reflexão (6 -4 0) foi obtido, sendo este o maior valor já observado em cristais gradientes. Através de uma inovação, utilizando Nb metálico em pó na preparação dos pedestais, fibras do composto EuNbO3 foram obtidas pela primeira vez, ao nosso conhecimento, através de uma técnica utilizando fusão. A aplicação desta mesma inovação buscando a obtenção de fases com esta mesma estrutura para outras terras raras, proporcionou a descoberta de três fases inéditas, Yb2NbO5, Sm2NbO5 e Er2NbO5. A estrutura destas novas fases foi determinada e através de caracterizações magnéticas e elétricas iniciais observou-se que estas apresentam supercondutividade com temperaturas de transição, Tc, iguais a 12,5K, 6,5K e 14,9K respectivamente para Yb2NbO5, Sm2NbO5 e Er2NbO5 / This work aims to give an important contribution to the research of new materials, by determining optimized conditions for obtaining of single crystal fibers of oxide compounds by LHPG technique. With this objective fibers were successfully obtained for compounds which can be used as solid state lasers (CaNb2O6 e GdTaO4), for X-ray optics applications (gradient crystals of GdTaO4-ErTaO4 e GdTaO4-YbTaO4 systems) and also as superconducting compounds. The preparation of the pedestals was a very important stage in the obtaining of the various fibers, with influence in growth experiments and quality of the fibers. The structural characterization by X-ray diffraction techniques showed that CaNb2O6 and GdTaO4 single crystal fibers presenting high crystalline quality can be quickly obtained. These fibers can be highly suitable for optics applications. In addiction the results of spectroscopic measurements showed Nd+3 doped CaNb2O6 fibers are good candidates for development of micro-lasers. Single crystals with controlled lattice parameter gradient were obtained for the first time for GdTaO4- ErTaO4 e GdTaO4-YbTaO4 systems. The applied approach in here enabled to obtain a compositional and lattice parameters gradient presenting optimized linear behavior. For the GdTaO4- ErTaO4 system a lattice spacing gradient of 1.24%/cm for (4 -4 4) reflection was obtained. For GdTaO4-YbTaO4 crystals a gradient of 2.9%/cm was observed. This is the largest value of lattice spacing gradient up to this moment. By an innovation, using metallic Nb in the form of powder in preparing the pedestals, fibers of the EuNbO3 compound were obtained, being the first report by a fusion technique. The application of this innovation to obtain phases with this structure for others rare earth enabled the discovery of three new phases, namely Yb2NbO5, Sm2NbO5 and Er2NbO5. The structure of these new phases was determined and by magnetic and electric characterizations it was observed that the phases are superconductor materials with transition temperatures, Tc, equals to 12,5K, 6,5K and 14,9K respectively for Yb2NbO5, Sm2NbO5 and Er2NbO5. compounds

Abstract In this thesis, I studied spatial and temporal variability of macroinvertebrate assemblages of boreal streams. The main objectives were (i) to characterize macroinvertebrate assemblage types across large geographical extents, and to assess the utility of assemblage types and landscape and stream type classifications as the basis of stream bioassessment and conservation programs (ii, iii). I also examined the relative roles of large-scale spatial trends and local environmental conditions in structuring macroinvertebrate assemblages (iv). Finally, I assessed (v) if assemblage classifications produce temporally stable and predictable assemblage types. Stream macroinvertebrate assemblage structure exhibited continuous variation instead of distinct assemblage types. Although ecoregions clearly accounted for a considerable amount of variation of macroinvertebrate assemblage characteristics, a combination of regional stratification and prediction from environmental factors would probably yield the most comprehensive framework for the characterizations of macroinvertebrate assemblages of boreal headwater streams. Differences in macroinvertebrate assemblage structure, as well as a group of effective indicator species for different stream types, suggest that landscape classifications could be used as a preliminary scheme for the conservation planning of running waters The strength of the relationship between assemblage structure and local environmental variables increased with decreasing extent, whereas assemblage variation related to spatially variables showed the opposite pattern. At the largest scale, spatial variation was related to latitudinal gradients, while spatial autocorrelation among neighbouring streams was the likely mechanism creating spatial structure within drainage systems. These results suggest that stream bioassessment should give due attention to spatial structuring of stream assemblage composition, considering that important assemblage gradients may not only be related to local environmental factors, but also to biogeographical constraints and neighbourhood dispersal processes. The classification strengths of macroinvertebrate assemblages based on data of three years were overall rather weak, and more importantly, the compositions of the site groups varied considerably from year to year. Such wide and continuous variation was also mirrored by low and inconsistent predictability of classifications from environmental variables. The observed level of temporal variation in assemblage structure may not be a serious problem for predictive approaches frequently used in bioassessment of freshwater ecosystems. For conservation purposes, however, alternative approaches (e.g. physical surrogates of biodiversity) need to be considered.

A natural arsenic anomaly at Mokrsko is a site of biogenic precipitation of realgar (As4S4) in stream sediment. The extent of the phenomenon in Mokrsko is globally unique. A previous study showed the ability of microorganisms to solubilize arsenic from its secondary minerals and to produce realgar precursors, i.e. sulfides and arsenites, by anaerobic respiration. The study also raised questions about the mechanism of realgar precipitation since physicochemical conditions favoring this reaction were never detected despite significant sampling efforts. We chemically and microbiologically analyzed sedimentary profiles to the depth of ca. 120 cm in order to understand the functioning of the biogeochemical system. The profiles comprised both the unsaturated and the saturated zone. We distinguished six different domains representing environments from the surface soil to anoxic sedimnent containing realgar-encrusted wood. An analysis of phylogenetic dissimilarity revealed that microbial communities from the various domains form distinct clusters. This suggests that different conditions prevail in the various domains, and that different biogeochemical processes take place there. Incubation (microcosm) experiments showed that bioprecipitation of realgar can be conducted in vitro. It requires a suppression...