Exotic pine plantations are a major landuse within the coastal lowlands of southeast Queensland, extending from close to the shoreline to the hinterland ranges. These plantations are within a sub-tropical climatic zone, and in most years, the summers are appreciably wetter than the winters. This terrain, in general, has been highly weathered and the soils are poor in nutrients. Environmental factors such as the climate, topography and weathering profile (including soil) are found to be important controls on vadose zone hydrology, which, in turn, has a great impact on tree growth and consequently on the design of management practices. This research project takes a holistic approach to investigate the influence of these environmental factors at different scales, and is designed to fulfil the following objectives: (1) To build a spatial model of forest productivity for the entire Tuan Toolara State Forest (TTSF), southeast Queensland, by analysing the spatial patterns of many environmental variables that may have controls on soil water distribution. (2) To determine how some of these environmental factors are responsible for the development of water-logging and soil salinisation by examining in detail an area of low site index that is severely affected by these two processes. (3) To develop a model to assess the risks of water-logging spatially and temporally. A multiple regression model was constructed to predict the forest productivity (measured by the value of site index, the average dominant tree height at 25 years of age). The independent variables were derived from a digital elevation model (elevation, slope, curvature, hillshade, flow accumulation and distance to streams), γ-ray spectrometry (potassium, thorium and uranium), and interpolated rainfall. The model explained up to 60% of the variance in the site indices and produced predictive maps of site index for two species: P. elliottii Engelm. and Queensland hybrid, a P. elliottii × P. caribaea Morelet hybrid. The model also identified the lowest site index area at the northern Tuan State Forest (NTSF), likely due to a greater risk of water-logging and salinisation. The NTSF area is of low relief and, therefore, the focus has been on the vertical controls of deep weathering profile. The methodology included setting up a network of groundwater bores screened at different depths within the weathering profile, characterising the profile (mineralogy, EC, and pH) and the groundwaters within it (water levels, physico-chemical parameters, major and minor ions). It is found that water-logging is caused by perched groundwater formed on top of the ferricrete or mottled saprolite after prolonged rainfall. Localised salinisation is related to the discharge of brackish groundwater occurring within the mottled saprolite. The deep aquifer within the coarse saprolite is fresh and not responsible for salinisation, a situation that differs from many other settings in Australia. The ability of using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) computer model to simulate soil water balance and to assess the risks of water-logging was tested in a selected catchment in the TTSF. The model successfully simulated stream flow at 2 weirs for a period of 6 years; the achieved R2 were 0.752 and 0.858, respectively. Long-term simulation for a 30-year period showed that there are pronounced seasonal patterns in rainfall and evapotranspiration as well as in soil water. For mature plantation with slopes of 3-15%, the mean annual duration of water-logging ranged from 161 days in the humus podzols, to 110 days in the gleyed podzolic, and to 90 days in the yellow podzolics. The outcomes of this research suggest that forest management can be strongly supported by understanding the impacts of these environmental factors (e.g. climate, topography and weathering profile) on vadose zone hydrological processes; the selection of optimum approach will depend on the research objective or purpose. The models and analytical tools that were developed or tested here have the potential to be successfully applied elsewhere if the input data are available.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2015. / ENGLISH ABSTRACT: The ultimate goal of conservation planning is to ensure persistence of biodiversity. Biodiversity patterns and ecological processes are important aspects in conserving biodiversity. Although most researchers in conservation planning have focused on targeting biodiversity patterns, ecological and evolutionary processes can ensure persistence of biodiversity if incorporated into conservation planning. Ecological processes are the main drivers or sustainers of biodiversity. The aim of this research was to identify and map the spatial components of ecological processes in a portion of the Kavango Zambezi Transfrontier Conservation Area to aid in the implementation of biota movement corridors. Different methods have been used to identify suitable corridors but not much has been done on defining and mapping ecological processes that will ensure that the corridors maintain and generate biodiversity. A thorough literature survey was done to make a list of ecological processes that are important in maintaining the biodiversity in the area. Spatial components of ecological processes were mapped as surface elements aligned along linear environmental interfaces or gradients. The last part of the research was to suggest suitable movement corridors based on ecological processes. The results include five spatial components: riverine corridors, areas of high carbon sequestration, edaphic interfaces, upland-lowland interfaces and ecotones. Riverine corridors were mapped using a 1000 m buffer on either side of low lying rivers and 500 m buffer around rivers in the uplands. A map showing the carbon sequestration potential of vegetation in the study area was made using Moderate-Resolution Image Spectroradiometer (MODIS) derived NDVI data and the National Level Carbon Stock dataset done by the Woods Hole Research Center (WHRC) Pantropical. Edaphic interfaces were idenfied using by a 250 m buffer around contrasting soil types. Upland-lowland interfaces identified by a 250 m buffer along upland and lowland habitats. Classification of Landsat 8 was used to identify ecotones in the study area. The results of the spatial components were then compared with the habitat transformation map which shows populated areas. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die uiteindelike doel van bewaringsbeplanning is om voortbestaan van biodiversiteit te verseker. Biodiversiteitspatrone en ekologiese prosesse is belangrike aspekte in die bewaring van biodiversiteit. Alhoewel die meeste navorsers in bewaringsbeplanning fokus op teiken biodiversiteitspatrone, kan die voortbestaan van ekologiese en evolusionêre prosesse van biodiversiteit verseker word deur insluiting in bewaringsbeplanning. Ekologiese prosesse is die belangrikste drywers, of onderhouers, van biodiversiteit. Die doel van hierdie navorsing was dus om die ruimtelike komponente van ekologiese prosesse in 'n gedeelte van die Kavango Zambezi oorgrensbewaringsgebied te identifiseer en te karteer om te help met implementering van biota bewegingsdeurlope. Verskillende metodes is al gebruik om gepaste deurlope te identifiseer, maar min navorsing is gedoen oor definisie en kartering van ekologiese prosesse om te verseker dat die deurlope biodiversiteit sal onderhou en genereer. 'n Deeglike literatuurstudie is gedoen om 'n lys op te stel van ekologiese prosesse wat belangrik is in die handhawing van biodiversiteit in die gebied. Ruimtelike komponente van ekologiese prosesse is gekarteer as oppervlak elemente gebonde aan lineêre omgewingskoppelvlakke of gradiënte. Die laaste deel van die navorsing was om geskikte bewegingsdeurlope, gebaseer op ekologiese prosesse, voor te stel. Die resultate sluit vyf ruimtelike komponente in: rivierdeurlope, gebiede van hoë koolstofsekwestrasie, edafiese koppelvlakke, hoogland-Laeveld koppelvlakke en grensekotone. Rivierdeurlope is gekarteer met behulp van 'n 1000 meter buffer aan weerskante van laagliggende riviere en 500 meter buffer rondom riviere in die hooglande. ‘n Kaart wat die koolstofsekwestrasiepotensiaal van plantegroei in die studie area toon is gemaak met behulp van Moderate-Resolution Image Spectroradiometer (MODIS) afgeleide NDVI data en ʼn koolstofvoorraaddatastel (National Level Carbon Stock dataset) voorsien deur die Woods Hole Research Center (WHRC). Pantropiese edafiese koppelvlakke is geïdentifiseer met behulp van 'n 250 meter buffer rondom kontrasterende grondtipes. Hoogland-Laeveld koppelvlakke is geïdentifiseer deur 'n 250 meter buffer langs die berg en laagland habitatte. Klassifikasie van Landsat 8 data is gebruik om ekotone in die studie area te identifiseer. Die resultate van die ruimtelike komponente is vergelyk met die habitattransformasiekaart wat bevolkte gebiede toon.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Adverse effects of the use of herbicides, such as toxicity to non-target species and production of persistent residues in soil and in surface water, have drawn attention and stimulated research to better understand the destination in the environment and to the development of efficient methods of decontamination. The Phytoremediation is a process based on the use of plants and their associated microbiota in order to extract, stabilize, metabolize, compartmentalize and / or degrade pollutants. In view of the exposured, this dissertation aimed to: 1) make a review on phytoremediation of soils contaminated with herbicides (Chapter I), 2) select plant species that show tolerance to the herbicide compound made by mixing Imazapic + imazethapyr (75 + 25 g e.a. L-1) to be tested for its phytoremediation efficiency (Chapter II), 3) evaluate the efficiency of plant species in the remediation of soil contaminated with the studied herbicide mixture, using the irrigated rice cultivar IRGA 417 as a bioindicator plant (Chapter III) and 4) evaluate the degradation of the herbicide compound formulated mixture of imazethapyr + Imazapic (75 + 25 g e.a. L- 1) in rhizosphere soil from the cultivation of Canavalia ensiformis, Glycine max, Lolium multiflorum, Lotus corniculatus, Stizolobium aterrimum and Vicia sativa (Chapter IV). The species espécies Avena strigosa, Lolium multiflorum, Secale cereale, Lotus corniculatus, Crotalaria juncea, Vicia sativa, Canavalia ensiformis, Stizolobium aterrimum, Glycine max and Raphanus sativus showed significant tolerance and phytoremediation potential, being efficient in descontaminating the soil with compost by the presence of the herbicide formulated mixture imazethapyr + Imazapic (75 + 25 g ai L-1). The highest metabolic activity, evidenced by the release of CO2 observed in soil vegetated with plant species Lutus corniculatus, Lolium multiflorum, Vicia sativa, Canavalia ensifromis, Stizolobium aterrimum and Glycine max, allows to infer that these species can influence the activity of the microbiota present in rhizosphere of the same, resulting in mineralization of the herbicides imazethapyr and Imazapic. / Os efeitos adversos da utilização de herbicidas como sua toxicidade para espécies não-alvo e produção de resíduos persistentes no solo e em águas superficiais, têm chamado a atenção e estimulado pesquisas para melhor compreensão do destino no ambiente e para o desenvolvimento de métodos eficientes de descontaminação. A fitorremediação é um processo baseado na utilização de plantas e sua microbiota associada com a finalidade de extrair, estabilizar, metabolizar, compartimentalizar e/ou degradar poluentes. Em vista do exposto, a presente dissertação de mestrado teve por objetivos: 1) fazer uma revisão de literatura sobre a fitorremediação de solos contaminados com herbicidas (Capítulo I); 2) selecionar espécies vegetais que apresentem tolerância à presença do herbicida composto pela mistura formulada de imazetapir + imazapique (75 + 25 g e.a. L-1) para serem testadas quanto sua eficiência fitorremediadora (Capítulo II); 3) avaliar a eficiência de espécies vegetais na remediação do solo contaminado com a mistura herbicida estudada, utilizando a cultivar de arroz irrigado IRGA 417 como planta bioindicadora (Capítulo III) e 4) avaliar a degradação do herbicida composto pela mistura formulada de imazetapir + imazapique (75 + 25 g e.a. L-1) em solo rizosférico proveniente do cultivo de Canavalia ensiformis, Glycine max, Lolium multiflorum, Lotus corniculatus, Stizolobium aterrimum e Vicia sativa (Capítulo IV). As espécies Avena strigosa, Lolium multiflorum, Lotus corniculatus, Crotalaria juncea, Vicia sativa, Canavalia ensiformis, Stizolobium aterrimum, Glycine max e Raphanus sativus apresentaram tolerância significativa e potencial fitorremediador, sendo eficientes na descontaminação do solo com presença do herbicida composto pela mistura formulada de imazetapir + imazapique (75 + 25 g e.a. L-1). A maior atividade metabólica, evidenciada pelo desprendimento de CO2, observada em solo vegetado com as espécies vegetais Lotus corniculatus, Lolium multiflorum, Vicia sativa, Canavalia ensiformis, Stizolobium aterrimum e Glycine max, permiti inferir que estas espécies podem influenciar a atividade da microbiota presente na rizosfera das mesmas, resultando na mineralização dos herbicidas imazetapir e imazapique.

O objetivo geral desta tese foi caracterizar a diversidade, estrutura e dinâmica da vegetação e verificar a chuva de sementes ornitocóricas em comunidades secundárias de Floresta Atlântica de Terras Baixas no sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Dom Pedro de Alcântara (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. Constituem comunidades secundárias com aproximadamente cinco (5a.) e vinte anos (20a.) de abandono após uso como pastagem e cultivos, respectivamente. As áreas são adjacentes a um remanescente pouco alterado de floresta primária. Foi feito o levantamento florístico e fitossociológico do componente herbáceo-subarbustivo e da sinúsia arbórea. Para as árvores foram consideradas plântulas (20 cm < altura < 100 cm), juvenis (altura >= 100 cm, DAP < 5 cm) e adultas (DAP >= 5 cm). A classe adulta foi reamostrada após dois anos do levantamento inicial. Também foi verificada a chuva de sementes mediada por aves sob poleiros artificiais instalados na capoeira 5a. durante dois anos. As duas áreas tiveram diferenças significativas. O componente herbáceo-arbustivo apresentou 76 espécies, das quais 77% heliófilas, e 2,305 nats/ind na capoeira 5a. e 34 espécies, 44% heliófilas e 1,961 nats/ind na capoeira 20a. O componente regenerante da sinúsia arbórea teve maior densidade e diversidade do que a classe adulta nas duas áreas. A similaridade florística foi maior entre a classe das plântulas e juvenis. A classe adulta da capoeira 5a. apresentou elevado recrutamento (186%) e baixa mortalidade (14%), com maior cobertura, riqueza e diversidade no segundo levantamento. A composição e estrutura da classe das árvores adultas não tiveram mudanças significativas na capoeira 20a. A chuva de sementes ornitocóricas foi significativamente aumentada pelo uso dos poleiros, com 8.878 sementes/ano, especialmente de Ficus spp., Trema micrantha e Cecropia spp. A chuva de sementes foi mais abundante no verão (47%) e no outono (32%). A densidade e riqueza de sementes mostraram-se positivamente associadas às médias mensais de temperatura, com maior densidade em coletores distantes de bordas florestais. O tipo de uso pretérito, a fertilidade do solo, o sombreamento nos estratos inferiores e a distância de bordas florestais influenciam a composição florística, a estrutura e a dinâmica dessas comunidades secundárias. Além disso, a chuva de sementes ornitocóricas foi abundante e composta basicamente por espécies pioneiras, variando com a oferta de frutos e a dispersão feita por aves que forrageiam em áreas abertas e bordas florestais. / The general purpose of this thesis was to describe vegetation diversity, structure and dynamics and to verify bird mediated seed rain in secondary communities of Lowland Atlantic Rain Forest in southern Brazil. Studied areas are located in Dom Pedro de Alcântara municipality (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. These areas constitute secondary communities with five (5y.) and 20 years (20y.) of abandonment after use as pasture and plantations, respectively. Bordering the areas, there's a slightly altered remnant of primary forest. Floristic and phytosociological survey of herbaceous-subshrubby component and tree synusiae was performed. Survey of tree synusiae considered seedlings (20 cm < height < 100 cm), saplings (height >= 100 cm, DBH < 5 cm) and adults (DBH >= 5 cm). After two years from initial survey, adult trees were resampled. During two years, bird mediated seed rain under artificial perches installed in 'capoeira' 5y. was verified. Both areas had significant differences. Herbaceous-subshrubby component had 76 species, of which 77% light-demanding, and 2.305 nats/ind. in 'capoeira' 5y., and 34 species, 44% light-demanding and 1.961 nats/ind. in 'capoeira' 5y. Regenerating component of the tree synusiae had higher density and diversity than the adult class in both areas. Floristic similarity was superior between seedlings and saplings. Adult class of 'capoeira' 5y. had elevated recruitment (186%) and low mortality (14%), with higher basal cover, richness and diversity in the second survey. Composition and structure of adult class didn't have significant changes in 'capoeira' 20y. Ornithochoric seed rain was significantly increased by perch use, with 8,878 seeds/year, specially of Ficus spp., Trema micrantha and Cecropia spp. Seed rain was more abundant in the summer (47%) and fall (32%). Seed density and richness were positively associated to monthly atmospheric temperatures, with higher density in traps far away from forest edges. Past land use, soil fertility, inferior strata shading, and distance from forest edges influenced floristic composition, structure and dynamics of these secondary communities. Moreover, ornithochoric seed rain was abundant and composed mainly by pioneer species, varying with fruit offer and dispersal promoted by birds that forrage in open areas and forest edges.

The thesis describes the community composition, population structure and dispersal in a lowland rainforest community, extended to changes in butterfly composition along an altitudinal gradient. It tests the feasibility of mark-release-recapture studies in the understories of lowland primary forests, describes dispersal in relation to host plants and compares dispersal and demographic parameters with temperate species. Focusing on primary as well as secondary sites the thesis analyzes species richness and similarity between sites along an altitudinal gradient. It also tests ecological correlates for endemism in New Guinea butterflies, particularly their geographic and altitudinal range, as well as their optimum altitude.

O objetivo geral desta tese foi caracterizar a diversidade, estrutura e dinâmica da vegetação e verificar a chuva de sementes ornitocóricas em comunidades secundárias de Floresta Atlântica de Terras Baixas no sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Dom Pedro de Alcântara (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. Constituem comunidades secundárias com aproximadamente cinco (5a.) e vinte anos (20a.) de abandono após uso como pastagem e cultivos, respectivamente. As áreas são adjacentes a um remanescente pouco alterado de floresta primária. Foi feito o levantamento florístico e fitossociológico do componente herbáceo-subarbustivo e da sinúsia arbórea. Para as árvores foram consideradas plântulas (20 cm < altura < 100 cm), juvenis (altura >= 100 cm, DAP < 5 cm) e adultas (DAP >= 5 cm). A classe adulta foi reamostrada após dois anos do levantamento inicial. Também foi verificada a chuva de sementes mediada por aves sob poleiros artificiais instalados na capoeira 5a. durante dois anos. As duas áreas tiveram diferenças significativas. O componente herbáceo-arbustivo apresentou 76 espécies, das quais 77% heliófilas, e 2,305 nats/ind na capoeira 5a. e 34 espécies, 44% heliófilas e 1,961 nats/ind na capoeira 20a. O componente regenerante da sinúsia arbórea teve maior densidade e diversidade do que a classe adulta nas duas áreas. A similaridade florística foi maior entre a classe das plântulas e juvenis. A classe adulta da capoeira 5a. apresentou elevado recrutamento (186%) e baixa mortalidade (14%), com maior cobertura, riqueza e diversidade no segundo levantamento. A composição e estrutura da classe das árvores adultas não tiveram mudanças significativas na capoeira 20a. A chuva de sementes ornitocóricas foi significativamente aumentada pelo uso dos poleiros, com 8.878 sementes/ano, especialmente de Ficus spp., Trema micrantha e Cecropia spp. A chuva de sementes foi mais abundante no verão (47%) e no outono (32%). A densidade e riqueza de sementes mostraram-se positivamente associadas às médias mensais de temperatura, com maior densidade em coletores distantes de bordas florestais. O tipo de uso pretérito, a fertilidade do solo, o sombreamento nos estratos inferiores e a distância de bordas florestais influenciam a composição florística, a estrutura e a dinâmica dessas comunidades secundárias. Além disso, a chuva de sementes ornitocóricas foi abundante e composta basicamente por espécies pioneiras, variando com a oferta de frutos e a dispersão feita por aves que forrageiam em áreas abertas e bordas florestais. / The general purpose of this thesis was to describe vegetation diversity, structure and dynamics and to verify bird mediated seed rain in secondary communities of Lowland Atlantic Rain Forest in southern Brazil. Studied areas are located in Dom Pedro de Alcântara municipality (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. These areas constitute secondary communities with five (5y.) and 20 years (20y.) of abandonment after use as pasture and plantations, respectively. Bordering the areas, there's a slightly altered remnant of primary forest. Floristic and phytosociological survey of herbaceous-subshrubby component and tree synusiae was performed. Survey of tree synusiae considered seedlings (20 cm < height < 100 cm), saplings (height >= 100 cm, DBH < 5 cm) and adults (DBH >= 5 cm). After two years from initial survey, adult trees were resampled. During two years, bird mediated seed rain under artificial perches installed in 'capoeira' 5y. was verified. Both areas had significant differences. Herbaceous-subshrubby component had 76 species, of which 77% light-demanding, and 2.305 nats/ind. in 'capoeira' 5y., and 34 species, 44% light-demanding and 1.961 nats/ind. in 'capoeira' 5y. Regenerating component of the tree synusiae had higher density and diversity than the adult class in both areas. Floristic similarity was superior between seedlings and saplings. Adult class of 'capoeira' 5y. had elevated recruitment (186%) and low mortality (14%), with higher basal cover, richness and diversity in the second survey. Composition and structure of adult class didn't have significant changes in 'capoeira' 20y. Ornithochoric seed rain was significantly increased by perch use, with 8,878 seeds/year, specially of Ficus spp., Trema micrantha and Cecropia spp. Seed rain was more abundant in the summer (47%) and fall (32%). Seed density and richness were positively associated to monthly atmospheric temperatures, with higher density in traps far away from forest edges. Past land use, soil fertility, inferior strata shading, and distance from forest edges influenced floristic composition, structure and dynamics of these secondary communities. Moreover, ornithochoric seed rain was abundant and composed mainly by pioneer species, varying with fruit offer and dispersal promoted by birds that forrage in open areas and forest edges.

For the management difficulties and high costs of irrigated rice deployment in Rio Grande do Sul, currently seeks new possibilities, as the introduction of soybean in the areas of cultivation of rice. The aimed of this study was evaluate the effects of soybean deployment system with previous soil scarification, using micro ridges till planter and different mechanisms furrowers in seeders-fertilizer, using operational parameters such as energy demand and fuel costs in two soil types typically used in irrigated rice. Were used a completely randomized design, with four replicates. Treatments are results of interaction among two factors, one being the five different mechanisms furrowers, and the other two topographical conditions of the soil (landscape and lowland area). For installation in the field was used a tractor 4 x 2 FWA and two seeder-fertilizers, one with a conventional system and the other whit micro ridges till in the soil. Were collected data of force on traction bar, fuel consumption, work speed and slipping of driving wheels, after was calculated the indirect results of the performance of the seeding operation in the field. A study was also performed as the necessary cost in fuel soybean seeding in two different soil types on the basis of the prices charged for the current crop. Performance results show differences between the two locations by the difference in topography and soil type. In the soil of lowland with successive cultivation of irrigated rice performance values are smaller than the landscape soil used with livestock and with an irrigated history of rice cultivation. The Furrowers mechanisms also influence in the energy demand and the performance of the operation in the field, and when row preparation is used instead of the coulters the results presented are better, independent of the type of soil. Fuel costs in the seeding operation are affected by the furrowers mechanisms and by the type of soil. For the management difficulties and high costs of irrigated rice deployment in Rio Grande do Sul, currently seeks new possibilities, as the introduction of soybean in the areas of cultivation of rice. The aimed of this study was evaluate the effects of soybean deployment system with previous soil scarification, using micro ridges till planter and different mechanisms furrowers in seeders-fertilizer, using operational parameters such as energy demand and fuel costs in two soil types typically used in irrigated rice. Were used a completely randomized design, with four replicates. Treatments are results of interaction among two factors, one being the five different mechanisms furrowers, and the other two topographical conditions of the soil (landscape and lowland area). For installation in the field was used a tractor 4 x 2 FWA and two seeder-fertilizers, one with a conventional system and the other whit micro ridges till in the soil. Were collected data of force on traction bar, fuel consumption, work speed and slipping of driving wheels, after was calculated the indirect results of the performance of the seeding operation in the field. A study was also performed as the necessary cost in fuel soybean seeding in two different soil types on the basis of the prices charged for the current crop. Performance results show differences between the two locations by the difference in topography and soil type. In the soil of lowland with successive cultivation of irrigated rice performance values are smaller than the landscape soil used with livestock and with an irrigated history of rice cultivation. The Furrowers mechanisms also influence in the energy demand and the performance of the operation in the field, and when row preparation is used instead of the coulters the results presented are better, independent of the type of soil. Fuel costs in the seeding operation are affected by the furrowers mechanisms and by the type of soil. / Pelas dificuldades de manejo e altos custos de implantação e condução das lavouras de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, atualmente busca-se novas possibilidades, como a introdução de soja nas áreas de cultivo de arroz. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do sistema de implantação de soja através de prévia escarificação do solo, uso de microcamalhões e diferentes mecanismos sulcadores em semeadora-adubadora, utilizando-se parâmetros operacionais como a demanda energética e de custos com combustível, em dois tipos de solos tipicamente utilizados com arroz irrigado. Foi utilizado o delineamento estatístico inteiramente casualizado (DIC), constituído por quatro repetições. Os tratamentos são resultados da interação entre os dois fatores utilizados, sendo um deles os cinco diferentes mecanismos sulcadores, e o outro as duas condições topográficas do solo (coxilha e várzea). Para a implantação no campo foi utilizado um trator 4x2 TDA e duas semeadoras-adubadoras, uma convencional e outra com sistema formador de microcamalhões no solo. Foram coletados dados de força de tração na barra, consumo de combustível, velocidade de trabalho e patinamento das rodas motrizes, posteriormente calcularam-se os resultados indiretos do desempenho da operação de semeadura no campo. Também foi realizado um estudo envolvendo os custos necessários com combustíveis na semeadura de soja, nos dois diferentes tipos de solo com base nos preços praticados para a safra atual. Os resultados de desempenho apresentam diferenças entre os dois locais pelas características no tipo e topografia do solo. No solo de várzea com cultivo sucessivo de arroz irrigado os valores de desempenho apresentam-se menores do que o solo de coxilha utilizado com pecuária e com histórico de cultivo de arroz irrigado. Os mecanismos sulcadores também influenciam na demanda energética e o desempenho da operação no campo, sendo que quando é utilizada haste sulcadora ao invés dos discos os resultados apresentam-se superiores, independe do tipo de solo. Os custos com combustíveis na operação de semeadura são afetados pelos mecanismos sulcadores e pelo tipo de solo. Pelas dificuldades de manejo e altos custos de implantação e condução das lavouras de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, atualmente busca-se novas possibilidades, como a introdução de soja nas áreas de cultivo de arroz. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do sistema de implantação de soja através de prévia escarificação do solo, uso de microcamalhões e diferentes mecanismos sulcadores em semeadora-adubadora, utilizando-se parâmetros operacionais como a demanda energética e de custos com combustível, em dois tipos de solos tipicamente utilizados com arroz irrigado. Foi utilizado o delineamento estatístico inteiramente casualizado (DIC), constituído por quatro repetições. Os tratamentos são resultados da interação entre os dois fatores utilizados, sendo um deles os cinco diferentes mecanismos sulcadores, e o outro as duas condições topográficas do solo (coxilha e várzea). Para a implantação no campo foi utilizado um trator 4x2 TDA e duas semeadoras-adubadoras, uma convencional e outra com sistema formador de microcamalhões no solo. Foram coletados dados de força de tração na barra, consumo de combustível, velocidade de trabalho e patinamento das rodas motrizes, posteriormente calcularam-se os resultados indiretos do desempenho da operação de semeadura no campo. Também foi realizado um estudo envolvendo os custos necessários com combustíveis na semeadura de soja, nos dois diferentes tipos de solo com base nos preços praticados para a safra atual. Os resultados de desempenho apresentam diferenças entre os dois locais pelas características no tipo e topografia do solo. No solo de várzea com cultivo sucessivo de arroz irrigado os valores de desempenho apresentam-se menores do que o solo de coxilha utilizado com pecuária e com histórico de cultivo de arroz irrigado. Os mecanismos sulcadores também influenciam na demanda energética e o desempenho da operação no campo, sendo que quando é utilizada haste sulcadora ao invés dos discos os resultados apresentam-se superiores, independe do tipo de solo. Os custos com combustíveis na operação de semeadura são afetados pelos mecanismos sulcadores e pelo tipo de solo.

O objetivo geral desta tese foi caracterizar a diversidade, estrutura e dinâmica da vegetação e verificar a chuva de sementes ornitocóricas em comunidades secundárias de Floresta Atlântica de Terras Baixas no sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Dom Pedro de Alcântara (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. Constituem comunidades secundárias com aproximadamente cinco (5a.) e vinte anos (20a.) de abandono após uso como pastagem e cultivos, respectivamente. As áreas são adjacentes a um remanescente pouco alterado de floresta primária. Foi feito o levantamento florístico e fitossociológico do componente herbáceo-subarbustivo e da sinúsia arbórea. Para as árvores foram consideradas plântulas (20 cm < altura < 100 cm), juvenis (altura >= 100 cm, DAP < 5 cm) e adultas (DAP >= 5 cm). A classe adulta foi reamostrada após dois anos do levantamento inicial. Também foi verificada a chuva de sementes mediada por aves sob poleiros artificiais instalados na capoeira 5a. durante dois anos. As duas áreas tiveram diferenças significativas. O componente herbáceo-arbustivo apresentou 76 espécies, das quais 77% heliófilas, e 2,305 nats/ind na capoeira 5a. e 34 espécies, 44% heliófilas e 1,961 nats/ind na capoeira 20a. O componente regenerante da sinúsia arbórea teve maior densidade e diversidade do que a classe adulta nas duas áreas. A similaridade florística foi maior entre a classe das plântulas e juvenis. A classe adulta da capoeira 5a. apresentou elevado recrutamento (186%) e baixa mortalidade (14%), com maior cobertura, riqueza e diversidade no segundo levantamento. A composição e estrutura da classe das árvores adultas não tiveram mudanças significativas na capoeira 20a. A chuva de sementes ornitocóricas foi significativamente aumentada pelo uso dos poleiros, com 8.878 sementes/ano, especialmente de Ficus spp., Trema micrantha e Cecropia spp. A chuva de sementes foi mais abundante no verão (47%) e no outono (32%). A densidade e riqueza de sementes mostraram-se positivamente associadas às médias mensais de temperatura, com maior densidade em coletores distantes de bordas florestais. O tipo de uso pretérito, a fertilidade do solo, o sombreamento nos estratos inferiores e a distância de bordas florestais influenciam a composição florística, a estrutura e a dinâmica dessas comunidades secundárias. Além disso, a chuva de sementes ornitocóricas foi abundante e composta basicamente por espécies pioneiras, variando com a oferta de frutos e a dispersão feita por aves que forrageiam em áreas abertas e bordas florestais. / The general purpose of this thesis was to describe vegetation diversity, structure and dynamics and to verify bird mediated seed rain in secondary communities of Lowland Atlantic Rain Forest in southern Brazil. Studied areas are located in Dom Pedro de Alcântara municipality (29°22'59"S 49°50'18"W), Rio Grande do Sul. These areas constitute secondary communities with five (5y.) and 20 years (20y.) of abandonment after use as pasture and plantations, respectively. Bordering the areas, there's a slightly altered remnant of primary forest. Floristic and phytosociological survey of herbaceous-subshrubby component and tree synusiae was performed. Survey of tree synusiae considered seedlings (20 cm < height < 100 cm), saplings (height >= 100 cm, DBH < 5 cm) and adults (DBH >= 5 cm). After two years from initial survey, adult trees were resampled. During two years, bird mediated seed rain under artificial perches installed in 'capoeira' 5y. was verified. Both areas had significant differences. Herbaceous-subshrubby component had 76 species, of which 77% light-demanding, and 2.305 nats/ind. in 'capoeira' 5y., and 34 species, 44% light-demanding and 1.961 nats/ind. in 'capoeira' 5y. Regenerating component of the tree synusiae had higher density and diversity than the adult class in both areas. Floristic similarity was superior between seedlings and saplings. Adult class of 'capoeira' 5y. had elevated recruitment (186%) and low mortality (14%), with higher basal cover, richness and diversity in the second survey. Composition and structure of adult class didn't have significant changes in 'capoeira' 20y. Ornithochoric seed rain was significantly increased by perch use, with 8,878 seeds/year, specially of Ficus spp., Trema micrantha and Cecropia spp. Seed rain was more abundant in the summer (47%) and fall (32%). Seed density and richness were positively associated to monthly atmospheric temperatures, with higher density in traps far away from forest edges. Past land use, soil fertility, inferior strata shading, and distance from forest edges influenced floristic composition, structure and dynamics of these secondary communities. Moreover, ornithochoric seed rain was abundant and composed mainly by pioneer species, varying with fruit offer and dispersal promoted by birds that forrage in open areas and forest edges.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Carla Patricia P Alves.pdf: 1914575 bytes, checksum: 1e548e27bdfb0a8d68e317095b54fcc7 (MD5) Previous issue date: 2011-03-28 / The river-floodplain systems are environments submitted a lateral overflow of river channel due the rains and/or underground waters. They are controlled by the type of climate, morphology and local effects. The lowland lakes are also highly productive because of the rich sources of primary carbon. The sediments transport and suspended and dissolved matter are done by the rivers between the land and aquatic phases. These phases strongly influence nutrient cycling, primary and secondary production and decomposition. The phytoplankton dynamics in tropical floodplain lakes is as variable as the seasonal and isolation patterns of flooding. For this reason, the aims of this work were i) to assess the rotation influence of potamophase and limnophase upon the phytoplankton of the Curuai Lake (PA, Brazil) and about the connectivity between other lakes, and ii) to evaluate the phytoplankton dynamics in a nictemeral cycling related to changes in CO2 in water, and what phytoplankton groups which were most important in this process. The phytoplankton community and environmental variables of the floodplain lakes of the Curuai Lake were sampled in the potamophase and limnophase (2009) and in a nictemeral cycling (2010). The informations summarized were obtained through the principal component analysis (PCA), canonical correspondence analysis (CCA), redundancy analysis (RDA) and nonmetric multidimensional scaling (MDS). The community structure was different among the periods with greater richness, density and phytoplanktonic biovolume in limnophase. There was predominance of Cryptophyceae (mainly Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo & Bicudo) in potamophase and Cyanophyceae [Dolichospermum circinalis (formerly Anabaena circinalis) (Rabenh. ex Bornet et Flah.) Wacklin et al.] in limnophase, both influenced by environmental variables. In addition, the high phytoplanktonic biomass was favored by the highs temperatures and also responsible by the CO2 depletion in water caused by photosynthesis, which is reflected for the high carbon content in phytoplankton organisms. Despite the entry of water in the floodplain that connects the lakes, these environmental were distinct in relation a phytoplankton composition and a limnological variables. The phytoplanktonic community in Curuai Lake showed daily variation of biovolume because of high temperature and light availability. The development of persistent cyanobacteria bloom, with species predominance of Dolichospermum genius [functional group H1, D. spiroides (formerly A. spiroides) (Klebahn) Wacklin et al.] and Microcystis protocystis Crow (functional group M) caused the CO2 depletion in lake surface layer during the period of increased photosynthesis. The cyanobacteria bloom occurred mainly due to the attributes of group, which became it expressive competitors in relation another microalgae ones. / Os sistemas rio-planície de inundação são ambientes sujeitos ao transbordamento lateral do canal do rio pelas chuvas e ou águas subterrâneas e são controlados pelo tipo de clima, morfologia e efeitos locais. Esses ambientes são também altamente produtivos por causa das ricas fontes de carbono primário. O transporte de sedimentos e matéria suspensa e dissolvida é feito pelos rios entre as fases terrestre e aquática, influenciando fortemente o ciclo de nutrientes, produção primária, secundária e decomposição. A dinâmica do fitoplâncton em lagos de planícies de inundação tropicais é tão variável quanto os padrões sazonais de alagamento e isolamento. Por esta razão, os objetivos deste trabalho foram: i) verificar a influência da alternância da potamofase e limnofase sobre o fitoplâncton do Lago Grande de Curuai (PA) e sobre a conectividade entre os lagos e ii) avaliar a dinâmica do fitoplâncton em um ciclo nictimeral relacionada às mudanças do CO2 na água, bem como quais grupos fitoplanctônicos desempenharam maior importância nesse processo. Para isto, a comunidade fitoplanctônica e variáveis ambientais dos lagos da várzea do Lago Grande de Curuai foram amostrados na potamofase e limnofase (2009) e num ciclo nictimeral (2010). A síntese das informações foram obtidas através de análise de componentes principais, análise de correspondência canônica, análise de redundância e escalonamento multidimensional não-métrico. A estrutura da comunidade foi distinta entre os períodos com maiores riqueza, densidade e biovolume fitoplanctônico na limnofase. Houve predomínio de Cryptophyceae (principalmente Cryptomonas brasiliensis Castro, Bicudo & Bicudo) na potamofase e Cyanophyceae [Dolichospermum circinalis (antes Anabaena circinalis) (Rabenh. ex Bornet et Flah.) Wacklin et al.] na limnofase, influenciadas pelas condições ambientais. Além disso, a alta biomassa fitoplanctônica foi favorecida pelas altas temperaturas e também responsável pela diminuição do CO2 na água pela fotossíntese, refletida pelo alto conteúdo de carbono no fitoplâncton. Apesar da entrada de água na várzea que conecta os lagos, os ambientes foram distintos quanto à composição do fitoplâncton e às variáveis limnológicas. A comunidade fitoplanctônica no Lago Grande de Curuai apresentou variação diária do biovolume propiciadas pela alta temperatura e disponibilidade de luz. O desenvolvimento de floração persistente de cianobactérias, com predomínio de espécies do gênero Dolichospermum [grupo funcional H1, destaque D. spiroides (antes A. spiroides) (Klebahn) Wacklin et al..) e de Microcystis protocystis Crow (grupo funcional M) causou a depleção de CO2 na camada superficial do lago durante o período de maior fotossíntese. A floração de cianobactérias ocorreu principalmente devido aos atributos desse grupo que o tornam competidores expressivos em relação aos demais grupos de microalgas.

Este estudo foi realizado na Fazenda Nhumirim, propriedade da EMBRAPA Pantanal, Nhecolândia, Pantanal do Mato Grosso do Sul. Diante da necessidade do reconhecimento dos elementos do meio ambiente natural, bem como de sua dinâmica, para a busca do equilíbrio ambiental na região, esta pesquisa teve como objetivo estudar a vegetação da Nhecolândia. A Nhecolândia é uma das mais expressivas regiões criatórias de gado de corte do Brasil. As pastagens nativas correspondem a grande variedade de unidades de vegetação, de campos a cerrados. O uso espacial e temporal dessas pastagens por bovinos, sua disponibilidade, qualidade e produtividade pecuária são influenciados pelas condições ambientais, principalmente inundações e precipitações. Para conservação e utilização sustentável dos recursos naturais e pastagens nativas no Pantanal, é de grande importância mapear as principais unidades ambientais, estabelecer unidades de vegetação/pastagens para conhecer as áreas de sobrevivência de espécies de animais, visto que o Pantanal corresponde à uma coleção de ambientes de equilibrio dinâmico frágil; a planície possui declividades baixissimas que provocam um deslocamento extremamente lento das águas, a dinâmica hídrica é particular: as chuvas e os rios abastecem os lençóis freáticos causando inundações; e a alimentação do rebanho baseia-se quase que integralmente em pastagens nativas. Tendo em vista a utilização da vegetação como pastagem, houve necessidade de estudar as relações entre os tipos de vegetação, especialmente as campestres, e seus ambientes de ocorrência. Se fez necessário propor uma classificação para vegetação e mapeamento local das unidades de vegetação, relacionando-a aos ambientes de ocorrência, com vistas à extrapolação para o pantanal da Nhecolândia. A vegetação foi classificada como: Unidade Habitualmente Seca, Unidade Habitualmente Sazonal e Unidade Habitualmente Úmida, as quais apresentam diferenças quanto à preferência pelos bovinos, às características florísticas, fisionômicas e, principalmente quanto a umidade habitual do solo, em função da topografia e das precipitações pluviométricas ao longo do ano. / This work was carried out on Fazenda Nhumirim, owned by EMBRAPA Pantanal, in Nhecolândia, Pantanal (lowlands) of Mato Grosso do Sul. This research aimed to study the vegetation of Nhecolândia to meet the needs of recognizing the elements of the natural environment as well as its dynamics to reach environmental balance in the region. Nhecolândia is one of the most significant beef-cattle raising regions in Brazil. The native pastures correspond to a great variety of vegetation units, from grassland to Brazilian savannahs. The spatial and temporal use of these pastures by cattle, its availability, quality and cattle-raising productivity have been influenced by environmental conditions - mainly floods and rainfall. For conservation and sustainable usage of natural resources in Pantanal, it is of utmost importance to map the main environmental areas, to establish vegetation/pasture units in order to know the animal species survival areas, because Pantanal corresponds to a set of environmental units of fragile dynamics balance - the plain has very low declivities which provoke an extremely slow move of the water, the hydric dynamics is unique: the rains and rivers supply the water tables causing floods; and the cattle feed almost exclusively on native pastures. Bearing in mind the use of the vegetation as pasture, there has been a necessity of studying the relations among the varieties of vegetation, especially the wild ones, and their environment of occurrence. It was necessary to propose a classification for the vegetation and a local mapping of the vegetation units, relating it to the environment of the occurrence, aiming to extend the use of the results to the whole lowlands in Nhecolândia. The vegetation was classified as: Usually Drought Unit, Usually Seasonal Unit and Usually Wet Unit, which presented differences as to preference by cattle, flowering characteristics, physiognomic and, mainly as to usual wetness of the soil, due to topography and rain falls throughout the year.