Devido ao aprimoramento das práticas silviculturais e do melhoramento genético para seleção de genótipos mais produtivos, a produtividade do Pinus taeda no Brasil é reconhecida entre as maiores do mundo. Mesmo com alta produtividade em determinados sítios, sua variação é consideravelmente grande. Sabe-se que a disponibilidade de água, luz e nutrientes são fatores essenciais para a produção de madeira, onde a eficiência de uso desses recursos influenciam nesta variação do produtividade. Contudo, a ausência de fertilização em plantios de Pinus é majoritária nas áreas comerciais no Brasil, devido ao bom crescimento em solos de baixa fertilidade e por dificilmente apresentarem deficiência visual de nutrientes. Para compreender quais fatores influenciam na produção e partição de biomassa, se faz necessário o estudo da ecologia da produção. Diante disso, o presente trabalho tem como principais objetivos: i) estudar a influência de diferentes classes de solo no crescimento do Pinus taeda; ii) estudar a resposta da produtividade da espécie submetida à fertilização e ao desbaste; iii) avaliar a interceptação de luz; e iv) estimar a eficiência do crescimento (EC), uso da luz (EUL) e do nitrogênio (EUN) em povoamentos de Pinus taeda no sul do Brasil. Utilizou-se para este estudo parcelas quadrigêmeas da rede experimental do programa de Produtividade Potencial do Pinus no Brasil, as quais compõem um gradiente edafoclimático nos estados do Paraná e de Santa Catarina. As parcelas foram submetidas aos seguintes tratamentos: controle (C), fertilizado (F), desbastado (D), desbastado e fertilizado (DF). Foi calculado o índice de sítio, o incremento corrente anual, o incremento médio anual, índice de uniformidade do povoamento, a produtividade primária líquida de madeira e o índice de área foliar (IAF). Realizou-se análises de solo (0-20 cm) e foliar. Os dados das variáveis climáticas calculadas foram obtidos das estações meteorológicas mais próximas aos sítios avaliados. A produtividade mínima e máxima das parcelas controle foi de, respectivamente, 20,3 e 56,9 m³ ha-1 ano-1 com idade média de 13 anos. Houve efeito significativo dos tratamentos F e DF, com ganho máximo no estoque de volume por parcela de 33 e 63%, respectivamente. A resposta da fertilização e da fertilização com desbaste ocorreram em áreas menos férteis e com menor teor de matéria orgânica do solo. A uniformidade dos povoamentos correlacionou-se positivamente com as parcelas de maior área basal em 2014 e com a EC, EUL e EUN calculadas em 2013. Os valores médios da EC, EUL e EUN aos 12,4 anos de idade foram de 2,1 Mg ha-1 IAF-1, 0,55 g MJ-1 e 93 kg lenho kg-1 N ano-1, respectivamente. Houve relação linear positiva da EC, EUL e EUN com a produção de biomassa total acima do solo. Ocorreu maior influência das variáveis edáficas na eficiência do uso dos recursos naturais comparado com as variáveis climáticas. / Due to the improvement of silviculture practices and breeding for the selection of more productive genotypes, the loblolly pine productivity in Brazil is recognized as one of the biggest in the world. Even with the high productivity at certain sites, its variation is large. It is known that the availability of water, light and nutrients are essential for the wood production, and that the use efficiency of these resources influences the productivity variation. However, the absence of fertilization in pine plantations is majority in the commercial areas in Brazil due to good growth in low fertility soils and it hardly presents visual nutrient deficiency. To understand which factors influence the production and biomass partitioning, it is necessary to study the production ecology. Thus, the present work has as main objectives: i) to study the influence of different soil classes in loblolly pine growth; ii) to study the productivity response submitted to fertilization and thinning; iii) to evaluate the light interception; and iv) to estimate the growth efficiency (GE), use of light (LUE) and nitrogen (NUE) in loblolly pine stands in southern Brazil. For this study, it was used quadriplots from the experimental network of Pinus Potential Productivity in Brazil program, which composes an edaphoclimatic gradient in Parana and Santa Catarina states. The plots were submitted to the following treatments: control (C), fertilized (F), thinning (T), thinning and fertilized (TF). It was calculated the site index, the annual increment, the mean annual increment, the stand uniformity index, wood net primary productivity and the leaf area index (LAI). The soil (0-20 cm) and foliar analyzes were held. Data from the calculated climate variables was obtained from the closest weather stations to the evaluated sites. The minimum and maximum productivity of control plots were, respectively, 20.3 and 56.9 m³ ha-1 yr-1 with an average age of 13 years. There was a significant effect of F and TF treatments, with maximum gain in volume stock of 33 and 63%, respectively. The response of fertilization and fertilization with thinning occurred in less fertile areas and with lower soil organic matter content. The stands uniformity correlated positively with the basal area in 2014 and the GE, LUE and NUE calculated in 2013. The mean values of GE, LUE and NUE at the average age of 12,4 years were 2.1 Mg ha-1 LAI-1, 0.55 g MJ-1 and 93 kg wood kg-1 N year-1, respectively. There was a positive linear relationship of GE, LUE and NUE with the production of total biomass above ground. The soil variables influenced more on the use efficiency of natural resources than climatic variables.

Em 2012 foi anunciado um pacote econômico do governo que concede à iniciativa privada a operação de estradas e ferrovias pelo Brasil, onde serão investidos R$ 133 bilhões, incluindo a construção de 10 mil quilômetros de estradas de ferro. O dormente é um dos componentes estruturais mais importantes na construção de ferrovias, com a função de receber esforços produzidos pelos veículos ferroviários, amortecer parcialmente as vibrações, transmiti-las ao lastro e manter invariável a distância entre os trilhos (bitola). As madeiras utilizadas no Brasil para a produção de dormentes são de essências nobres. Porém, com a escassez cada vez maior dessas espécies e a exploração ilegal de madeiras nativas consideradas de elevada resistência buscaram-se madeiras alternativas para esse uso como o Eucalipto ou o Pinus de florestas plantadas. Objetivo deste trabalho foi a análise experimental da viabilidade técnica da produção de dormentes pelo método de fabricação da Madeira Laminada Colada utilizando a madeira da espécie de Pinus oocarpa e adesivo poliuretano para atender os requisitos da recém aprovada norma de dormentes ABNT NBR 7511:2013 Dormentes de madeira - Requisitos e métodos de ensaio. Após intenso programa experimental em que foram estudadas diversas configurações de disposição de lamelas visando à otimização do processo de fabricação, foram produzidos dormentes de MLC com configurações diferentes de seção transversal, e realizados ensaios preliminares com a finalidade de atingir as especificações mínimas de norma. Os resultados mostraram que os dormentes em MLC de Pinus oocarpa atingiram os requisitos da norma ABNT NBR 7511:2013 Dormentes de madeira - Requisitos e métodos de ensaio. / In 2012 it was announced a government economic package that grants to private operation of roads and railways in Brazil, which will be invested R$ 133 billion, including the construction of 10,000 km railroads. Sleepers are one of the most important structural components in the construction of railways with the function of receiving actions produced by the rail vehicles, diminish dampen vibrations and transmitting them to the ballast and remain invariant distance between rails (gauge). The timbers used in Brazil to manufacture sleepers are from tropical forest. Considering the scarcity and tropical illegal logging, Eucalyptus and Pines planted forests are a interesting alternative. The aim of this study was experimental analyze of the technical feasibility to produce Glulam sleepers using Pinus oocarpa species and polyurethane adhesive to reach the requirements of the recently approved sleepers standard ABNT NBR 7511:2013 Wood sleepers - Requirements and test methods. After intensive experimental program using various layout settings of lamellae and different configurations of cross-sectional an optimization of the manufacturing process of MLC sleepers was done in order to achieve the minimum standard specifications. Results showed that in MLC sleepers of Pinus oocarpa reached the requirements of the standard ABNT NBR 7511:2013 Wood sleepers - Requirements and test methods.

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No. of bitstreams: 1 priscilaaparecidadealmeida.pdf: 3479962 bytes, checksum: 8c79eb5e12173424e10bfb4c655bfd10 (MD5) Previous issue date: 2015-12-04 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O extrato seco obtido da casca de Pinus pinaster, popularmente conhecido como Pinho Marítimo Francês, possui elevada concentração de polifenóis, representados por procianidinas, taxifolina, ácidos fenólicos e cinâmicos e as formas glicosiladas dessas moléculas. É obtido por extração aquosa da casca do pinheiro, seguido por eliminação da água. O seu controle de qualidade é especificado na United States Pharmacopeia, sendo o teste de doseamento realizado mediante a determinação do conteúdo total de procianidinas, a classe de polifenóis majoritária (entre 65 e 75 %). Porém, a determinação do conteúdo de polifenóis individuais pode representar um parâmetro de qualidade adicional para o extrato. Nesse sentido, a taxifolina (flavonoide conhecido como dihidroquercetina) aparece como um possível marcador químico para doseamento, uma vez que é encontrada no gênero Pinus, de forma geral, e por representar o polifenol monomérico presente em maior concentração no extrato. Essa molécula possui propriedades antioxidante e anti-inflamatória, podendo ser empregada no tratamento de patologias que possuam o estresse oxidativo e a inflamação envolvidos na patogênese. A endometriose é o foco principal deste estudo, cujo tratamento farmacológico, realizado com anticoncepcionais principalmente, apresenta uma série de inconvenientes, como o grau elevado de efeitos adversos; a recorrência dos sintomas poucos meses após a interrupção do tratamento, na maioria dos casos; e a contracepção, impedindo que a paciente possa engravidar, o que incentiva a busca por novos fármacos para o tratamento dessa patologia. Contudo, apesar da potencialidade farmacológica da taxifolina, esta apresenta baixa biodisponibilidade por via oral, devido à baixa solubilidade em água, o que limita a sua aplicação terapêutica e estimula a busca por rotas alternativas de administração para esse flavonoide. Partindo desses pressupostos, os seguintes objetivos são propostos: (i) desenvolver e validar métodos analíticos empregando cromatografia líquida de alta eficiência para a quantificação da taxifolina no extrato e em creme vaginal e (ii) avaliar a liberação in vitro dessa substância a partir do creme e sua permeação ex vivo, empregando o modelo de mucosa vaginal suína. Os métodos analíticos desenvolvidos e otimizados para a quantificação da taxifolina no extrato e no creme vaginal empregaram cromatografia em fase reversa com fase estacionária octadecilsilano e fase móvel constituída por água, acetonitrila e ácido fórmico, em diferentes proporções para os métodos. Foi empregada eluição por gradiente de fase móvel e de fluxo no método do extrato e eluição isocrática no método do creme. A detecção foi realizada em 288 nm em detector de arranjo de fotodiodos. Os perfis cromatográficos obtidos apresentaram linhas de base regulares, adequada resolução da taxifolina e boa simetria do pico. Todos os parâmetros de validação analítica encontraram-se dentro das especificações. O valor de fluxo obtido para a taxifolina a partir do creme no estudo de liberação in vitro (74,89 µg cm−2 h−1) indica que este é um possível veículo para a administração vaginal desse flavonoide. Adicionalmente, a porcentagem de permeação obtida para a taxifolina por dose (89,22 %) sugere um potencial desta para exercer suas ações a nível sistêmico in vivo, quando administrada via mucosa vaginal, podendo ser uma alternativa para o tratamento da endometriose, destacando-se que ela não possui efeito contraceptivo. / The dry extract obtained from the bark of the Pinus pinaster, popularly known as French Maritime Pine, has a high concentration of polyphenols represented by procyanidins, taxifolin, phenolic and cinnamic acids and glycosylated forms of these molecules. It is obtained by aqueous extraction of the pine bark, followed by water removal. Its quality control is specified in the United States Pharmacopeia, and the assay test is performed by determining of the total procyanidins content (between 65 and 75 %). However, determining of the individual polyphenol content may represent an additional quality parameter for this extract. In this sense, the taxifolin (flavonoid known as dihydroquercetin) appears as a possible chemical marker for assay, since it is found in the genus Pinus, in general, and because it represents the monomeric polyphenol in the highest concentration. This molecule possesses antioxidant and anti-inflammatory properties and may be used in the treatment of diseases which have oxidative stress and inflammation involved in the pathogenesis. Endometriosis is the main focus of this current study, whose pharmacological treatment is performed with contraceptives mainly, and presents a widely range of disadvantages, such as the high degree of adverse effects; recurrence of symptoms a few months after discontinuation of treatment, in most cases; and contraception, which prevents that the patient to become pregnant. These factors encourage the search for new drugs to treat endometriosis. However, despite of the pharmacological potential of taxifolin, it shows low oral bioavailability due to poor water solubility, which limits its therapeutic application and encourages the search for alternative routes of administration for this flavonoid. Within this context, the present study has like aims: (i) to develop and validate analytical methods by high performance liquid chromatography for quantification of taxifolin in the extract and vaginal cream and (ii) to evaluate the in vitro release profile of taxifolin from the cream and its ex vivo permeation across porcine vaginal mucosa. The analytical methods developed and optimized for the quantification of taxifolin in the extract and vaginal cream employed reversed phase chromatography with octadecylsilane stationary phase and mobile phase composed by water, acetonitrile and formic acid in different proportions to the methods. It was used gradient elution (mobile phase composition and flow rate) in the extract method, and isocratic elution in the cream method. The detection was performed at 288 nm in photodiode array detector. The chromatographic profiles showed regular baselines, appropriate resolution of taxifolin, and good symmetry of the peak. All analytical validation parameters were within specifications. The in vitro drug release study showed that the cream is a possible vehicle for vaginal administration of taxifolin due to high release rate (74.89 µg cm−2 h−1). Additionally, the permeated percentage of taxifolin by dose (89.22 %) suggests a potential of this flavonoid to exercise its systemic effects in vivo when administered via vaginal route, and may be an alternative for the treatment of endometriosis, emphasizing that it has no contraceptive effect.

O trabalho está inserido no debate dos sistemas construtivos mais sustentáveis, procurando analisar a forma como a construção civil está atuando atualmente e propondo alternativas para minimização de seus impactos. Nas últimas décadas esse tema vem sendo abordado de forma parcial, com proposições de novas tecnologias, sem no entanto avançar nos estudos que procuram avaliar as complexas relações existentes na realidade para resolução desses problemas. As práticas sociais, econômicas, políticas e culturais, normalmente não abordadas na maioria dos estudos, muitas vezes são causadoras dos atuais níveis de consumo e produção de resíduos e emissões, devendo ser necessariamente estudadas de forma indissociável às questões tecnológicas e ambientais e em relações de ganhos e perdas de sustentabilidade, para que então se proponham novos sistemas construtivos e procedimentos, capazes de trazer um cenário mais sustentável em determinado contexto e dimensão. O objetivo do trabalho é levantar e analisar os pontos de maior e menor sustentabilidade do ciclo de vida do sistema estrutural de cobertura em vigas laminadas pregadas de madeira de Pinus de 3ª qualidade, nas dimensões ambiental, social, econômica, política e cultural, avaliando suas relações de ganhos e perdas ao longo do processo. O trabalho dividiu-se em duas grandes etapas, sendo que na primeira foi feita uma revisão bibliográfica, levantando os atuais métodos de sustentabilidade e identificando seus limites e potencialidades, na qual constatou-se que nenhum estudo abrangia as diferentes dimensões de forma satisfatória, concentrando-se apenas na ambiental. Em seguida, para se aproximar de uma análise pluridimensional de forma satisfatória, escolheu-se a avaliação do ciclo de vida (ACV) como método mais indicado, associando-o aos indicadores Ethos, a outras variáveis levantadas da literatura e a uma nova ferramenta criada para organização e visualização dos dados, resultando no método proposto, a Avaliação Pluridimensional do Ciclo de Vida (APCV). Na segunda etapa aplicou-se o método desenvolvido em um estudo de caso único, o ciclo de vida do sistema estrutural em vigas laminadas pregadas produzido no assentamento rural Pirituba II, onde foram levantados os impactos gerados durante toda sua cadeia. Os resultados atingidos mostraram que a utilização da madeira em um processo de mutirão, com pré-fabricação em uma marcenaria coletiva, pode trazer impactos positivos, pois, além de ser um material renovável, é capaz de capturar do \'CO IND.2\' da atmosfera, gerar energia a partir de seus resíduos, gerar trabalho e renda e trazer melhorias na qualidade de vida dos mutirantes e da comunidade. O trabalho chega em uma análise de relações de ganhos e perdas da sustentabilidade, indicando os pontos de maior ou menor fragilidade nos processos e dimensões, possibilitando assim mudanças de postura frente a essas questões e auxiliando nas escolhas de sistemas construtivos mais sustentáveis. / This paper is enclosed in the discussion of a more sustainable building systems, seeking to study how the civil construction is acting out in the present time and offering alternatives to reduce its impacts. In the last decades this theme has been partially approached, with new technology propositions, however, without coming along with studies that assess the existing complex relations in the reality to solve these problems. The social, economical, political and cultural experiences usually not approached in most studies, mostly are the ones responsible for the current levels of consumerism and production of leftovers and emission, thus necessarily becoming the target of studies that connect them to the technical and environmental matters, regarding to the gains and losses of sustainability, to propose new building systems and procedures ables to bring up a more sustainable scenario in some contexts and dimension. The aim of this paper is to bring about and analyze the points of higher and lower sustainability in the structural roof system life cycle in nail-laminated wood beams made of 3rd class quality Pinus, in the environmental, social, economical, political and cultural dimensions, assessing its relations of gains and losses along the process. The work was divided in two big steps, having the first one step a bibliography revision, collecting data about the current sustainable methods and identifying their limits and potentialities, where it revealed that no studies has covered the different dimensions in a satisfactory way, focusing only on the environment. Following, to become closer to an acceptable multidimensional analysis, the life cycle assessment (LCA) was chosen as the most indicated method, connected to the Ethos indicators, the other raised variables from the literature and the new tool created to organize and viewing the data, resulting in the proposed method, the Multidimensional Life Cycle Assessment (MLCA). In the second step, it was used the method developed in the singular case study, the life cycle of the structural system of naillaminated beams, developed in the Pirituba II rural settlement, where the impact generated across the chain was raised. The achieved results showed that the use of wood in a cooperative process, with prefabricated parts in the cooperative carpentry workshop can bring positive impacts, since it is a renewable resource and also capable to capture \'CO IND.2\' from the atmosphere, to generate energy from its leftovers, creating works and revenues hence bringing quality of life for workers and the community. The work progresses to the analysis of relations in the sustainability gains and losses, suggesting the points of major or minor fragility in the process and dimensions, thus allowing changes of posture facing these matters and helping out in the choices of more sustainable building systems.

Chez les scolytes (Curculionidae : Scolytinae) réalisant des pullulations éruptives, les processus conditionnant l’intensité et la durée des pullulations sont généralement mal connus. Nous avons étudié trois facteurs susceptibles de moduler les pullulations d’Ips sexdentatus (Börner) : la compétition intraspécifique, les ennemis naturels et la température. Les densités de colonisation et le seuil critique de densité d’attaques sur arbres ont été estimés lors d’une pullulation, et les effets de ces densités sur la productivité et la fitness des insectes ont été mesurés en laboratoire. L’entomofaune associée au scolyte a été étudiée dans des peuplements de pins présentant différents niveaux de dégâts de l’insecte. Les effets thermiques ont été estimés via des élevages à différentes températures. Les densités de colonisation sur arbres, ou celle correspondant à la valeur du seuil critique, ont fortement affecté la productivité et la fitness d’I. sexdentatus. L’entomofaune associée était peu sensible aux niveaux de population du scolyte, dont la productivité a cependant été réduite par la durée d’exposition aux ennemis naturels. L’estimation des besoins thermiques de l’espèce a permis de calculer qu’un réchauffement de 1°C augmenterait les effectifs et permettrait l’apparition d’une troisième génération annuelle, tout en réduisant la fitness des insectes. La compétition intraspécifique serait un facteur critique de régulation des pullulations d’I. sexdentatus alors que les ennemis naturels joueraient un rôle plus secondaire. Une élévation de température pourrait aggraver les pullulations mais aussi réduire la fitness des insectes et augmenter la compétition intraspécifique. / For eruptive bark beetles (Curculionidae: Scolytinae), the processes affecting the intensity and duration of outbreaks are generally poorly known. We have investigated three factors that may affect the population dynamics of Ips sexdentatus (Börner), namely the intraspecific competition, the natural enemies and the temperature. Colonization densities and the critical threshold of attack densities on trees have been estimated during an outbreak. How such densities affected the productivity and fitness of the beetles has been evaluated under laboratory conditions. The insect community associated with the bark beetle has been characterized in pine stands exhibiting different damage levels. To assess the thermal effects, the insects have been reared at different temperatures. Colonization densities on trees, or equivalent to the critical threshold of attacks, dramatically affected both the productivity and fitness of I. sexdentatus. The associated fauna was loosely related to the population levels of the bark beetle, although the duration of the exposure to the natural enemies affected its productivity. The assessment of thermal requirements allowed calculating that an average warming of 1°C during the activity period would increase the population levels and number of generations per year, but also decrease the beetles’ fitness. Intraspecific competition is probably a critical regulating factor for I. sexdentatus, while natural enemies would rather play a secondary role. A temperature increase could aggravate the outbreaks, but this could be counterbalanced by a fitness reduction and an increase of intraspecific competition.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was conducted at Campos de Cima da Serra physiographic region, Cambará do Sul, RS, Brazil. The objectives of these study were: to comparatively quantify, the length and the biomass of fine roots (≤ 2,0 mm) inside the soil and in the litter and relate comparatively, soil chemical and physical variables in a Pinus taeda L., with 15 years of age, stand, implanted in a 3 x 2 m spacing, in 1993 and in a native grass area close to it. Samples were obtained through the use of monoliths methods described by Böhm (1979), based on the digging 3 monoliths (25 cm x 25 cm x 40 cm each), distributed inside the stand and 3 in native grass area. Roots were separated from the soil through washing and catching; after they were distributed over a white sheet of paper, where with a digital camera supported by a support with fixed height, 2.045 images were obtained. With the aid of the software, the images were processed to quantify roots length. After this procedure, the roots were dried in an oven and then weighed for biomass determination. Fine roots total length in Pinus stand, in 40 cm soil profile, including litter layer, was 68413 km ha-1, where the most part of them was concentrated in the first 20 cm and in the litter. In native grass area, the total length in 40 cm soil profile, was 173550 km ha-1, 42,82% (74313 km ha-1) of the total length is concentrated in the layer 0 10 cm. The roots density in native grass is 234, 28% higher than in Pinus. In Pinus until 40 cm depth, 3,52 Mg ha-1 was counted for fine roots biomass. Native grass showed 5,628 Mg ha-1, almost twice of fine roots biomass in Pinus. In both areas, soil chemical conditions, showed correlation with roots length and biomass. In Pinus, the main factors were P>K>V>Mg>Ca, on the other hand, in native grass area, the main factors were P>K>Ca>Mg>V. The great presence of fine roots in Pinus litter is important for cycling process, nutrients and water availability. After forest harvesting, litter and residues layer should remain, aiming the maintenance of soil productive potential. / O presente estudo foi realizado no município de Cambará do Sul, RS, Brasil. Os objetivos do trabalho foram: quantificar comparativamente, o comprimento e a biomassa de raízes finas (≤ 2,0 mm) no solo e na serapilheira e relacionar comparativamente, variáveis químicas e físicas do solo em um povoamento de Pinus taeda L., com 15 anos de idade, e uma área de campo adjacente. A obtenção das amostras foi realizada através do método de monolitos descrito por Böhm (1979), a partir da escavação de 3 monolitos de 25 cm x 25 cm x 40 cm em cada área. As raízes foram separadas do solo através de lavagem e catação e, na seqüência, foram distribuídas sobre uma folha de papel branca, onde com o auxílio de uma câmera digital, apoiada em um suporte de altura fixa, obtiveram-se 2.045 imagens digitais. Com o auxilio de um software, as imagens foram processadas para quantificação do comprimento das raízes. Após, as raízes foram secas em estufa e, depois, pesadas para determinação da biomassa. O comprimento total de raízes finas no Pinus, no perfil de 40 cm do solo, incluindo-se a camada de serapilheira, foi de 68412 km ha-1, sendo que, a maior parte dessas se concentrou nos primeiros 20 cm de profundidade e na serapilheira. Na área de campo, o comprimento total de raízes finas, no perfil de 40 cm do solo, foi de 173550 km ha-1, 42,82% (74313 km ha-1) desse comprimento localiza-se na camada de 0 - 10 cm de profundidade. A densidade de raízes no campo é 234,28% maior do que no Pinus, destacando-se a camada de 0 - 10 cm, onde ocorreu a maior diferença. No Pinus até a profundidade de 40 cm, foram contabilizados 3,52 Mg ha-1 para biomassa de raízes finas. A área de campo apresentou 5,63 Mg ha-1, ou seja, praticamente o dobro da biomassa de raízes finas presente no Pinus. Nas duas áreas, as condições químicas do solo apresentaram maior correlação com o comportamento do comprimento e biomassa de raízes. No Pinus, destaca-se como principais fatores o P>K>V>Mg>Ca, por outro lado, na área de campo, destacam-se P>K>Ca>Mg>V. A grande presença de raízes finas na serapilheira do Pinus destaca a importância desta camada no processo de ciclagem, disponibilização de nutrientes e água. Após a colheita florestal, deve-se manter a camada de serapilheira e dos resíduos produzidos durante essa atividade, visando à manutenção do potencial produtivo do solo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The diameter distribution through of mathematical formulations can be a factor of importance to the planning and control of forest activities, determining the production and growth of the trees, allowing the knowledge of future productions of stand. The objective of this study is determine the distribution of frequencies per diameter class and a prognosis model of density probability in a stand of Pinus taeda L. without thinning, in different ages and spacing. To the determination if the diameter distribution were used the probabilities distributions Normal, Weibull, Ln-normal and Gamma, through of procedure CAPABILITY (Proc Capability) of statistical program SAS. To determine the prognosis of probability of frequencies per diameter class were applied the method proposed by Cao (2004), through of Weibull distribution with two parameters, processed and adjusted using the statistical program SAS. The experimental design used was randomized blocks, with nine treatments, each treatment consists of three repetitions. The analyses were made only to the treatments with spacing 2 x 2 m 2 x 3 m, on the ages of 6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18 years old. The results indicated that the Normal distribution have the best adjustment on the ages of 6, 8 and 10 years for both spacing 2 x 2 m and for the 2 x 3 m. In the age of 12, 14, 16 and 18 years the Ln-normal distribution is that best represents the distribution per diameter class in spacing 2 x 2 m, and the Gamma distribution for the spacing 2 x 3 m. The study of prognosis of frequency distribution by diameter class is represented effectively by Weibull distribution, adjusted by the method of Cao (2004), for spacing 2 x 2 m 2 x 3, at all ages evaluated. / A distribuição diamétrica, por meios de formulações matemáticas, pode ser um fator de relevante importância para o planejamento e controle das atividades florestais, determinação da produção e do crescimento das árvores, além de possibilitar o conhecimento de produções futuras do povoamento. O objetivo do presente estudo é determinar a distribuição de freqüência por classe diamétrica e um modelo de prognose de densidade probabilística em um povoamento de Pinus taeda L. sem desbastes, em diferentes idades e espaçamentos. Para a determinação da distribuição diamétrica, foram utilizadas as distribuições de probabilidade Normal, Weibull, Ln-normal e Gama por meio do procedimento CAPABILITY (Proc Capability) do pacote estatístico SAS. Para determinar a prognose da probabilidade de freqüências por classe de diâmetro, foi aplicado o método proposto por Cao (2004), por meio da distribuição Weibull com dois parâmetros, processadas e ajustadas utilizando o programa SAS. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com nove tratamentos, cada tratamento constituído por três epetições. As análises foram realizadas para os tratamentos com espaçamento 2 x 2 m e 2 x 3 m, nas idades de 6, 8, 10, 12, 14, 16 e 18 anos. Os resultados indicaram que a distribuição Normal apresenta o melhor ajuste nas idades iniciais de 6, 8 e 10 anos, tanto para o espaçamento 2 x 2 m quanto para o de 2 x 3 m. Nas idades de 12, 14, 16 e 18 anos a distribuição a distribuição Ln-normal é a que melhor representa a distribuição por classe diamétrica no espaçamento 2 x 2 m, e a distribuição Gama para o espaçamento 2 x 3 m. O estudo da prognose da distribuição de freqüência por classe diamétrica é eficiente quando representada pela distribuição Weibull, ajustada pelo método de Cao (2004), para os espaçamentos 2 x 2 m e 2 x 3, em todas as idades avaliadas.

This thesis was carried through as objective to study the growth and the yield of a stand of Pinus taeda L., implanted in 1987, in an initial spacing of 3 x 2 meters, located in the Farming Farm of the Ipê Ltda, in the city of Canela RS. This stand was management in high shaft system, with thinning underneath, for the wooden yield of great dimensions. To reach to the considered objectives two experimental hypotheses in submitted population to one had been formulated and two thinnings, beyond a control sample, without thinning. The thinnings had been carried through underneath with reduction of the basal area for levels of 28 m2ha-1. The growth in diameter, height and volume of the trees was adjusted with excellent precision for the Richards model of growth, presented a determination coefficient always superior of 0.97 and a low error standard of the estimate. To the 17 years, the total yield of the control sample, without thinning, was of 886.3 m3ha-1; with the accomplishment of one it roughs-hew of 756.6 m3ha-1, having resulting losses of yield in relation the 14,6% witness; with two thinnings, the yield was of 732.9 m3ha-1, having provoking losses of yield in relation the control sample, without thinning, of 17.3%. The executed thinnings had allowed a significant profit in diameter, until the 17 years of age, with the execution of one thinning an average diameter of 33.4 cm; with two thinnings an average diameter of 33.5 cm; e, an average diameter of 24.3 cm in the control sample, without thinning. / Esta dissertação foi realizada com o objetivo de estudar o crescimento e a produção de um povoamento de Pinus taeda L., implantado em 1987, num espaçamento inicial de 3 x 2 metros, localizado na Agropecuária Fazenda do Ipê Ltda, no município de Canela RS. Este povoamento foi manejado em sistema de alto fuste, com desbaste por baixo, para a produção de madeira de grandes dimensões. Para atingir aos objetivos propostos, foram formuladas duas hipóteses experimentais em população submetida a um e dois desbastes, além de uma testemunha, sem desbaste. Os desbastes foram realizados por baixo com redução da área basal para níveis de 28 m2ha-1. O crescimento em diâmetro, altura e volume das árvores foi ajustado com ótima precisão pelo modelo de crescimento de Richards, apresentando um coeficiente de determinação sempre superior a 0,97 e um baixo erro padrão da estimativa. Aos 17 anos, a produção total das parcelas testemunhas, sem desbaste, foi de 886,3 m3ha-1; com a realização de um desbaste foi de 756,6 m3ha-1, tendo resultado perdas de produção em relação a testemunha de 14,6 %; com dois desbastes, a produção foi de 732,9 m3ha-1, tendo provocado perdas de produção em relação à testemunha, sem desbaste, de 17,3 %. Os desbastes executados permitiram um ganho significativo em diâmetro, até os 17 anos de idade, com a execução de um desbaste, obteve-se um diâmetro médio de 33,4 cm; com dois desbastes, um diâmetro médio de 33,5 cm; e, um diâmetro médio de 24,3 cm na testemunha, sem desbaste.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work was developed with the aim of studying the efficiency of the models that express the relationship of density and diameter in evenaged stands of Pinus taeda L., managed in full density and highly stocked for a bioeconomic model of production. For this, were tested density and diameter models, using data derived from 50 permanent plots, measured annually until 18 age, allocated to settlements established in the spacing of 1.5x1.0 m, 2.5x 1.0 m, 1.5x2.0 m, 2.0x2.0 m, 1.5x3.0 m, 2.5x2.0 m, 2.0x3.0 m and 2.5x3.0 m, kept at full density, in Otacílio Costa, physiographic region of Santa Catarina State plateau.The results of the bioeconomic modeling of production, based on the density management diagram system for tall trees, we concluded that the models proposed by Reineke, Yoda, Zeide and Tang showed a good statistical precision, with a determination coefficient higher than 0,88 and coefficient of variation less than 1.25 % but the model of Tang was more accurate and efficient. The size of the diameter at the point where you start self-thinning in the population varies considerably with the density of trees established per hectare. For all plant spacings analyzed did not prove the value of the slope of -3/2 law of self-thinning proposed by Tang and is a result of the initial spacing. The limit of self-thinning in less dense populations, occurs with a diameter slightly less than in maximum density, which is directly proportional to the density of trees when the implementation of the forest. The model of self-thinning described the management zones of great individuals in the population, between 0.45 and 0.55 limits the maximum density of the forest. The annual increment in diameter between 6 and 7 years, when related to relative density (G/d0,5622) identified five areas of growth, defined by: excessive space - trees grow free of competition;free growth - where growth in diameter is maximum; increased competition- when the diameter increment begins to decrease; full density - when productivity of the stand is maximum; and imminent death - begins when individuals have died by excessive density and high competition. The Diagrams Density Management of the variables mean diameter, basal area, volume by the Population Density Index was efficient and to estimate thisis values with accuracy, showed an efficiency of 0.99. The lines demarcating the areas of competition allow us to project the trajectory of the diameter and density, with the definition of the clearcutting. The Normal, Lnnormal, Weibull and Gamma probability distributions, described accurately the variation of the density of the stands, but the Weibull function with two parameters was comparable to the adjustment by the simplicity and efficiency in the prognosis of frequencies for diameter in time. The shape of the trunk was adjusted by the polynomial of five degree, allowed the best estimates than other models. The net present value of R$ 15587.60 ha-1 was given to the management regime with three thinnings at 9, 13 and 18 years and cut at 22 years, higher than the other schemes simulated. A comparison of management regimes for the equivalence of planning horizons for 28 years, determined by the equivalent annual value, said the management regime with three thinned and cut at 22 years, such as greater economic efficiency, with a value of R$ 1380.10 ha-1. The internal rate of return in any simulated management regimes was highly attractive, with varying from 14.83 % per year in managed regimes stands with three thinning and cut to 22 years to 14.25 % per year in managed regimes stands with threethinning and cut to 18 years. The biggest benefit/costs ratio was 2.81, obtained in the management regime with three thinnings, at 9, 13 and 18 years and final cutting at 22 years. / Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar a eficiência dos modelos que expressam a relação de densidade e diâmetro em povoamentos equiâneos de Pinus taeda L., manejados em densidade completa e altamente estocados, para obtenção de um modelo bioeconômico da produção. Para isso, foram testados modelos de densidadee diâmetro, através de dados originados de 50 parcelas permanentes, medidas anualmente até os 18 anos, alocados em povoamentos implantados em espaçamentos de 1,5x1,0 m, 2,5x1,0 m, 1,5x2,0 m, 2,0x2,0 m, 1,5x3,0 m, 2,5x2,0 m, 2,0x3,0 m e 2,5x3,0 m, mantidos em densidade completa, em Otacílio Costa, região fisiográfica do planalto do estado de Santa Catarina. Os resultados obtidos da modelagem bioeconômica da produção, baseada no Diagrama de Manejo da Densidade para sistema de alto fuste, permitiram concluir que os modelos propostos por Reineke, Yoda, Zeide e Tang apresentaram uma boa precisão estatística, com um coeficiente de determinação superior a 0,88 e um coeficiente de variação inferior a 1,25%, porém o modelo de Tang mostrou-se mais preciso e eficiente. A dimensão do diâmetro médio no ponto em que inicia o autodesbaste na população varia consideravelmente com a densidade de árvores implantadas por hectare. Para todos os espaçamentos de plantio analisados, não se comprovou o valor do coeficiente angular de -3/2 da lei de autodesbaste proposto por Tang, sendo uma decorrência do espaçamento inicial. O limite de autodesbaste de populações menos densas ocorre com um diâmetro médio pouco inferior ao obtido em máxima densidade, sendo este diretamente proporcional à densidade de árvores quando da implantação da floresta. O modelo de autodesbaste descreveu as zonas de manejo ótimo dos indivíduos na população entre limites de 0,45 e 0,55 da densidade máxima da floresta. O incremento corrente anual em diâmetro entre o 6º e o 7º ano, quando relacionado com a densidade relativa (G/d0,5622), permitiu identificar cinco zonas de crescimento, definidas por: espaço excessivo as árvores crescem livre de concorrência; crescimento livre o incremento em diâmetro é máximo; aumento da competição o incremento em diâmetro começa a diminuir; estoque completo a produtividade do povoamento é máxima; e iminente mortalidade começa a haver morte de indivíduos por densidade excessiva e alta concorrência. Os Diagramas de Manejo da Densidade com as variáveis diâmetro médio, área basal e volume por Índice de Densidade do Povoamento foram eficientes e permitiram estimar estes valores com acurácia, para uma eficiência igual a 0,99. As linhas que delimitam as zonas de concorrência permitem projetar a trajetória do diâmetro por densidade populacional, com definição da idade de corte final. As distribuições de probabilidade Normal, Ln-normal, Weibull e Gama descreveram com acurácia a variação da densidade dos povoamentos, masa função de Weibull, com dois parâmetros, foi compatível pela simplicidade ao ajuste e à eficiência na prognose das frequências por diâmetro no tempo. A forma de tronco ajustada pelo polinômio do 5º grau apresentou melhores estimativas que outros modelos. O Valor Presente Líquido de R$ 15.587,60 ha-1 foi determinado para o regime de manejo com três desbastes, aos 9, 13 e 18 anos e corte final aos 22, superior aos demais regimes simulados. A comparação dos regimes de manejo pela equivalência dos horizontes de planejamento em 28 anos, determinado pelo Valor Anual Equivalente, indicou o regime de manejo com três desbastes e corte final aos 22 anos como o de maior eficiência econômica, com um valor de R$ 1.380,10 ha-1. A taxa interna de retorno em qualquer dos regimes de manejo simulados foi altamente atrativa, tendo variado de 14,83 % a.a. em povoamentos manejados com três desbastes e corte final aos 22 anos a 14,25 % a.a. em povoamentos manejadoscom dois desbastes e corte final aos 18 anos. A maior razão benefício sobre os custos foi de 2,81, obtida no regime de manejo com três desbastes, aos 9, 13 e 18 anos e corte final aos 22.

Abstract Both demographic histories and natural selection complicate the speciation process. There is a need to jointly study the effects of natural selection on so called magic traits that can cause reproductive isolation such as climatic adaptation, and its interaction with neutral demographic histories. Closely related incipient coniferous species offer us a great system for this effort. I used genetic variation at one set of climate-related candidate genes and another set of reference loci and cytoplasmic genomic fragments of two closely related parapatric pine species: Pinus massoniana Lamb. and Pinus hwangshanensis Hisa. Population genetic analyses were used to measure genetic variation and detect signals of ancient and recent selection. Speciation parameters including migration rates and divergence times at candidate genes and reference loci were compared under the Isolation with migration model. Hierarchical Approximate Bayesian Computation (ABC) was used to define demographic and speciation models. Intra- and interspecific genetic variation at cytoplasmic and nuclear intronic sequences were compared between parapatric populations and allopatric populations to distinguish the effects of introgression and incomplete lineage sorting in generating shared genetic variation between the species. The results showed that ancient selection were shared by the lineages leading to the species while recent selection has been species-specific. Candidate genes had significant lower migration rates compared to reference loci. Recent differential climatic selection might counteract against gene flow at underlying genes, which therefore favors divergence between the two pines through ecological speciation. Shared mitotypes were randomly distributed across species’ ranges, which therefore supported the incomplete lineage sorting hypothesis, but the shared nuclear intronic variation distributed more frequently in parapatric populations than in allopatric populations, supported the introgression hypothesis. ABC and species’ distribution modeling also supported the secondary gene flow model. The three genomes had different rates of mutation and gene flow might mirror different phases of the speciation continuum. The results in this thesis are valuable for understanding evolution in general and for other applied purposes such as tree breeding and climate change adaptation. / Tiivistelmä Luonnonvalinta ja populaatioiden historian demografia tekevät lajiutumisesta monimutkaisen tapahtumaketjun. Luonnonvalinnan ja demografisten tekijöiden vuorovaikutusta on paras tutkia samanaikaisesti, kun tarkastellaan lajiutumiseen vaikuttavia ominaisuuksia. Tällaisia ovat esimerkiksi ilmastoon sopeutumiseen liittyvät ominaisuudet. Lähisukuiset havupuulajit tarjoavat erinomaiset mahdollisuudet tähän työhön. Tutkin geneettistä muuntelua yhtäältä ilmastosopeutumiseen liittyvissä ns. ehdokasgeeneissä ja toisaalta neutraaleiksi oletetuissa verrokkigeeneissä sekä sytoplasman genomeissa kahdessa lähisukuisessa mäntylajissa Pinus massoniana Lamb. ja Pinus hwangshanensis Hisa, joiden populaatiot esiintyvät joskus erillään toisistaan (allopatrisesti), toisinaan vierekkäin (parapatrisesti). Mittasin muuntelun määrää ja etsin merkkejä valinnan vaikutuksesta. Vertasin erilaisia lajiutumismallien parametrejä verrokki- ja ehdokasgeeneissä. Käytin simulaatioita etsiäkseni parhaat demografiset ja lajiutumiseen liittyvät mallit. Vertasin kloroplastien ja mitokondrioiden genomien sekvenssien lajinsisäistä ja lajien välistä muuntelua allopatrisissa ja parapatrisissa populaatioissa tutkiakseni onko lajien yhteinen muuntelu seurausta siitä että lajien eriytymisestä on kulunut vain vähän aikaa vai siitä että sen jälkeen on tapahtunut geenivirtaa. Kauan sitten tapahtunut valinta on vaikuttanut samalla tavalla kumpaankin lajiin, osin koska tutkimus kohdistui myös niiden yhteiseen edeltäjälinjaan. Äskettäinen valinta taas oli suuremmassa määrin kummallekin lajille ominaista. Viime aikojen ilmastoon liittyvä valinta on voinut vähentää geenivirtaa ehdokasgeeneissä, mikä voisi edistää ekologista lajiutumista. Tuman DNA:n muuntelu jakautuminen tuki sitä mahdollisuutta että lajien yhteinen geneettinen muuntelu johtuu äskettäisestä geenivirrasta, ei vain siitä että lajiutuminen on niin varhaisessa vaiheessa. Mitokondrioiden geeneissä lajeilla yhtä paljon yhteistä muuntelua sekä allopatrisissa että parapatrisissa populaatioissa, mikä tukee sen sijaan eriytymisen jälkeistä epätäydellistä muuntelun erilaistumista. Eri genomit heijastavat lajiutumisprosessin eri vaiheita. Väitöskirjan tulokset ovat osaltaan tuottaneet uutta tietoa lajiutumisesta ja valinnasta. Lisäksi niillä on merkitystä ilmastomuutoksen vaikutusten ymmärtämisessä ja metsänjalostuksessa.