Student Number: 9811822T - MSc Dissertation - School of Computational and Applied Mathematics - Faculty of Science / This dissertation reviews population dynamic type models of viral infection and introduces some new models to describe strain competition and the infected cell lifecycle. Laboratory data from a recent clinical trial, tracking drug resistant virus in patients given a short course of monotherapy is comprehensively analysed, paying particular attention to reproducibility. A Bayesian framework is introduced, which facilitates the inference of model parameters from the clinical data. It appears that the rapid emergence of resistance is a challenge to popular unstructured models of viral infection, and this challenge is partly addressed. In particular, it appears that minimal ordinary differential equations, with their implicit exponential lifetime (constant hazard) distributions in all compartments, lack the short transient timescales observed clinically. Directions for future work, both in terms of obtaining more informative data, and developing more systematic approaches to model building, are identified.

Cette thèse étudie les propriétés de contrôle par migration d’équations aux dérivées partielles modélisant la dynamique d’une population structurée en âge. Les équations de populations considérées seront essentiellement celles décrites par Lotka et McKendrick, en tenant compte ou non de la diffusion spatiale des individus, ainsi que leur pendant non-linéaire décrit par les équations de Gurtin et MacCamy. La première partie étudie les propriétés de contrôlabilité interne des équations linéaires de Lotka et McKendrick (sans diffusion), lorsque le contrôle n’agit que pour les jeunes individus formant la population. La contrôlabilité à zéro ainsi que la contrôlabilité vers les solutions stationnaires du système considéré est démontrée, en utilisant les propriétés du semi-groupe associé à l’opérateur de population originellement étudié par Song (contrôleur supposé responsable de la radicalisation de la politique de l’enfant unique en Chine). En outre, la conservation au cours du temps de la positivité de la densité de population contrôlée est étudiée. Les deux parties suivantes établissent respectivement des propriétés de contrôle à zéro et de contrôle en temps optimal pour l’équation de Lotka et McKendrick, lorsque le déplacement spatial des individus est considéré (ici, le contrôle agit pour tous les âges mais seulement dans une certaine zone du milieu considéré). Les méthodes employées relèvent d’une adaptation de celles originellement développées pour le contrôle d’équations paraboliques, notamment la méthode de Lebeau et Robbiano (pour l’étude du contrôle à zéro de l’équation de la chaleur), ainsi que leur généralisation développée par Wang pour l’étude du contrôle en temps optimal de l’équation de la chaleur. Une dernière partie étudie les propriétés de contrôlabilité des équations non-linéaires de Gurtin et MacCamy (sans diffusion), lorsque le contrôle est voué à n’agir que pour une certaine tranche d’âge d’individus. L’utilisation de principes de comparaison en dynamique de populations permet notamment d’obtenir le contrôle à zéro des équations considérées. / This work is devoted to study the controllability properties of some infinite dimensional systems modeling an age structured population dynamics. The considered equations are essentially those described by Lotka and McKendrick, with or without spatial diffusion, and their nonlinear versions described by the Gurtin and MacCamy equations. The first part of this thesis aims to study the controllability properties of the linear Lotka and McKendrick system (without diffusion), in the case when the control acts for the very young individuals. The null controllability and the controllability towards the stationnary solutions of the considered system are established, using a semigroup approach. In addition, the nonnegativity of the controlled population dynamics is studied. The next two parts are respectively devoted to establish a null controllability result and a time optimal control result for the Lotka McKendrick equation with spatial diffusion (here, the control acts for every ages but only on a subdomain of the considered spatial domain). The methods employed are those originally devoted to study the internal controllability properties of the heat equation. A last part studies the controllability properties of the Gurtin and MacCamy nonlinear equations (without diffuion), when the control acts only in an arbitrary age range. In this case, the use of comparison principles in age structured population dynamics ensures the null controllability of the considered equations.

Engenharia de ecossistemas refere-se à habilidade de certos organismos de modificar ativamente o ambiente que os cerca. No contexto ecológico, engenheiros de ecossistemas são espécies-chave que modificam ou criam habitats por meios mecânicos ou usando suas próprias estruturas corporais. Ao criarem novos nichos, castores, recifes de corais e sociedades humanas primitivas garantem tanto a própria existência, quanto a de outros organismos no mesmo ecossistema. Devido a seu caráter de longa duração, algumas destas modificações podem persistir até mais do que a duração de uma população de engenheiros, implicando em consequências evolutivas. O estudo teórico de tal fenômeno ecológico é relativamente recente se comparado com a descrição de interações tipo predador-presa ou de competição. Apenas em 1996 Gurney & Lawton introduziram um modelo descrevendo a dinâmica populacional de engenheiros de ecossistemas, mas a partir de lá poucas modificações apareceram. Aqui nós complementamos tal modelo ao permitir que engenheiros se movam difusivamente através dos sítios de um mapa acoplado, uma formulação discreta no espaço e no tempo. A análise de estabilidade local revela a existência dos regimes estável, cíclico e caótico, com uma cascata de bifurcações levando a órbitas caóticas. Obtemos que apenas para altas taxas de crescimento, onde ocorre comportamento caótico, a dispersão influencia na dinâmica das metapopulações. Neste regime, o caos é suprimido e a extinção pode ser evitada. / Ecosystem engineering refers to the ability of certain organisms to actively modify their surrounding environment. In an ecological context, ecosystem engineers are keystone species that modify or create habitats via mechanical means or by using their own physical structures. By creating new niches, beavers, coral reefs and primitive human societies would guarantee both their and other species survival in a shared ecosystem. Due to its long-lasting character, some of this changes might outlive the engineers populations, leading to evolutionary consequences. The theoretical study of such ecological phenomena is relatively recent when compared to the description of predator-prey or competition interactions. Only in 1996 Gurney & Lawton introduced a model to describe the population dynamics of ecosystem engineers, yet since then few modifications appeared. Here we build on this model by allowing the engineers to move diffusively through the patches of a coupled map lattice, a framework discrete both in time and space. The local stability analysis reveals the existence of stable, cyclic and chaotic regimes, with period-doubling bifurcations leading to chaotic orbits. We find that only for large intrinsic growth rates, where chaotic behavior occurs, dispersal influences the metapopulation dynamics. In this regime, chaos is suppressed and extinction can be avoided.

A análise de uma população em longo prazo permite a identificação da ausência ou presença de variações nos padrões de ciclo de vida, de distribuição espaço-temporal e dinâmica populacional. O ciclo de vida do camarão sete-barbas Xiphopenaeus kroyeri foi investigado na Enseada de Ubatuba, litoral norte do Estado de São Paulo (23º25\' - 23º27\'S / 45º00\' - 45º03\' W) ao longo de um intervalo de treze anos. Amostras de material biológico, de água de fundo e de sedimento foram coletadas em quatro pontos de amostragem em três períodos de 12 meses cada: janeiro a dezembro de 1998, julho de 2006 a junho de 2007 e setembro de 2010 a agosto de 2011. Dados obtidos em 1999 foram incluídos para as análises de crescimento individual, de longevidade e de idade de maturação. Altas abundâncias de fêmeas maduras e de jovens foram respectivamente associadas a valores de temperatura da água de fundo acima e abaixo da média da região. Indivíduos adultos predominaram em pontos com variação temporal da composição granulométrica do sedimento enquanto que os jovens se estabeleceram naqueles em que o sedimento permaneceu fino entre os períodos. Em 1998, a abundância de jovens, o peso individual de machos e fêmeas de todas as categorias demográficas, a idade de maturação morfológica e fisiológica e a longevidade foram maiores do que nos outros períodos. Os parâmetros da função de crescimento de machos e fêmeas variaram entre os períodos, sem apresentarem uma tendência temporal clara. Os padrões anuais de reprodução e recrutamento foram bastante semelhantes entre os períodos. As alterações nos fatores ambientais provocadas por variações na dinâmica de massas de água, pela ocorrência de El Niño e alterações na intensidade de pesca foram consideradas como possíveis agentes relacionadas às variações nos padrões do ciclo de vida da espécie na região / Long-term studies on a population provide detection of the presence or absence of interannual variation in patterns of its life cycle, spatio-temporal distribution, and dynamics. This study investigate the population of the seabob shrimp Xiphopenaeus kroyeri within a period of 13 years in Ubatuba Bay, northern coast of São Paulo state, Brazil (23º25\' - 23º27\'S / 45º00\' - 45º03\' W). Shrimp, bottom water and sediment samples were collected from four sampling sites during three 12-month periods: January-December 1998, July 2006-June 2007, and September 2010-August 2011. Monthly data collected in 1999 were included in growth, longevity and maturation age analyses. High abundance of mature females and juveniles were associated to the occurrence of temperature values below and above the region average, respectively. Adults predominated in sites that showed temporal variation of sediment texture while juveniles occurred in sites where sediment remained fine between the study periods. In the 1998 period values of juveniles were more abundant, individual weight of all demographic categories was higher, both morphological and physiological maturity was attained later and lifespan was longer than on the following periods. Growth function parameters of males and females varied between periods with no clear temporal trend. Monthly patterns of reproduction and recruitment were similar between the study periods. Changes in the environmental conditions caused by variations in the dynamics of the local water masses, occurrence of El Niño and fishery intensity were considered as possible factors related to the interannual variations in the life cycle pattern of X. kroyeri in the study region

O setor florestal brasileiro é referência mundial devido a sua alta produtividade, sustentabilidade e inovação, porém ainda há muitos entraves para a continuidade do crescimento. Com a introdução de novas pragas nos plantios de eucalipto, o conhecimento sobre as relações ecológicas tornou-se fundamental para estabelecer medidas efetivas de controle e monitoramento. Os objetivos do presente estudo foram conhecer as dinâmicas populacionais de insetos florestais com predomínio em eucalipto, com ênfase no padrão de distribuição de psilídeo-de-concha. Foram instaladas 5 armadilhas adesivas amarelas, em 26 pontos na Estação Experimental de Anhembi, SP. As coletas foram realizadas durante 12 meses, com início em dezembro de 2016 e término em novembro de 2017. As armadilhas permaneceram instaladas durante 15 dias de cada mês. Foram quantificadas as pragas exóticas Glycaspis brimblecombei, Thaumastocoris peregrinus, Leptocybe invasa, predadores (coccinelídeos e crisopídeos) e os parasitoides Selitrichodes neseri, Psyllaephagus bliteus e Cleruchoides noackae. Analisou-se o total de insetos de cada grupo (variável resposta), afetados por fatores abióticos como temperatura, mês, pluviosidade, tipo do eucalipto e tamanho do talhão (variáveis explicativas), utilizando modelos lineares generalizados com distribuição binomial negativa. Variáveis não significantes (P > 0.15) foram removidas dos modelos. A seleção de modelos baseou-se no critério de informação de Akaike. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o software R® (R Development Core Team, 2015). Dados meteorológicos (temperatura e pluviosidade) foram obtidos da estação climática da Estação Experimental em Anhembi. Um mapa vetorial foi construído usando a interface ArcMap do software ArcGis 10.3 (ESRI 2014), representando pontos de amostragem por um shapefile combinado com uma tabela de atributos, com o número de insetos em cada ponto. A técnica de Inverse Distance Weighted (IDW) foi utilizada com o número de insetos encontrados em cada ponto de coleta. Métodos de interpolação foram usados para estimar o valor de cada ponto não amostrado a partir dos valores nos pontos amostrados, e um mapa de distribuição de abundância foi construído para as espécies. Os insetos observados com as maiores abundâncias foram o psilídeo-de-concha com 5904 indivíduos, coccinelídeos com 1068 indivíduos, P. bliteus com 271 indivíduos, vespa-da-galha com 45 indivíduos, percevejo-bronzeado com 10 indivíduos, crisopídeos com 44 indivíduos. Temperatura, tamanho da área, diferentes espécies de eucalipto e mês influenciaram significativamente nas populações de coccinelídeos, P. bliteus e G. brimblecombei. Não há correlação nos picos populacionais de G. brimblecombei com os fatores ambientais temperatura e pluviosidade, mesmo quando esses fatores são considerados simultaneamente. Os picos populacionais de G. brimblecombei ocorreram na primavera, com temperaturas altas e início do período chuvoso. As populações de G. brimblecombei tendeu a concentrar-se mais proximamente ao curso do rio e afastar-se de áreas com maior atividade agrícola. / The Brazilian forestry sector is a world reference due to its high productivity, sustainability and innovation, but there are still many obstacles to the continuity of growth. With the introduction of new pests in eucalyptus plantations, the knowledge about ecological relationships has become essential to establish effective control and monitoring measures. The aim of the present study was to know the population dynamics of forest insects, mainly in eucalyptus and emphasizing the distribution pattern of Glycaspis brimblecombei. Five yellow adhesive traps were installed in 26 points at the Experimental Station in Anhembi, SP. The collections were carried on during 12 months, from the beginning of December 2016 until the end of November 2017. Traps remained installed for 15 days of each month. It was quantified the following exotic pests: Glycaspis brimblecombei, Thaumastocoris peregrinus, Leptocybe invasa, predators such as (Coccinellidae and Chrysopidae) and the parasitoids Selitrichodes neseri, Psyllaephagus bliteus and Cleruchoides noackae. It was analyzed the total number of insects of each group (response variable), affected by abiotic factors such as temperature, month, rainfall, eucalyptus type and size of the field (explanatory variables), using generalized linear models with negative binomial distribution. Non-significant variables (P> 0.15) were removed from the models. The selection of models was based on Akaike\'s information standard. All statistical analyzes were performed using R® software (R Development Core Team, 2015). Meteorological data (temperature and rainfall) were obtained from the climatic station of the Anhembi Experimental Station. A vector map was constructed using the ArcMap interface of ArcGis 10.3 software (ESRI 2014), representing sampling points by a shapefile combined with an attribute table, with the number of insects at each point. The Inverse Distance Weighted (IDW) technique was used with the number of insects found at each collection point. Interpolation methods were used to estimate the value of each point not sampled from the values at the points sampled, and an abundance distribution map was made for the species. The greatest abundances of insects were observed for G. brimblecombei with 5904 individuals, Coccinellidae with 1068 individuals, P. bliteus with 271 individuals, L. invasa with 45 individuals, T. peregrinus with 10 individuals, Chrysopidae with 44 individuals. Temperature, area size, different species of eucalyptus and month influenced significantly in the populations of Coccinellidae, P. bliteus and G. brimblecombei. There is no correlation in the population peaks of G. brimblecombei with the environmental factors for temperature and rainfall, even when these factors are considered simultaneously. The population peaks of G. brimblecombei occurred in the spring, with high temperatures and the early rainy season. The populations of G. brimblecombei tended to concentrate more closely to the course of the river and to move away from areas with greater agricultural activity.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:58:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA_LUCAS.pdf: 1846807 bytes, checksum: 259037c75760f7280a29802cd1d48598 (MD5) Previous issue date: 2014-03-25 / The empirical evidence that intraspecic cooperation - denoted as Allee efeect - can play the role of an additional factor in the regulation of population dynamics alongside with intraspecic competition has generated a new contingent of population dynamical models. In this work one analyzes population dynamical models under the Allee eect in the following contexts: (i) unstructured and structured single population both in discrete and continuous time settings (ii)unstructured multispecies systems such as, predation, interspecic interference competition and interspecic exploitative competition for a biotic resource. An outstanding outcome that is present in most models concerns the existence of multiple stable equilibrium points, implying that the ultimate convergence will depend on initial conditions. In a one-species setting, these multiple stable states can represent population persistence or deterministic extinction. Likewise, in the multispecies setting, they can represent: (i) overall species coexistence (ii) extinction of a subset of the overall species (iii) overall species extinction. Therefore, in areas of applied ecology such as pest control and conservation, these results bring out the need for precise species parameter estimates as well as stock assessment in order to achieve their predened goals. / A constatação empirica de que a cooperação intraespecifica - denominada efeito Allee - pode atuar como um fator adicional de regulação populacional em concomitancia com a competição intraespecifica gerou um novo contingente de modelos de dinamica de populações. Neste trabalho analisam-se alguns modelos com efeito Allee nos seguintes contextos: (i) uma unica especie a tempo continuo e discreto, onde em cada instancia supoe-se uma populaçãoo nao estruturada e outra estruturada por estagios de ciclo de vida (ii) especies interativas sem estrutura de estagio, considerando-se as seguintes interações trocas: predação, competição por interferencia e competição por um recurso biotico por exploração. Um resultado que permeia a maior parte dos modelos analisados e a multiplicidade de pontos de equilibrio, cuja convergencia depende das condições iniciais. No caso de uma população esses estados de equilibrio podem representar a persistencia da especie e/ou sua exclusao. De forma similar, no caso de varias populações, eles podem representar: (i) a coexistencia de todas as populações (ii) a extinção de um subconjunto destas (ii) a extinção de todas as populações. Portanto, em areas de ecologia aplicada como controle de pragas e conservação de especies, estes resultados apontam para a necessidade de estimativas precisas de parametros intrinsecos as especies envolvidas bem como estimativas precisas de tamanhos populacionais.

O tubarão-martelo, Sphyrna lewini é um dos mais valiosos recursos marinhos, e o preço pago por suas barbatanas no mercado Asiático pode atingir acima dos U$ 100,00/kg. A análise da composição de tamanhos e idades nas capturas, o estudo do crescimento desta espécie de grande porte e a evolução temporal dos desembarques, indicaram que este recurso se encontra sobreexplotado no sudeste e sul do Brasil, como reflexo de diferentes modalidades pesqueiras atuando ao longo de todo o seu ciclo de vida e à baixa resiliência desta espécie à pesca, por apresentar um crescimento lento (L&#8734 = 329,12 cm; K = 0,071 ano-1; to = -2,37 ano; sexos combinados), longevidade acima dos 40 anos e mortalidade natural baixa (M = 0,1 ano-1 na fase adulta), padrões estes típicos de uma espécie K-estrategista . A sobrepesca de recrutamento, ocorre nas áreas costeiras, principalmente pela pesca de arrasto e emalhe costeiro, não havendo a proteção das áreas de parto na primavera-verão. Neste caso há grandes capturas de neonatos e juvenis até 8 anos de idade. A tração adulta por sua vez é reduzida pela pesca de espinheI e de emalhe de superfície principalmente na zona de talude. Modelos de análise de covariância indicaram maiores capturas desta espécie na pesca de espinheI de monofilamento de superfície durante os meses de primavera-verão, na zona de talude (200 e 3000 m) e a existência de uma relação linear positiva entre a captura em peso e o esforço em número de anzóis. Medidas de manejo e conservação para esta espécie são sugeridas. / The scalloped hammerhead shark Sphyrna lewini is one of the most valuable marine resources, due to its high-priced fins in the Asian market, which can reach U$ 100,00/kg. The analysis of the length and age composition in the catches, growth studies, and the annual development of its landings in southern Brazil, showed signs of overexploitation for the species. This effect was mainly caused by different fishing gears exploiting all the phases of its life-cycle and its low resilience to fishing pressure due to its slow-growing strategy (L&#8734 = 329,12 cm; K = 0,071 yr-1; to = -2,37 ano; both sexes), longevity (> 40 yrs.) and low natural mortality (M = 0,1 yr-1, during adult phase), which means a K\'strategic typical pattern. Recruitment overfishing use to happen in coastal areas by trawls and anchored gillnets activities which destroy the nurseries and juvenile grounds for the species, mainly in spring-summer months when the parturition occurs. On the other hand, the adult fraction of the stock is reduced by surface longline and driftnets activities along the continental slope. For the surface monofilament longline fisheries, covariance models detected the highest catches of scalloped hammerhead sharks along the slope (between 200 - 3000 m depth), during spring-summer months. There was also a positive linear relationship between catch (in weight) and effort (hook number). Management and conservation measures are recommended for this species.

Neste trabalho descreve-se técnicas experimentais envolvendo espectroscopias ópticas lineares e não-lineares capazes de caracterizar efeitos de estados excitado singleto e tripleto em moléculas orgânicas fluorescentes. Efeitos como a absorção de estado excitado e a troca de paridade eletrônica singleto-tripleto, tem ampla aplicação em diversas áreas de interesse humano. Logo, se faz necessário o estudo e desenvolvimento de materiais com essas características, tanto quanto o aprimoramento dos métodos de caracterização dessas propriedades. Este trabalho também consta com o estudo das propriedades espectroscópicas de moléculas de porfirinina, as quais estão entre as principais moléculas utilizadas nas aplicações. Assim, submeteu-se um conjunto composto por vinte e uma moléculas, todas derivadas da molécula de porfirina e com quatro radicais acoplados a ela, às seguintes técnicas experimentais: Varredura-Z absortiva e variações dessa técnica, desenvolvidas no grupo de Fotônica-IFSC, como a Varredura-Z por Trem de Pulsos (ZTP) e a medida da Fluorescência por Trem de Pulsos (FTP), afim de caracterizar os parâmetros espectroscópicos de cada amostra correspondentes ao modelo de Jablonski com cinco níveis de energia. A caracterização desse conjunto de porfirinas permitiu a avaliação da mudança na dinâmica populacional eletrônica causada por determinados radicais, que podem favorecer um determinado efeitos e, assim, otimizar uma molécula a uma dada finalidade. / This work describes experimental techniques in linear and nonlinear optical spectroscopy able to characterize excited state singlet and triplet optical effects of fluorescent organic molecules. Effects like excited state absorption and intersystem crossing between singlet and triplet states have a broad application in several areas of human interest. So, it is useful the study and development of materials with those properties, as much as the characterization methods of them. It is also included in this work the study of the spectroscopic properties of porphyrin molecules, which are among the most used in the applications. Thus, a set of twenty one porphyrin based molecules were probed with the follow spectroscopic techniques: Absorptive Z-SCAN and variations of that technique developed in the IFSC-Photonics\' Group as Pulse Train Z-SCAN and Fluorescence by Pulse Train, in order of characterize the spectroscopic parameters corresponding to a five energy level Jablonski diagram. The characterization of the whole set of porphyrins allowed a study of the change in electronic population dynamics in the porphyrin molecule caused by a specific radical, which may privilege a certain kind of effect and, consequently, manufacturing a molecule for a given application.

O setor florestal brasileiro é referência mundial devido a sua alta produtividade, sustentabilidade e inovação, porém ainda há muitos entraves para a continuidade do crescimento. Com a introdução de novas pragas nos plantios de eucalipto, o conhecimento sobre as relações ecológicas tornou-se fundamental para estabelecer medidas efetivas de controle e monitoramento. Os objetivos do presente estudo foram conhecer as dinâmicas populacionais de insetos florestais com predomínio em eucalipto, com ênfase no padrão de distribuição de psilídeo-de-concha. Foram instaladas 5 armadilhas adesivas amarelas, em 26 pontos na Estação Experimental de Anhembi, SP. As coletas foram realizadas durante 12 meses, com início em dezembro de 2016 e término em novembro de 2017. As armadilhas permaneceram instaladas durante 15 dias de cada mês. Foram quantificadas as pragas exóticas Glycaspis brimblecombei, Thaumastocoris peregrinus, Leptocybe invasa, predadores (coccinelídeos e crisopídeos) e os parasitoides Selitrichodes neseri, Psyllaephagus bliteus e Cleruchoides noackae. Analisou-se o total de insetos de cada grupo (variável resposta), afetados por fatores abióticos como temperatura, mês, pluviosidade, tipo do eucalipto e tamanho do talhão (variáveis explicativas), utilizando modelos lineares generalizados com distribuição binomial negativa. Variáveis não significantes (P > 0.15) foram removidas dos modelos. A seleção de modelos baseou-se no critério de informação de Akaike. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o software R® (R Development Core Team, 2015). Dados meteorológicos (temperatura e pluviosidade) foram obtidos da estação climática da Estação Experimental em Anhembi. Um mapa vetorial foi construído usando a interface ArcMap do software ArcGis 10.3 (ESRI 2014), representando pontos de amostragem por um shapefile combinado com uma tabela de atributos, com o número de insetos em cada ponto. A técnica de Inverse Distance Weighted (IDW) foi utilizada com o número de insetos encontrados em cada ponto de coleta. Métodos de interpolação foram usados para estimar o valor de cada ponto não amostrado a partir dos valores nos pontos amostrados, e um mapa de distribuição de abundância foi construído para as espécies. Os insetos observados com as maiores abundâncias foram o psilídeo-de-concha com 5904 indivíduos, coccinelídeos com 1068 indivíduos, P. bliteus com 271 indivíduos, vespa-da-galha com 45 indivíduos, percevejo-bronzeado com 10 indivíduos, crisopídeos com 44 indivíduos. Temperatura, tamanho da área, diferentes espécies de eucalipto e mês influenciaram significativamente nas populações de coccinelídeos, P. bliteus e G. brimblecombei. Não há correlação nos picos populacionais de G. brimblecombei com os fatores ambientais temperatura e pluviosidade, mesmo quando esses fatores são considerados simultaneamente. Os picos populacionais de G. brimblecombei ocorreram na primavera, com temperaturas altas e início do período chuvoso. As populações de G. brimblecombei tendeu a concentrar-se mais proximamente ao curso do rio e afastar-se de áreas com maior atividade agrícola. / The Brazilian forestry sector is a world reference due to its high productivity, sustainability and innovation, but there are still many obstacles to the continuity of growth. With the introduction of new pests in eucalyptus plantations, the knowledge about ecological relationships has become essential to establish effective control and monitoring measures. The aim of the present study was to know the population dynamics of forest insects, mainly in eucalyptus and emphasizing the distribution pattern of Glycaspis brimblecombei. Five yellow adhesive traps were installed in 26 points at the Experimental Station in Anhembi, SP. The collections were carried on during 12 months, from the beginning of December 2016 until the end of November 2017. Traps remained installed for 15 days of each month. It was quantified the following exotic pests: Glycaspis brimblecombei, Thaumastocoris peregrinus, Leptocybe invasa, predators such as (Coccinellidae and Chrysopidae) and the parasitoids Selitrichodes neseri, Psyllaephagus bliteus and Cleruchoides noackae. It was analyzed the total number of insects of each group (response variable), affected by abiotic factors such as temperature, month, rainfall, eucalyptus type and size of the field (explanatory variables), using generalized linear models with negative binomial distribution. Non-significant variables (P> 0.15) were removed from the models. The selection of models was based on Akaike\'s information standard. All statistical analyzes were performed using R® software (R Development Core Team, 2015). Meteorological data (temperature and rainfall) were obtained from the climatic station of the Anhembi Experimental Station. A vector map was constructed using the ArcMap interface of ArcGis 10.3 software (ESRI 2014), representing sampling points by a shapefile combined with an attribute table, with the number of insects at each point. The Inverse Distance Weighted (IDW) technique was used with the number of insects found at each collection point. Interpolation methods were used to estimate the value of each point not sampled from the values at the points sampled, and an abundance distribution map was made for the species. The greatest abundances of insects were observed for G. brimblecombei with 5904 individuals, Coccinellidae with 1068 individuals, P. bliteus with 271 individuals, L. invasa with 45 individuals, T. peregrinus with 10 individuals, Chrysopidae with 44 individuals. Temperature, area size, different species of eucalyptus and month influenced significantly in the populations of Coccinellidae, P. bliteus and G. brimblecombei. There is no correlation in the population peaks of G. brimblecombei with the environmental factors for temperature and rainfall, even when these factors are considered simultaneously. The population peaks of G. brimblecombei occurred in the spring, with high temperatures and the early rainy season. The populations of G. brimblecombei tended to concentrate more closely to the course of the river and to move away from areas with greater agricultural activity.

É conhecido que a utilização repetitiva e consecutiva dos mesmos herbicidas, ou de herbicidas diferentes, porém com mesmo mecanismo de ação, exerce uma pressão de seleção sobre as populações de plantas daninhas controladas. As duas formas principais de resposta das populações de plantas daninhas resultantes da pressão de seleção dos herbicidas são a mudança da flora pela seleção de espécies de plantas daninhas tolerantes, ou a seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes aos herbicidas. Na prática têm sido observadas, pelos produtores de cana-de-açúcar, mudanças de flora pela seleção de algumas espécies de capim-colchão (Digitaria spp), as quais não têm sido controladas eficientemente pelos herbicidas normalmente recomendados para o seu controle. Suspeita-se que estas populações selecionadas são constituídas por diferentes espécies de capim-colchão, que apresentam níveis maiores de tolerância aos herbicidas. Sendo assim, os objetivos desta pesquisa foram: (i) identificar taxonomicamente as espécies de capim-colchão infestante da cultura da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, e avaliar a eficácia de herbicidas no controle de Digitaria nuda a nível de campo; (ii) comparar a suscetibilidade das espécies D. nuda e D. ciliaris aos herbicidas do grupo químico das triazinas, uréias substituídas, imidazolinonas, triazinonas e aos herbicidas, cujo mecanismo de ação é a inibição da síntese de caroteno, e quantificar o nível de tolerância das espécies através da elaboração de curvas de dose-resposta; (iii) determinar, com a utilização de 14C-herbicida, a absorção e translocação pelas espécies Digitaria nuda e Digitaria ciliaris dos herbicidas diuron (via folha) e imazapyr e metribuzin (via raiz). A identificação das espécies de capim-colchão (Digitaria spp) foi efetuada seguindo chave de identificação existente na literatura. No estudo da eficácia de herbicidas no controle de Digitaria nuda a nível de campo, foram utilizados oito tratamentos herbicidas, aplicados em condições de pré-emergência. As avaliações de controle foram realizadas aos 15, 30 e 60 dias após a aplicação (DAA). O estudo da eficácia de herbicidas no controle das espécies Digitaria nuda e Digitaria ciliaris, foram conduzidos em casa-de-vegetação. Foram utilizados oito tratamentos herbicidas, aplicados em condições de pré-emergência. As avaliações de controle foram realizadas aos 14 e 21 (DAA). O estudo do nível de tolerância foi realizado em casa-de-vegetação do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, Piracicaba/SP, através de curvas de dose-resposta. Os estudos de absorção e translocação foram conduzidos em câmara de crescimento, e as análises realizadas no Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), em Piracicaba, SP, utilizando-se 14C-herbicida, medindo-se a radioatividade em diferentes partes das plantas. Os resultados permitiram concluir que: (i) a espécie Digitaria nuda foi selecionada pela aplicação repetitiva dos herbicidas utilizados no controle de capim-colchão na cultura da cana-de-açúcar; demonstrando ser mais tolerante aos herbicidas dos grupos químicos das imidazolinonas e uréias substituídas, quando comparada à Digitaria ciliaris; (ii) a partir das curvas de dose-resposta, pode ser verificado que a Digitaria nuda demonstrou ser mais tolerante que a Digitaria ciliaris aos herbicidas diuron, imazapyr e tebuthiuron; (iii) a absorção e translocação não foram os mecanismos responsáveis pela tolerância apresentada pela Digitaria nuda aos herbicidas diuron e imazapyr. / It is known that the repetitive and successive use of the same or differents herbicides, but with same mechanism of action, impose a selection pressure on the weed population controled. The two main forms of weed population response resulted from the selection pressure of the herbicide is, weed species shifts, through selection of the tolerant species of weed, or selection of resistant biotipes within the population. It has been observed by sugarcane growers weed species shifts whitin the genus (Digitaria spp). It is suspected that the populations selected are constituted by different crabgrass species, with higher level of herbicide tolerance. The objectives of the research were: (i) identify taxonomically the crabgrass infesting the sugarcane crop in São Paulo state – Brazil, and to study herbicide efficacy in the control of the Digitaria nuda in field conditions; (ii) compare the susceptibility of D. nuda and D. ciliaris to herbicides of the chemical groups triazine, substituted urea, imidazolinone, triazinone, and inhibitors of carotene synthesis, and quantify the level of susceptibility of the species, through dose-response curves; (iii) determine, by using 14C-herbicide, the absorption and translocation by the species Digitaria nuda and Digitaria ciliaris of herbicides diuron (by leaf), and imazapyr and metribuzin (by root). The identification of the crabgrass species (Digitaria spp) was carry out following a identification key published in the literature. In the study of herbicides efficacy in the control of Digitaria nuda in field conditions, eight herbicide treatments, applied in pre-emergence were used, and the control percentage was evaluated at 15, 30 and 60 days after herbicide application (DAA). The study of herbicide efficacy to control the species Digitaria nuda and Digitaria ciliaris were conducted in greenhouse. Eight herbicide treatments, applied in pre-emergence were used, and the control percentage was evaluated at 14 and 21 days after herbicide application (DAA). The study of the level of tolerance was conducted in the greenhouse of the Department of Crop Science, University of São Paulo, Piracicaba/SP – Brazil, through dose-response curves; The study of absorption and translocation were conducted in a growth chamber, and the 14C-herbicide analysis was done in the Laboratory of Ecotoxicology of the Center of Nuclear Energy Applied to Agriculture, Piracicaba/SP, Brazil, using 14C-herbicide, measuring radioactivity in different plant parts. The results allowed to conclud that: (i) the specie Digitaria nuda was selected by repetitive applications of the herbicides used in the control of the crabgrass in the sugarcane crop, showing that the specie is more tolerant to the herbicides of the chemical group of imidazolinone and substituted urea, when compared to Digitaria ciliaris; (ii) From the dose-response curves study, it was observed that Digitaria nuda showed more tolerance than Digitaria ciliaris to the herbicides diuron, imazapyr and tebuthiuron; (iii) The absorption and translocation were not the mechanism responsible for the tolerance showed by Digitaria nuda to the herbicides diuron and imazapyr.