A utilização de procedimentos rápidos e confiáveis para análise de sementes é fundamental para a tomada de decisões nas diferentes etapas do processo produtivo e definição do destino dos lotes de sementes. Neste sentido, os objetivos desta pesquisa foram: a) avaliar a estrutura de sementes de crotalária, utilizando raios X para avaliação das partes da semente, identificação de possíveis danos causados por injúrias mecânicas, por percevejo e tecidos deteriorados nas sementes e sua relação com a germinação; b) verificar a possibilidade de utilização do sistema computadorizado de análise de plântulas (SVIS®) para detectar diferenças de vigor entre lotes de sementes de Crotalaria juncea, em comparação com as informações fornecidas por testes tradicionalmente utilizados para a espécie. Foram utilizadas seis lotes de sementes de crotalária do cultivar IAC-KR1, tanto para avaliação da estrutura de sementes quanto para a análise de imagens de plântulas. As análises relativas à morfologia interna das sementes foram realizadas em apenas uma época, no início da pesquisa, ao passo que aquelas relativas ao sistema computadorizado de imagens de plântulas e demais testes de vigor foram realizados em duas épocas, espaçadas de quatro meses. Inicialmente as sementes foram submetidas ao teste de raios X e ao teste de germinação. As plântulas normais, anormais e sementes mortas foram fotografadas e analisadas paralelamente às imagens radiográficas das sementes. Na segunda etapa da pesquisa, os seis lotes foram submetidos a testes de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas em areia e condutividade elétrica). Para determinação do vigor das sementes por meio do SVIS®, as plântulas foram avaliadas aos três e quatro dias após a semeadura do teste de germinação, sendo obtidos dados referentes ao índice de uniformidade de desenvolvimento, vigor e comprimento de plântulas. Concluiu-se que a análise de imagens de raios X permite identificar danos mecânicos, por percevejo e tecidos deteriorados em sementes de crotalária e relacioná-las com a germinação; o SVIS® é uma alternativa viável para a avaliação do vigor de sementes de crotalária. / Fast and reliable procedures for analyzing seeds are fundamental for taking decisions during the different production stages and defining the destination of seed lots. Therefore, the objectives of this study were: a) to study the structure of sun hemp seeds with X-ray to evaluate the seed parts and identify possible damage caused by mechanical injuries, stink bugs and deteriorated tissues and their relation to germination; b) verify the possibility of using a computerized seedling analysis system (SVIS®) to detect differences in vigor between seed lots of Crotalaria juncea, and compare the results with those obtained from vigor tests used for the species. Six lots of the sun hemp cultivar IAC-KR1 were used to evaluate seed structure and also to analyze seedling images. The internal morphology seed was analyzed only at the beginning of the study whereas the computer analysis of seedling images and the other vigor tests were done at two different times, four months apart. The seeds were first submitted to X-ray and germination tests. Normal and abnormal seedlings and dead seeds were photographed and analyzed at the same time as the seed X-ray images. In the second stage of the study, the six lots were submitted to germination and vigor (first germination count, accelerated aging, seedling emergence in sand and electrical conductivity) tests. To determine the seed vigor using the SVIS®, the seedlings were evaluated three and four days after sowing for the germination test, when data on the uniformity development index, vigor and seedling length were obtained. It was concluded that the analysis of X-ray images is efficient for identifying mechanical damage, stink bug damage and deteriorated tissues and allowed to establish an association between their occurrence and germination; the SVIS® is a viable alternative for evaluating the vigor of sun hemp seeds.

A cultura de soja desempenha um papel importante na economia nacional, por isso seria importante o estabelecimento de métodos de testes precisos que pudessem auxiliar na determinação da qualidade das sementes para definição do destino certo de um lote, direcionando-o para plantio ou alimentação. Testes de vigor são testes que levam em consideração a relação entre a semente e o ambiente de semeadura e complementam os resultados de testes de germinação, descrevendo o potencial que um lote de sementes possui para o desenvolvimento de plântulas normais sob um amplo conjunto de condições ambientais. O método clássico para avaliação da germinação e do vigor de sementes baseia-se na inspeção visual das plântulas após um período de germinação sendo um processo demorado e subjetivo, assim, neste trabalho é proposta uma novo método para automatizar a avaliação da germinação e do vigor de um lote de sementes de soja com base no desenvolvimento das plântulas, por meio da análise de imagens digitais. As imagens deste experimento são capturadas por um scanner e depois são submetidas a procedimentos para que se possam extrair as características relevantes para calcular o vigor. Foram avaliados três métodos para segmentar as imagens baseados nos modelos de cor RGB, HSV e imagens geradas pelo resultado de operações matemáticas entre canais dos dois modelos, foram testadas duas metodologias para separar o cotilédone da raiz em plântulas, sendo uma baseada no detector de bordas Canny e outra no detector de cantos SUSAN. Para calcular o índice de vigor, foram utilizadas equações propostas por outro Sako e também foi desenvolvida uma equação baseada no processo de irrigação de solo para análise de uniformidade do comprimento de plântulas. Como resultados obtiveram-se uma média de 91% de cotilédones removidos corretamente das imagens e uma nova equação que melhor representa a uniformidade e elimina a subjetividade humana. / Soybean plays an important role in the national economy, so it would be important to establish accurate methods that can assist in determining the quality of seeds to define the right destination to the seed lots, directing it to planting or feeding. Vigor tests are tests that consider the relationship between the environment and seed and complement germination tests results, describing the potential that seed lot has for developing normal seedlings under a wide range of environmental conditions. The classic methods to evaluate seed germination and vigor are based in visual inspection after a germination period, taking much time and it is a subjective task, thus this paper purposes a new method to automatize seed germination and vigor assessment based on seedlings growth using digital images analysis. Images for this experiment are captured by a scanner and then they are submitted to procedures which can extract relevant characteristics to calculate vigor and germination. Three different methods were tested to segmentate images using RGB and HSV color models and images created by results of mathematical operations among arrays of this two color models, having two methodologies to cotyledon from root in seedlings, being one based on Canny edge detector and another based in SUSAN corner detector. To calculate vigor index were tested equations purposed by another authors and also purposes using an equation developed to soil irrigation adapted for assess length uniformity of seedlings. As results we obtained an average of 91% of cotyledons removed properly from images and a new equation that best represents the uniformity of a seed lot and eliminates human subjetivity.

Esta dissertação teve como objetivo analisar a dinâmica de regeneração natural de três formações florestais de restinga (uma Floresta de Restinga Alta Seca - RAS; uma Floresta de Restinga Alta Alagada - RAA; e uma Floresta de Restinga Baixa - RB) com diferentes condições edáficas, composições florísticas e estruturas, da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Ao longo de um ano, procuramos entender os mecanismos que promovem as variações na composição e estrutura arbórea desses três sistemas. Para isso, entre fevereiro de 2007 e janeiro de 2008 nós acompanhamos a chuva de sementes das três florestas através 90 coletores de sementes de 0,5 m² (30 em cada floresta; Capítulo 1) e a comunidade de plântulas 50 cm de espécies arbóreas, através de 270 parcelas de 1 m² (90 em cada floresta; Capítulo 2). A dinâmica de regeneração natural das florestas foi analisada a partir dos dados de chuva de sementes, da dinâmica de plântulas (três censos em 12 meses), dos dados pré-coletados dos indivíduos arbóreos com DAP 5 cm das três florestas mais os dados ambientais de abertura de dossel (disponibilidade de luz) e teor de matéria orgânica (MO) no solo (Capítulo 3). Em relação à chuva de sementes, a RB apresentou quase o dobro de sementes do que as outras florestas. Por outro lado, a RAS e a RAA apresentaram uma diversidade de espécies significativamente maior do que a RB e uma elevada similaridade florística e estrutural. Quanto à síndrome de dispersão, mais de 95% das sementes e das espécies amostradas foram zoocóricas, indicando a importância da zoocoria para a manutenção e estruturação dessas florestas. As espécies de sementes apresentaram uma alta correspondência com as espécies da comunidade arbórea adulta adjacente aos coletores, sugerindo que as semelhanças e as diferenças de diversidade, de composição florística e de estrutura entre a chuva de sementes da RAS, da RAA e da RB observadas são reflexo da diversidade, da composição florística e da estrutura da comunidade de espécies arbóreas local das três formações florestais. Além disso, como as sementes apresentaram um padrão de deposição agregado e próximo à planta-mãe, propusemos que as espécies das florestas estudadas são principalmente limitadas em relação ao local adequado para a germinação de suas sementes e não à dispersão. Para as plântulas, encontramos uma maior diversidade e riqueza por 3 m² na RB, o oposto do que era esperado, já que a Floresta de Restinga Alta é conhecida por ser uma formação mais complexa e com maior diversidade, em relação aos adultos arbóreos, do que a Floresta de Restinga Baixa. Propusemos, portanto, um modelo hipotético de estruturação dessas comunidades no qual as florestas são estruturadas de formas distintas devido a filtros ecológicos, como a disponibilidade de luz e de nutrientes e eventos estocásticos, que limitam a germinação e o estabelecimento de plântulas, juvenis e adultos. Predizemos também que a inversão de diversidade entre as comunidades de plântulas e de adultos deve-se a processos dependentes da densidade decorrentes do estabelecimento diferenciado na fase de plântula. No Capítulo 3 foi possível testar algumas partes do modelo hipotético de estruturação das comunidades proposto no Capítulo 2. Concluímos que a dinâmica de regeneração natural e seus filtros bióticos e abióticos realmente são importantes para estruturação das comunidades de restinga estudadas. A RB apresentou uma maior abertura de dossel (maior disponibilidade de luz) do que a RAS e a RAA. O recrutamento, a densidade e a riqueza (em 3 m²) de plântulas estiveram positivamente relacionados com a abertura de dossel. No entanto, a RAS e a RAA apresentaram um maior teor de MO do que a RB, e a diversidade da comunidade arbórea adulta esteve positivamente relacionada com a MO. Assim, a disponibilidade de luz parece ser um filtro abiótico importante na germinação e no estabelecimento das plântulas, levando a maiores recrutamentos, densidades e riqueza por 3m² na RB quando comparado à RAS e à RAA. Entretanto, na passagem de plântula/juvenil para adulto a menor densidade de indivíduos e a maior disponibilidade de nutrientes na RAS e na RAA beneficiariam a permanência das espécies, levando à maior diversidade de espécies encontrada nessas florestas. / The goal of this dissertation was to analyze the natural regeneration dynamics of three restinga forests (Tall Restinga Forest TR; Tall Seasonal Swamp Restinga Forest TSR and Short Restinga Forest SR) with different edaphic conditions, floristic composition and structure in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. During a year, we attempted to understand the mechanisms that promote the floristic composition and structure variations in these three systems. For that, between February 2007 and January 2008 we accompanied the forests seed rain using 90 seed traps of 0,5 m² (30 in each forest; Chapter 1) and the seedlings community (tree species; 50 cm) using 270 plots of 1 m² (90 in each forest; Chapter 2). The natural regeneration dynamics was analyzed using the seed rain and the seedling dynamics (three census in 12 months) data, the individuals tree species with DAP 5 cm data and the environment data (canopy openness and organic matter - OM; Chapter 3). In relation to the seed rain, SR presented twice as many seeds as TR and TSR. On the other hand, TR and STR presented a significantly higher diversity than SR and also floristic composition and structure similarity. In respect to the dispersion syndrome, more than 95% of the seeds and species were animal dispersed, indicating the importance of zoochoric dispersal to the maintenance and structuring of these forests. The seeds species showed a higher correspondence with the adult community adjacent to the seed traps, suggesting that diversity, floristic composition and structure similarities and differences among the forests seed rain are a reflection of the forests local adult community diversity, floristic composition and structure. Besides, as the seeds presented an aggregated and close to the parent tree pattern of deposition , we proposed that the forests species are limited mainly by safe sites for seed germination and not by dispersion. For the seedlings, we founded a higher diversity and richness per 3 m² in SR, the opposite of what we had expected since the Tall Restinga Forest is known to be a more complex vegetation, with higher values of richness and diversity for adult trees when compared to Short Restinga Forest. We proposed a hypothetical model of community structuring in which these forests are structured in different ways due to ecological filters, as light and nutrients availability and stochastic events, that limit germination and seedling, juveniles and adults establishment. We predicted, as well, that the diversity inversion between the seedlings and adults community is due to density-dependence factors that are responsible for the differentiated seedling establishment. In Chapter 3, we were able to test some parts of the hypothetical model of community structuring proposed in Chapter 2. We concluded that natural regeneration dynamics and biotic and abiotic filters really are important to the forests community structuring. SR presented a higher canopy openness (higher light availability) than TR and STR. Seedling recruitment, density and richness (in 3 m²) were positively related to the canopy openness. Nevertheless, TR and STR presented higher organic matter contents than SR, and the diversity was positively related to the canopy openness and the OM. Thus, light availability seems to be an important abiotic filter acting in the germination and in the seedling establishment, leading to higher values of recruitment, density and richness per 3 m² in the SR when compared to TR and STR. However, in the seedling/juvenile turn to adult the lower individuals density and the higher nutrients availability in TR and STR would benefit the species permanence, leading to the higher species diversity found in those forests.

A demanda por projetos de restauração ecológica, com a utilização de técnicas de plantio total, tem aumentado nos últimos anos, com a consequente necessidade de otimização dos insumos para tal atividade que, além de garantir maior sobrevivência das mudas a campo, é essencial para o setor. Assim, as compensações ambientais, geradas pela obra do trecho sul do Rodoanel Mário Covas (São Paulo), proporcionaram uma importante oportunidade de se realizar alguns estudos nessa temática. O objetivo deste trabalho foi avaliar a taxa de sobrevivência e o crescimento inicial (12 meses), de 30 espécies arbóreas nativas, provenientes de mudas acondicionadas em recipientes com 3 volumes distintos (tubetão 290 cm3, tubetinho 56 cm3 e bandeja 9 cm3), com e sem utilização de hidrogel no plantio, e submetidas às mesmas ações de manutenção. As espécies nativas regionais contemplaram todos os grupos sucessionais (pioneira e não pioneiras), pertencentes a 17 famílias botânicas. Como resultados deste trabalho, pode-se concluir que as espécies provenientes do recipiente tubetão obtiveram as menores porcentagens de mortalidade, seguidas de tubetinho e bandeja, entretanto algumas espécies de bandeja mostraram-se com índices de mortalidade menores, se comparadas a outras espécies provenientes de tubetinhos, apresentando assim possibilidades de uso, desde que adotados manejos diferenciados (irrigação pós-plantio e controle de competidores) visando a garantir o aumento da sobrevivência inicial das mudas. O hidrogel não interferiu no estabelecimento e nem no crescimento das mudas nos diferentes recipientes, para o período em que o experimento foi avaliado. Quanto ao desenvolvimento das mudas em crescimento e incremento de altura, pode-se concluir que, uma vez garantido o estabelecimento das mudas, não houve diferenças entre os recipientes, reforçando que, com manejos diferenciados, os custos da restauração poderão ser significativamente reduzidos, para as situações que exijam como metodologia o plantio total na restauração ecológica de uma dada área. / The demand for ecological restorations project, using total planting techniques, has increased in recent years, with the consequent optimizations need of inputs for such activity that, besides increasing the seedlings survival in the field, is essential for the sector. Thus, environmental compensation, generated by the work of the southern section of the Rodoanel Mário Covas (São. Paulo), provided a valuable opportunity to conduct some studies in this area. This studys aim was to evaluate the survival rate and early growth (12 months) of 30 native species from plants in containers packed with three separate volumes (290 cm3 tubetão, tubetinho 56 cm3 and bandeja 9 cm3), with and without hydrogels use at planting, and subordinated to the same maintenance actions. The regional native species, contemplated at all successional groups (pioneer and non-pioneer), belonging to 17 botany families. As a result of this work, we can conclude that species from the container tubetão had the lowest percentage of mortality, followed by tubetinho and bandeja, however some bandeja species have come out with lower mortality rates, compared to other species from tubetinhos, thus presenting use opportunities since different management are adopted (irrigation after planting and control of competitors) in order to guarantee the increase of initial survival of seedlings. The hydrogel did not affect the establishment and neither the growth of seedlings in different containers, during the period in which the experiment was evaluated. Concerning the seedlings development in growth and increase in height, one can conclude that once guaranteed the seedlings establishment of, there were no differences between the containers, reinforcing that with different managements, the restoration costs may be significantly reduced for situations that require the total planting as a methodology in ecological restoration of a given area.

A avaliação da qualidade de sementes por meio de análise de imagens vem ganhando espaço no mercado sementeiro, devido a sua praticidade, objetividade e rapidez. Assim, o presente trabalho teve como objetivos estudar a utilização do teste de raios X em sementes de algodão do cultivar FM975WS, para avaliação da morfologia interna e a utilização da análise computadorizada de imagens de plântulas (SVIS®) e a sua relação com os testes tradicionais, para avaliação do vigor de sementes. O trabalho foi divido em duas etapas. Na primeira etapa, foram utilizadas imagens radiográficas para avaliar possíveis danos mecânicos, danos por deterioração de tecidos e danos por malformação das sementes e sua relação com a germinação. Na outra etapa, foram utilizados os testes tradicionais para avaliação do vigor de sementes por meio dos testes de primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, germinação a baixa temperatura, emergência e índice de velocidade de emergência de plântulas em areia, emergência de plântulas em campo e a análise computadorizada de plântulas. Concluiu- se que a análise de imagens, utilizando o teste de raios X, é eficiente na avaliação da morfologia interna de sementes de algodão, com identificação de suas partes internas e na avaliação de danos causados nas sementes, entre eles, danos por deterioração de tecidos, danos por malformação da semente e danos mecânicos, os quais permitem relacionar a ocorrência dos mesmos com a germinação das sementes e que a utilização do SVIS®, como uma técnica de análise computadorizada de imagens de plântulas, é uma alternativa para avaliação do vigor de sementes de algodão. / The evaluation of the physiological quality of seeds by means of image analysis has been gaining space in the seed market due to its practicality, objectivity and speed. The objective of this study was to study the use of the X-ray test in cotton seeds of the cultivar FM975WS, to evaluate the internal morphology and the use of the computerized analysis of seedlings images (SVIS®) and its relation with the traditional tests to evaluate seed vigor. The work was divided into two stages. In the first stage, radiographic images were used to evaluate possible mechanical damages, damages due to deterioration of tissues and damages due to seed malformation and its relation with germination. In the other step, the traditional tests were used to evaluate the vigor of seeds by means of tests of first count of germination, accelerated aging, germination at low temperature, emergence and speed index of emergence of seedlings in sand, emergence of field seedlings and computerized analysis of seedlings. It is concluded that the image analysis, using the X-ray test, is efficient in the evaluation of the internal morphology of cotton seeds, with identification of its internal parts and in the evaluation of damages caused to the seeds, among them damages due to tissues deterioration, damage due to seed malformation and mechanical damages, which allow to relate their occurrence to the germination of the seeds and the use of SVIS®, as a technique of computerized analysis of seedlings images, is an alternative for evaluating the vigor of cotton seeds .

A cultura de soja desempenha um papel importante na economia nacional, por isso seria importante o estabelecimento de métodos de testes precisos que pudessem auxiliar na determinação da qualidade das sementes para definição do destino certo de um lote, direcionando-o para plantio ou alimentação. Testes de vigor são testes que levam em consideração a relação entre a semente e o ambiente de semeadura e complementam os resultados de testes de germinação, descrevendo o potencial que um lote de sementes possui para o desenvolvimento de plântulas normais sob um amplo conjunto de condições ambientais. O método clássico para avaliação da germinação e do vigor de sementes baseia-se na inspeção visual das plântulas após um período de germinação sendo um processo demorado e subjetivo, assim, neste trabalho é proposta uma novo método para automatizar a avaliação da germinação e do vigor de um lote de sementes de soja com base no desenvolvimento das plântulas, por meio da análise de imagens digitais. As imagens deste experimento são capturadas por um scanner e depois são submetidas a procedimentos para que se possam extrair as características relevantes para calcular o vigor. Foram avaliados três métodos para segmentar as imagens baseados nos modelos de cor RGB, HSV e imagens geradas pelo resultado de operações matemáticas entre canais dos dois modelos, foram testadas duas metodologias para separar o cotilédone da raiz em plântulas, sendo uma baseada no detector de bordas Canny e outra no detector de cantos SUSAN. Para calcular o índice de vigor, foram utilizadas equações propostas por outro Sako e também foi desenvolvida uma equação baseada no processo de irrigação de solo para análise de uniformidade do comprimento de plântulas. Como resultados obtiveram-se uma média de 91% de cotilédones removidos corretamente das imagens e uma nova equação que melhor representa a uniformidade e elimina a subjetividade humana. / Soybean plays an important role in the national economy, so it would be important to establish accurate methods that can assist in determining the quality of seeds to define the right destination to the seed lots, directing it to planting or feeding. Vigor tests are tests that consider the relationship between the environment and seed and complement germination tests results, describing the potential that seed lot has for developing normal seedlings under a wide range of environmental conditions. The classic methods to evaluate seed germination and vigor are based in visual inspection after a germination period, taking much time and it is a subjective task, thus this paper purposes a new method to automatize seed germination and vigor assessment based on seedlings growth using digital images analysis. Images for this experiment are captured by a scanner and then they are submitted to procedures which can extract relevant characteristics to calculate vigor and germination. Three different methods were tested to segmentate images using RGB and HSV color models and images created by results of mathematical operations among arrays of this two color models, having two methodologies to cotyledon from root in seedlings, being one based on Canny edge detector and another based in SUSAN corner detector. To calculate vigor index were tested equations purposed by another authors and also purposes using an equation developed to soil irrigation adapted for assess length uniformity of seedlings. As results we obtained an average of 91% of cotyledons removed properly from images and a new equation that best represents the uniformity of a seed lot and eliminates human subjetivity.

Reclamation of surface mined lands is required under the Surface Mining Control and Reclamation Act of 1977. Reforestation of mined lands is challenging due to harsh conditions such as soil compaction, herbaceous competition, and animal browse. We investigated the field performance of black walnut (<i>Juglans nigra</i>), northern red oak (<i>Quercus rubra</i>), and swamp white oak (<i>Quercus bicolor</i>) planted on two mine reclamation sites and evaluated the interactions of nursery stocktypes (container and bareroot), herbicide application, and tree shelters. Survival averaged 80% across all species and stocktypes after two years. Container stocktype had greater relative height and diameter growth, whereas bareroot had greater total height and diameter growth likely due to initial stocktype differences. Shelter use increased height growth and reduced diameter growth across both stocktypes. Swamp white oak (<i>Q. rubra</i>) had high survival and field performance regardless of silvicultural treatment, whereas the two other species showed strong early regeneration responses to silvicultural treatments. Container seedlings showed promise as an alternative to bareroot seedlings to promote survival and early growth on mine reclamation sites. Future research should be on continued development of container stocktypes to provide an economically feasible mine reclamation option for land managers.

O transplante de indivíduos jovens ocorrentes na regeneração natural de florestas como estratégia de produção de mudas visando a restauração de áreas degradadas é recente no Brasil. Dentre as principais vantagens associadas a essa técnica pode-se destacar a obtenção de elevado número de espécies (geralmente não disponíveis em viveiros convencionais), a eliminação de etapas de viveiro dispendiosas ou desconhecidas (beneficiamento, armazenamento e tratamentos pré-germinativos das sementes) e a obtenção de elevado número de indivíduos em relativamente pouco tempo quando comparado à colheita de sementes. Apesar dessas vantagens, algumas restrições importantes devem ser consideradas, a começar pela aplicação desta técnica em situações específicas nas quais áreas com vegetação serão desmatadas. Nestes casos, o transplante representa uma forma de aproveitar o que de outra forma seria \"desperdiçado\", constituindo uma possibilidade de compensação ambiental aos impactos ocasionados pela construção de empreendimentos, usinas hidrelétricas, etc. Considerando que estas situações são freqüentes em nosso país, o presente trabalho tem como proposta avaliar a técnica de transplante como estratégia de produção de mudas, visando a restauração ecológica de áreas degradadas. Para tanto, a dissertação se divide em dois capítulos, sendo o primeiro referente a viabilidade da técnica - considerando seus aspectos ecológicos, técnico/silviculturais e econômicos - e o segundo a respeito da avaliação do desempenho das mudas transplantadas sob duas condições de luz (a pleno sol e sombra). De maneira geral, o transplante de plântulas e plantas jovens é viável, mas necessita de mais estudos que permitam um refinamento da técnica e melhor desempenho dos indivíduos coletados. / The transplantation of young individuals occurring under forest canopy as an strategy of planting stock production for ecological restoration is recent in Brazil. Among its most important advantages we highlight the collection of a high number of species (usually not available in nurseries), the elimination of unknown or expensive nurseries\' proceedings (seeds\' amelioration, storage and pre-germinative requirements) and the obtainment of a high number of individuals when compared to the usual seeds\' collection. Despite these advantages, some restraints must be considered, once this technique should only be applied on specific situations, like those where vegetated areas will be legally deforested. On these cases transplantation may represent a feasible way to make good use of what otherwise would be wasted, representing an interesting possibility of environmental compensation resulting from activities with adverse effects. Considering that those situations are quite common in developing countries, the present study aims to evaluate the transplantation technique as an strategy of planting stock production, improving ecological restoration efforts. For this matter, this dissertation is divided into two chapters. The former is about the technique feasibility - considering its ecological, technical/silvicultural and economic aspects - and the latter about the transplanted seedlings\' performance under two light conditions (sun and shade). In a general way, seedlings and saplings\' transplantation is feasible, although further studies are needed to refine the technique and improve the performance of transplanted individuals.

The tropical rainforests of the Peruvian Andes are some of the most biodiverse and most vulnerable to climate warming in the world. The Andes are predicted to experience substantial increases in warming of between +2 °C to +5 °C by the end of the century, in addition to an increases in the frequency of high temperature extremes, drought and flood events. The response of these forests to climate change over the next century has global relevance, due to the high levels of endemic species present and the potential role these areas will play as refugia for lowland species. Despite this, the response of tropical montane forests (TMCFs) to climate change remains under-studied. Our current understanding of how Andean species will respond to climate change is based on studies of past compositional changes. Upslope shifts in plant communities of approximately 1.2 - 2.0 m·y-1 have been observed along elevational gradients within Central and South America over the last decade. Based on these migration rates, it has been estimated that the majority of communities will lag behind increases in temperature by 5.5 °C by the end of the century. The implications of this for populations at the trailing range edge is unclear, due to a lack of mechanistic data concerning the acclimatory limits of rainforest species. When faced with rapid warming plant species will need to rapidly adapt, acclimate or migrate in order to survive. In the case of Andean species, migration rates may not be sufficient for a species to remain within its optimal thermal niche and adaptive responses will likely be too slow to be effective, hence individuals will have to acclimate in situ to prevent a decline in performance. The acclimatory ability of species can be quantified by measuring changes in performance, leaf physiology and anatomy in response to experimental manipulations of climate, however such studies are rare within the tropics. Here we carried out a seedling transplant experiment, utilising an extensive 400-3500 m asl elevational gradient in the Peruvian Andes, to simulate climate warming and upslope migration of tree seedlings under real-world conditions. To provide context for the transplant study, natural variation in leaf anatomical traits and physiological stress were explored for twelve species belonging to lowland (LF), mid-elevation (LMF) and tropical montane cloud forest communities. Adults and seedlings from the centre and furthest-most extent of each species' elevational range were studied and compared. Seedlings of each elevational forest community were transplanted downslope and upslope of their local elevational range by the equivalent of ±2 °C and ±4 °C in mean annual temperature. The experiment followed the transplanted seedlings of eleven species over a one year period, monitoring survival, growth and physiological stress (Fv/Fm) of individuals. The acclimatory ability of a subset of these species was quantified by measuring changes in photosynthetic capacity (Vcmax and Jmax), respiratory capacity (Rd) and anatomical traits (Na, Pa, LMA, LDMC) in response to transplantation. The results showed that within the natural population there was little evidence of leaf trait acclimation to elevational shifts in climate, but also little evidence of physiological stress at the trailing range edge. There were however differences in the leaf trait strategies employed by each elevational community, increasing in abiotic stress-tolerance with elevation. Physiological stress was greatest in the seedling population and, unlike the adult population, increased slightly at the trailing edge. This indicated that seedlings were more vulnerable to warming than their adult counterparts and at mid-elevations TMCF seedlings were more vulnerable than LMF seedlings. Seedling survival and growth declined in response to transplantation away from the home elevation for the majority of species, with upslope declines as a result of abiotic limitations, and downslope declines due to biotic limitations. All seedlings were found to be able to acclimate their respiratory capacity in response to transplantation, however this was not the case for photosynthetic capacity. LMF species performed significantly better than TMCF seedlings with transplantation, demonstrating a greater acclimatory capacity for photosynthesis. LMF species were able to adjust Jmax in order to maintain rates at ambient temperatures, but were not able to upregulate Vcmax upslope, whereas TMCF species were not able to respond in either transplant direction. Overall, these findings suggest that under moderate warming scenarios LMF species will have a competitive advantage over TMCF species at mid-elevations, gradually expanding their range into TMCF species' habitat over the next century. As a result of this and due to the slow pace of upslope migration, we predict that TMCF species will undergo range retractions and possible extinctions. The speed of this response will be determined by the trajectory of future warming and the frequency of extreme climatic events.

Submitted by ROBERTA MENDES DOS SANTOS null (santos-rm@outlook.com) on 2017-03-14T16:56:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberta Mendes dos Santos.pdf: 1334238 bytes, checksum: 868a0ebdbaf85c1d72e9669b9c4e9827 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-20T22:32:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mendes-santos_r_me_jabo.pdf: 1334238 bytes, checksum: 868a0ebdbaf85c1d72e9669b9c4e9827 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T22:32:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mendes-santos_r_me_jabo.pdf: 1334238 bytes, checksum: 868a0ebdbaf85c1d72e9669b9c4e9827 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Bactérias promotoras do crescimento de plantas podem promover aumento na biometria vegetal, na absorção de nutrientes e sua atuação pode ser incrementada pela disponibilização de carbono e energia, fornecidos via adubação. Desta forma, o experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito dos Bacillus subtilis e Bacillus pumilus em mudas pré-brotadas (MPB) de cana-de-açúcar e ação das mesmas bactérias associadas à adubação com vinhaça, torta de filtro e o composto de torta de filtro no cultivo inicial de cana-de- açúcar em vasos ao ar livre. O experimento foi dividido em duas fases. Na fase 1 foram utilizadas MPB e os tratamentos constituídos por: T1= Sem inóculo, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus e T4= B. subtilis + B. pumilus, realizado em delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. No final do período de formação das MPB que foi de 60 dias, foram aferidas as massas seca de parte aérea, de raízes e total e ainda feita contagem do número de bactérias totais no substrato. Na fase 2, os fatores em estudo foram quatro inoculações, sendo T1= Sem inóculo, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus e T4= B. subtilis + B. pumilus com quatro tipos de adubações: A1= Adubação mineral (AM), A2= AM + vinhaça, A3= AM + torta de filtro e A4= AM + composto de torta de filtro, combinados em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições. Os parâmetros avaliados foram: dados biométricos das plantas, massa seca de parte aérea, raízes e total, contagem do número de bactérias totais, fósforo solúvel, amônio e nitrato no solo. Na fase de MPB o uso das bactérias promoveu aumento de massa seca de raízes e total. Na fase em vasos, os tratamentos que receberam os inóculos, tiveram incremento na altura e diâmetro das plantas com destaque para o B. pumilus que proporcionou também maior massa seca de raízes e total. Nas análises realizadas no solo, observou-se que a adição das bactérias promoveu uma menor concentração de nutrientes no solo e provavelmente uma maior assimilação pelas plantas. Os tratamentos que receberam vinhaça associada à adubação mineral prejudicaram o desenvolvimento das plantas com menores valores para os dados biométricos e menor massa seca de todas as partes da planta, enquanto que no solo aumentou a concentração de amônio e número de bactérias totais. A inoculação bacteriana em MPB e em plantas de cana-de-açúcar no seu período inicial promoveu um maior desenvolvimento das plantas e poderia ser utilizada para o aumento da produtividade agrícola nessa cultura. / Plant growth rhizobacteria might promote an increase of biometric plant and their action can be optimized by availability of carbon and energy, provided via organic fertilization. In this way, the experiment was carried out with aim to evaluate the fertilization effect with cane´s wastes and promoted bacteria inoculation at initial seedling of sugar cane. The experiment was divided at two phases. Phase 1 were utilized Pre-Sprouted-Seedlings (PSS) and the treatments were T1 = control, T2 = Bacillus subtilis, T3 = B. pumilus and T4 = B. subtilis + B. pumilus. The design was randomized blocks with four repetitions. At the final period of PSS formation, were measured the shoot, root and total dry matter and also total bacteria of substrate. At the phase II the factors analysed were four kind of inoculations being T1= no inoculum, T2= B. subtilis, T3= B. pumilus and T4= B. subtilis + B. pumilus with four kind of fertilizations: F1= mineral fertilization (MF), F2= MF + vinasse, F3= MF + filter cake and F4= MF + filter cake compost, combined with 4 x 4 factorial scheme, with four repetitions. The evaluated parameters were: plants biometric data, shoot, root and total dry matter, total bacteria counting, soluble phosphorus, ammonium and nitrate levels into soil. At the PSS phase the use of bacteria promoted the increasing of root and total dry matter. At the phase 2 the treatments which received inoculas had higher height and plant´s diameter and also higher root and total dry matter, with emphasis on B. pumilus, which provided greater. Treatments that serve vineyard associated with mineral fertilization have hampered the development of plants with lower biometric data and lower dry mass of all parts of the plant, while not increasing the size of a number of total bactéria. At the soil analysis, it was observed, that the addition of bacteria promoted a lower nutrients levels into soil and likewise higher plant assimilation. The bacterial inoculation on PSS and on sugar cane at initial development period promoted higher plant development and it could be used to increase of cane yield.