As atividades antrópicas desenvolvidas nas ultimas décadas têm alterado o ciclo natural dos nutrientes, o que traz efeitos negativos às aos recursos hídricos. Os crescentes problemas com a eutrofização nesses ambientes têm aumentado os casos de florescimento de cianobactérias, que podem trazer riscos aos ecossistemas e comprometer a saúde da população. Em reservatórios, esses efeitos são ainda mais indesejáveis tendo em vista que acumulam água para múltiplos usos. Em vista desse quadro, torna-se importante o estudo da relação dos nutrientes com a comunidade fitoplanctônica. Geralmente os estudos de controle da eutrofização por restrição de nutrientes se atentam apenas à restrição do fósforo. O conhecimento sobre os efeitos das diferentes fontes nitrogenadas em reservatórios tropicais/subtropicais é praticamente inexistente. Para investigar a importância do amônio, nitrato e ureia como fontes de nitrogênio para o fitoplâncton em reservatórios tropicais com diferentes graus de trofia, foram realizadas 4 coletas nos reservatórios de Itupararanga (supereutrófico) e Barra Bonita (hipereutrófico) em dois pontos na coluna de água (profundidades referentes a 50 e 10% da radiação solar fotossinteticamente ativa na subsuperfície). As taxas de assimilação obtidas nessa pesquisa foram relativamente maiores que em trabalhos semelhantes devido à grande biomassa fitoplanctônica em Itupararanga e em Barra Bonita. As taxas de assimilação foram maiores na estação chuvosa, em Barra Bonita que em Itupararanga e, na primeira profundidade. As estratégias de assimilação de nitrogênio foram relacionadas à composição da comunidade fitoplanctônica. Em Itupararanga a comunidade apresentou domínio da cianobactéria Cylindrospemospsis raciborskii e mostrou-se bem adaptada à assimilação de amônio, nitrato e ureia, sendo o amônio a forma nitrogenada preferida, seguido de nitrato e ureia. Em Barra Bonita, a comunidade apresentou domínio da cianobactéria Microcystis aeruginosa durante a estação chuvosa, e ausência de dominância na estação seca. A mudança na composição da comunidade resultou numa maior afinidade pelo nitrato. A intensidade luminosa teve efeito positivo na assimilação da ureia. As cianobactérias parecem bem adaptadas à assimilação de qualquer fonte de nitrogênio disponível, e parte do sucesso desse grupo em reservatórios subtropicais pode ser atribuído a esta característica. / Human activities in the last decades are altering the natural nutrient cycles, with damaging repercussions to the water sources. The growing eutrophication problems are increasing cyanobacterial bloom occurrences and the environmental and health risks associated. In reservoirs, those effects are even more undesirable, due to its waters multipurpose. Therefore, understanding the relations between nutrients and phytoplankton community is needed. Overall, eutrophication control efforts are focus on phosphorus restriction. Little is known on the effects the available nitrogen sources on tropical/subtropical reservoirs primary production. To investigate the importance of ammonium, nitrate and urea to the phytoplankton in subtropical reservoirs with different trophic states, four field campaignes were conducted between October/2013 and June/2014. The water was collected in two points (depths corresponded to 50 e 10% of the surface\'s solar radiation). The uptake rates observed in the work were relatively higher than most similar works, presumably due to the high phytoplanktonic biomass in Itupararanga and Barra Bonita. The uptake rates were higher in the rain season, in the shallower depths and in Barra Bonita than Itupararanga. The uptake also differ among the reservoirs: In Itupararanga, the phytoplankton community was dominated by the cyanobacteria Cylindrospemospsis raciborskii dominance, and was well adapted to the use of ammonium, nitrate and urea (with ammonium been the favorite N source). In Barra Bonita, the phytoplankton community was dominated by the cyanobacteria Microcystis aeruginosa in the rain season and showed no dominance in the dry season. The shift in the phytoplankton community seamed to increase its affinity to nitrate uptake. The light intensity was correlated with urea uptake only. The cyanobacteria ability to use any given nitrogen source can be a key factor to its success.

As atividades antrópicas desenvolvidas nas ultimas décadas têm alterado o ciclo natural dos nutrientes, o que traz efeitos negativos às aos recursos hídricos. Os crescentes problemas com a eutrofização nesses ambientes têm aumentado os casos de florescimento de cianobactérias, que podem trazer riscos aos ecossistemas e comprometer a saúde da população. Em reservatórios, esses efeitos são ainda mais indesejáveis tendo em vista que acumulam água para múltiplos usos. Em vista desse quadro, torna-se importante o estudo da relação dos nutrientes com a comunidade fitoplanctônica. Geralmente os estudos de controle da eutrofização por restrição de nutrientes se atentam apenas à restrição do fósforo. O conhecimento sobre os efeitos das diferentes fontes nitrogenadas em reservatórios tropicais/subtropicais é praticamente inexistente. Para investigar a importância do amônio, nitrato e ureia como fontes de nitrogênio para o fitoplâncton em reservatórios tropicais com diferentes graus de trofia, foram realizadas 4 coletas nos reservatórios de Itupararanga (supereutrófico) e Barra Bonita (hipereutrófico) em dois pontos na coluna de água (profundidades referentes a 50 e 10% da radiação solar fotossinteticamente ativa na subsuperfície). As taxas de assimilação obtidas nessa pesquisa foram relativamente maiores que em trabalhos semelhantes devido à grande biomassa fitoplanctônica em Itupararanga e em Barra Bonita. As taxas de assimilação foram maiores na estação chuvosa, em Barra Bonita que em Itupararanga e, na primeira profundidade. As estratégias de assimilação de nitrogênio foram relacionadas à composição da comunidade fitoplanctônica. Em Itupararanga a comunidade apresentou domínio da cianobactéria Cylindrospemospsis raciborskii e mostrou-se bem adaptada à assimilação de amônio, nitrato e ureia, sendo o amônio a forma nitrogenada preferida, seguido de nitrato e ureia. Em Barra Bonita, a comunidade apresentou domínio da cianobactéria Microcystis aeruginosa durante a estação chuvosa, e ausência de dominância na estação seca. A mudança na composição da comunidade resultou numa maior afinidade pelo nitrato. A intensidade luminosa teve efeito positivo na assimilação da ureia. As cianobactérias parecem bem adaptadas à assimilação de qualquer fonte de nitrogênio disponível, e parte do sucesso desse grupo em reservatórios subtropicais pode ser atribuído a esta característica. / Human activities in the last decades are altering the natural nutrient cycles, with damaging repercussions to the water sources. The growing eutrophication problems are increasing cyanobacterial bloom occurrences and the environmental and health risks associated. In reservoirs, those effects are even more undesirable, due to its waters multipurpose. Therefore, understanding the relations between nutrients and phytoplankton community is needed. Overall, eutrophication control efforts are focus on phosphorus restriction. Little is known on the effects the available nitrogen sources on tropical/subtropical reservoirs primary production. To investigate the importance of ammonium, nitrate and urea to the phytoplankton in subtropical reservoirs with different trophic states, four field campaignes were conducted between October/2013 and June/2014. The water was collected in two points (depths corresponded to 50 e 10% of the surface\'s solar radiation). The uptake rates observed in the work were relatively higher than most similar works, presumably due to the high phytoplanktonic biomass in Itupararanga and Barra Bonita. The uptake rates were higher in the rain season, in the shallower depths and in Barra Bonita than Itupararanga. The uptake also differ among the reservoirs: In Itupararanga, the phytoplankton community was dominated by the cyanobacteria Cylindrospemospsis raciborskii dominance, and was well adapted to the use of ammonium, nitrate and urea (with ammonium been the favorite N source). In Barra Bonita, the phytoplankton community was dominated by the cyanobacteria Microcystis aeruginosa in the rain season and showed no dominance in the dry season. The shift in the phytoplankton community seamed to increase its affinity to nitrate uptake. The light intensity was correlated with urea uptake only. The cyanobacteria ability to use any given nitrogen source can be a key factor to its success.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T19:06:36Z No. of bitstreams: 1 LADY LAYANA MARTINS CUSTÓDIO – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 2210710 bytes, checksum: 55d1c243d2dffba97fddd5fcb1e2b54b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:06:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LADY LAYANA MARTINS CUSTÓDIO – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 2210710 bytes, checksum: 55d1c243d2dffba97fddd5fcb1e2b54b (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Capes / Buscou-se avaliar neste trabalho as precipitações da EC e da PEC do LNEB e Roraima, bem como a relação entre esta variável nas duas áreas de estudo objetivando entender melhor os sistemas precipitantes que causam a EC, que, em geral, ocorre no trimestre abril, maio e junho, portanto, fora do período de monções na AS. Bem como verificar a relação da precipitação do LNEB e Roraima com a TSM do Pacífico Equatorial e Atlântico Tropical. Para tanto, utilizou-se de dados diários de precipitação de 1979 a 2013, provenientes do CFSR do NCEP, além dos dados do projeto Era-Interim do ECMWF de mesmo período e por fim, dados mensais oceânicos das regiões do El Niño e dos setores do Atlântico no período de 1982 a 2013. A princípio, calculou-se os ciclos pêntadais da precipitação, no qual, analisou-se as séries temporais das áreas de estudo e padrões atmosféricos associados. Usou-se o método hierárquico aglomerativo de Ward para classificar as regiões homogêneas de precipitação de ambas as áreas de estudo. A relação entre a TSM e a precipitação do LNEB e em Roraima e entre as precipitações destas áreas foi estimada pelo coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados obtidos mostraram três grupos homogêneos de precipitação em Roraima e dois no LNEB. Em média a EC para as áreas de estudo tem início na pêntada 17 e final na pêntada 40. A PEC para LNEB e Roraima mostrou-se inconsistentes, pois dos cinco grupos de precipitação, em quatro, o número de ocorrências de PEC foram abaixo da metade da série histórica. As altas pressões ao nível do mar dos setores do Atlântico exercem função fundamental na contribuição da EC do LNEB e Roraima. Também se verificou que o ENOS tem papel relevante nas variabilidades interanuais da precipitação do LNEB e de Roraima, tanto nos totais anuais como nos da EC. As chuvas em Roraima apresentam correlação estatisticamente significativa com a TSM do norte do Atlântico, e as da região do Agreste do LNEB com a TSM do Atlântico Sul. Observou-se que as variabilidades interanuais dos totais anuais e sazonais de precipitação de Roraima e LNEB estão em fase, ou seja, em geral, os anos chuvosos em Roraima são os mesmos do LNEB, assim como os secos. As conclusões mais relevantes foram: a EC em Roraima possui regime tipo monções de surgimento brusco e término lento, enquanto a do LNEB apresenta transição gradual, configurando um regime diferente dos de monções; os sistemas meteorológicos produtores de precipitação nas duas regiões são diferentes, porém atuam na mesma época do ano; a marcha anual dos totais pentadais de precipitação ao longo do ano são as mesmas e são influenciados pelo ENOS e pela intensidade e posição das altas pressões do Atlântico resultando em variabilidades interanuais da precipitação em fase nas duas regiões. / The aim of this study was to evaluate the precipitations of the RS and PRS of the ENEB and Roraima, in addition to the relation between this variable in the two study areas for the sake of getting a better understanding of the precipitating systems that cause RS, which generally occurs in the quarter of April, May and June, thus outside the monsoon period in SA. Additionally the study aimed to verify the relation of the precipitation of the ENEB and Roraima with the SST of the Equatorial Pacific and Tropical Atlantic. In order to do so, daily precipitation data from 1979 to 2013 from the NCEP CFSR were used, apart from Era-Interim data from the ECMWF project of the same period and, finally, monthly ocean data from the El Niño regions and the Atlantic sectors from 1982 to 2013. At first, the 5-days cycles of the precipitation were calculated, in which the time series of study areas and the atmospheric patterns associated were analyzed. Ward's agglomerative hierarchical clustering method was used to classify the homogeneous precipitation regions of both study areas. The link between the SST and precipitation in ENEB and Roraima and between precipitations in these areas was estimated by the Pearson correlation coefficient. The results obtained showed three homogeneous groups of precipitation in Roraima and two in the ENEB. On average, the RS for the study areas starts at the 17 pentad and at the end at the 40 pentad. The PRS for ENEB and Roraima appeared to inconsistent, because among the five precipitation groups, four of them presented a number of PRS occurrences below half of the historical series. The high sea-level pressure of the Atlantic sectors play a fundamental role contributing to the ENEB and Roraima RS. It was also verified that the ENSO has a relevant role in the interannual variability of the ENEB and Roraima precipitation, both in the annual totals and in the RS. The rainfall in Roraima shows a statistically significant correlation with the SST of the North Atlantic, and those of the Agreste region of the ENEB with the SST of the South Atlantic. We observed that the interannual variabilities of the annual and seasonal precipitation totals of Roraima and ENEB are in-phase, that is, in general, the rainy years in Roraima are the same as in the ENEB, in addition to the dry ones. The most relevant conclusions were: the RS in Roraima has a monsoon type regime with abrupt onset and slow ending, while the ENEB has a gradual transition, forming a regime different from that of the monsoons; the meteorological systems producing precipitation in the two regions are different, however acting at the same time of year; the annual marching of the pentad totals of precipitation throughout the year are the same and are influenced by the ENSO and the intensity and position of the high pressure of the Atlantic, resulting in interannual variabilities of the precipitation in phase in the two regions.

A eutrofização artificial é um dos maiores desafios da sociedade moderna em relação à manutenção dos usos múltiplos da água, portanto, é preciso estudar os mecanismos que influenciam a variação das características bióticas e abióticas dos reservatórios em resposta às interferências antrópicas, sobretudo ao incremento excessivo de nutrientes, nitrogênio e fósforo. Estes nutrientes afetam a produção da biomassa aquática e favorecem florações de cianobactérias. Diante dessa problemática, a presente pesquisa quantificou as taxas de fixação biológica de nitrogênio pelo fitoplâncton, considerando que algumas cianobactérias se beneficiam dessa habilidade competitiva para dominarem muitos ecossistemas aquáticos. Para isso, foram estudados três reservatórios subtropicais com diferentes graus de trofia no estado de São Paulo, totalizando oito amostragens entre 2013 e 2015. Além de variáveis abióticas e bióticas da água, foram utilizados dois métodos, um indireto e outro direto, para estimar as taxas de fixação: redução do acetileno e traçador isótopo 15N2. Os reservatórios de Itupararanga, Barra Bonita e Lobo foram classificados como eutrófico, hipereutrófico e supereutrófico, respectivamente. As maiores concentrações de nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl: 5.930 µg /L e fósforo total: 466 µg /L ) foram observadas no reservatório de Barra Bonita, no qual não foi detectada fixação significativa pela predominância de Microcystis aeruginosa, não fixadora de N2, que atingiu biovolume máximo de 110 mm3/L. Em Itupararanga, nas coletas de outubro de 2013 e fevereiro de 2014, Cylindrospermopsis raciborskii e Anabaena sp. foram responsáveis pelas taxas de fixação, sendo que essa última apresentou maior frequência de heterócitos (75%). No Lobo, Aphanizomenon sp. (durante o inverno), C. raciborskii (durante o verão) e Lyngbya sp. (fixadora noturna de N2) realizaram a fixação em todas as amostragens, com exceção de fevereiro de 2014. Nos reservatórios de Itupararanga e no Lobo, mesmo em condições de excesso de nutrientes e elevadas relações N:P (máximo de 564:1), as taxas de fixação atingiram 0,22 e 0,95 µg/L.h, que são consideradas elevadas quando comparadas a outros estudos em ambientes temperados. A comparação entre as metodologias sugeriu que o método direto, com o traçador 15N2, foi mais sensível que o indireto, da redução do acetileno. Entre as variáveis analisadas, a que mais influenciou a fixação foi a estrutura da comunidade fitoplanctônica (e.g., características qualitativas, capacidade de fixação e presença de heterócito). As variáveis climatológicas (precipitação e temperatura) e hidrológica (tempo de detenção hidráulico), juntamente com a disponibilidade de nutrientes e a possível competição entre espécies e grupos fitoplanctônicos, regularam a comunidade fitoplanctônica. A análise do processo de fixação no período diurno ou noturno permitiu inferir diferentes estratégias adaptativas das cianobactérias presentes nos ambientes estudados. Para os três reservatórios analisados, concluiu-se que a qualidade da água está comprometida devido à floração de cianobactérias potencialmente tóxicas e isso evidencia a necessidade de medidas de controle de estado trófico para garantir os usos múltiplos da água e a saúde pública. O processo de fixação pode representar uma parcela significativa de nitrogênio nos sistemas aquáticos e não foi inibido pelo excesso de nutrientes. / Artificial eutrophication is one of the greatest challenges of modern society in relation to the maintenance of the multiple uses of water, therefore it is necessary to study the mechanisms that influence the variation of biotic and abiotic characteristics of the reservoirs in response to anthropogenic interference, especially the increase of nutrients, nitrogen and phosphorus. Such nutrients affect the production of aquatic biomass and favor cyanobacteria. This research quantified the biological nitrogen fixation rates by the phytoplankton, considering that some cyanobacteria benefit from this competitive ability to dominate many Brazilian aquatic ecosystems. We studied three subtropical reservoirs with different trophic levels in the São Paulo State, Brazil, performing eight sampling campaigns between 2013 and 2015. In addition to the abiotic and biotic variables of water, two methods were used to estimate the fixation rates: acetylene reduction and tracer isotope 15N2. The reservoirs Itupararanga, Barra Bonita and Lobo were classified as eutrophic, hypertrophic and supereutrophic, respectively. The highest concentrations of nutrients (Total Kjeldahl Nitrogen: 5.930 µg/L and total phosphorus = 466 µg/L) were observed in the Barra Bonita Reservoir, where no fixation was detected due to the predominance of Microcystis aeruginosa, non-fixing cyanobacteria, with a maximum biovolume of 110 mm3/L. In Itupararanga, in October 2013 and January 2014, Cylindrospermopsis raciborskii and Anabaena sp. were responsible for nitrogen fixation, the latter with greater frequency of heterocysts (75%). In Lobo, Aphanizomenon sp. (during the winter), C. raciborskii (during the summer) and Lyngbya sp. (night fixing N2) fixation was detected in all samplings, except for February 2014. In the Itupararanga and Lobo Reservoirs, even with excess of nutrients and at high N:P ratios (maximum of 564:1), the fixation rates reached 0.22 and 0.95 µg/L.h, which were high when compared to temperate environments. The comparison between the methodos indicated that the direct method, through the tracer 15N2, was more sensitive than the indirect method of the acetylene reduction. Considering the analyzed variables, phytoplankton community structure significantly influenced the nitrogen fixation (e.g., qualitative aspects, N2 fixation capacity and presence of heterocysts). The climatological (precipitation and temperature) and hydrological (hydraulic retention time) variables, associated with the availability of nutrients and competition among species and phytoplankton groups, regulated the phytoplankton community in the reservoirs. The analysis of the nitrogen fixation during day or night periods allowed inferring different adaptive strategies of cyanobacteria. For the three reservoirs analyzed, it is concluded that the water quality is impaired due to the bloom of potentially toxic cyanobacteria and this highlights the need for trophic state control measures to ensure the multiple uses of water and public health. The fixation process can represent a significant part of nitrogen in aquatic systems and was not inhibited by excess nutrients.

A eutrofização artificial é um dos maiores desafios da sociedade moderna em relação à manutenção dos usos múltiplos da água, portanto, é preciso estudar os mecanismos que influenciam a variação das características bióticas e abióticas dos reservatórios em resposta às interferências antrópicas, sobretudo ao incremento excessivo de nutrientes, nitrogênio e fósforo. Estes nutrientes afetam a produção da biomassa aquática e favorecem florações de cianobactérias. Diante dessa problemática, a presente pesquisa quantificou as taxas de fixação biológica de nitrogênio pelo fitoplâncton, considerando que algumas cianobactérias se beneficiam dessa habilidade competitiva para dominarem muitos ecossistemas aquáticos. Para isso, foram estudados três reservatórios subtropicais com diferentes graus de trofia no estado de São Paulo, totalizando oito amostragens entre 2013 e 2015. Além de variáveis abióticas e bióticas da água, foram utilizados dois métodos, um indireto e outro direto, para estimar as taxas de fixação: redução do acetileno e traçador isótopo 15N2. Os reservatórios de Itupararanga, Barra Bonita e Lobo foram classificados como eutrófico, hipereutrófico e supereutrófico, respectivamente. As maiores concentrações de nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl: 5.930 µg /L e fósforo total: 466 µg /L ) foram observadas no reservatório de Barra Bonita, no qual não foi detectada fixação significativa pela predominância de Microcystis aeruginosa, não fixadora de N2, que atingiu biovolume máximo de 110 mm3/L. Em Itupararanga, nas coletas de outubro de 2013 e fevereiro de 2014, Cylindrospermopsis raciborskii e Anabaena sp. foram responsáveis pelas taxas de fixação, sendo que essa última apresentou maior frequência de heterócitos (75%). No Lobo, Aphanizomenon sp. (durante o inverno), C. raciborskii (durante o verão) e Lyngbya sp. (fixadora noturna de N2) realizaram a fixação em todas as amostragens, com exceção de fevereiro de 2014. Nos reservatórios de Itupararanga e no Lobo, mesmo em condições de excesso de nutrientes e elevadas relações N:P (máximo de 564:1), as taxas de fixação atingiram 0,22 e 0,95 µg/L.h, que são consideradas elevadas quando comparadas a outros estudos em ambientes temperados. A comparação entre as metodologias sugeriu que o método direto, com o traçador 15N2, foi mais sensível que o indireto, da redução do acetileno. Entre as variáveis analisadas, a que mais influenciou a fixação foi a estrutura da comunidade fitoplanctônica (e.g., características qualitativas, capacidade de fixação e presença de heterócito). As variáveis climatológicas (precipitação e temperatura) e hidrológica (tempo de detenção hidráulico), juntamente com a disponibilidade de nutrientes e a possível competição entre espécies e grupos fitoplanctônicos, regularam a comunidade fitoplanctônica. A análise do processo de fixação no período diurno ou noturno permitiu inferir diferentes estratégias adaptativas das cianobactérias presentes nos ambientes estudados. Para os três reservatórios analisados, concluiu-se que a qualidade da água está comprometida devido à floração de cianobactérias potencialmente tóxicas e isso evidencia a necessidade de medidas de controle de estado trófico para garantir os usos múltiplos da água e a saúde pública. O processo de fixação pode representar uma parcela significativa de nitrogênio nos sistemas aquáticos e não foi inibido pelo excesso de nutrientes. / Artificial eutrophication is one of the greatest challenges of modern society in relation to the maintenance of the multiple uses of water, therefore it is necessary to study the mechanisms that influence the variation of biotic and abiotic characteristics of the reservoirs in response to anthropogenic interference, especially the increase of nutrients, nitrogen and phosphorus. Such nutrients affect the production of aquatic biomass and favor cyanobacteria. This research quantified the biological nitrogen fixation rates by the phytoplankton, considering that some cyanobacteria benefit from this competitive ability to dominate many Brazilian aquatic ecosystems. We studied three subtropical reservoirs with different trophic levels in the São Paulo State, Brazil, performing eight sampling campaigns between 2013 and 2015. In addition to the abiotic and biotic variables of water, two methods were used to estimate the fixation rates: acetylene reduction and tracer isotope 15N2. The reservoirs Itupararanga, Barra Bonita and Lobo were classified as eutrophic, hypertrophic and supereutrophic, respectively. The highest concentrations of nutrients (Total Kjeldahl Nitrogen: 5.930 µg/L and total phosphorus = 466 µg/L) were observed in the Barra Bonita Reservoir, where no fixation was detected due to the predominance of Microcystis aeruginosa, non-fixing cyanobacteria, with a maximum biovolume of 110 mm3/L. In Itupararanga, in October 2013 and January 2014, Cylindrospermopsis raciborskii and Anabaena sp. were responsible for nitrogen fixation, the latter with greater frequency of heterocysts (75%). In Lobo, Aphanizomenon sp. (during the winter), C. raciborskii (during the summer) and Lyngbya sp. (night fixing N2) fixation was detected in all samplings, except for February 2014. In the Itupararanga and Lobo Reservoirs, even with excess of nutrients and at high N:P ratios (maximum of 564:1), the fixation rates reached 0.22 and 0.95 µg/L.h, which were high when compared to temperate environments. The comparison between the methodos indicated that the direct method, through the tracer 15N2, was more sensitive than the indirect method of the acetylene reduction. Considering the analyzed variables, phytoplankton community structure significantly influenced the nitrogen fixation (e.g., qualitative aspects, N2 fixation capacity and presence of heterocysts). The climatological (precipitation and temperature) and hydrological (hydraulic retention time) variables, associated with the availability of nutrients and competition among species and phytoplankton groups, regulated the phytoplankton community in the reservoirs. The analysis of the nitrogen fixation during day or night periods allowed inferring different adaptive strategies of cyanobacteria. For the three reservoirs analyzed, it is concluded that the water quality is impaired due to the bloom of potentially toxic cyanobacteria and this highlights the need for trophic state control measures to ensure the multiple uses of water and public health. The fixation process can represent a significant part of nitrogen in aquatic systems and was not inhibited by excess nutrients.

The change in land use is an important factor affecting soil C stocks and their distribution in the soil profile. The conversion of native vegetation (NV) for agricultural systems causes a sharp decline in carbon storage in the soil, especially when the soil management is based on intensive and frequent handling and input waste of limited harvest operations. However, the adoption of the preservation system based on minimal soil disturbance and intensive cultivation system can restore levels of soil C stock. Thus , this study aimed to select six pioneer and reference areas of no-till in Rio Grande do Sul, which are now at the stage of consolidated system (>20 years) and paired with nearby native vegetation. This study is divided into three chapters: a) the first evaluated the accumulation and redistribution of carbon in the profile; b) second chapter evaluated key elements in the accumulation of carbon in the surface (0-15 cm) and deep (60-100 cm) layers c) and the third chapter tested the hypothesis that the CSR is affected by soil order and climate type. The main treatments were soil tillage and different cropping systems in two long-term experiments. The implementation of no-till for the six areas ranged from 1978 to 1990, with different textural and mineralogical gradients. Soil samples were collected at five soil depths in a soil profile (0-100 cm). The C content in the soil was determined by dry combustion analyzer using a C/N. The soil C stock was calculated based on the equivalent mass of soil. The principal component analysis (PCA) were performed with the Statistica software version 7 and used a data matrix consisting of 24 variables (attributes of climate, topography and soil surface and subsurface layer). Multiple regressions were also performed to model the C stock in the layer 0-15 and 60-100 cm depth, the method of "Stepwise" selection technique of Forward variables. The statistical regression analyzes were performed using the program JMP iN version 3.2.1 (SALL et al. 2005), using the F test at 5% significance. In chapter 1 data presented indicate that site 1 (Santa Rosa) showed the most reduction in C stock for the conversion of NV to cropping system, ranging 32-39%. C stock surface (0-5 cm) was fully recovered at site 2 (Manoel Viana), site 3 (Palm Missions), site 4 (Lagoa Vermelha) and site 5 (Cruz Alta), with this recovery of 144 % for Typic Quartzipisamment and ranging from 100 to 122% for Oxisols. The biggest changes, with regard to redistribution and increase of carbon storage occurred in the Oxisol, site 4 (Lagoa Vermelha) and 5 (Cruz Alta). There was an increase in the concentrations of particulate organic carbon (POC) in the Lagoa Vermelha and Cruz Alta, sites 4 and 5, across sampled profile relative to NV. In chapter 2 the factors that determined the accumulation of C were different in the condition of subsuperfical layer (60-100 cm) in relation to the surface layer (0-15 cm). In the surface layer (0-15 cm), the saturation of calcium, magnesium, effective cation exchange capacity (CEC) and SOM were positively correlated with the C stock in both no-till and NV. In the subsurface layer (60-100 cm) the attributes that best correlated positively with the C stock in the no-till were altitude and soil organic matter (SOM) in the no-till, and clay, and iron oxides SOM in NV. The highest altitude (801 m) and lower mean annual temperature (16.7°C) favored the accumulation of C stock of surface (0-15 cm) and subsoil (60-100 cm) in no-till. Being that the change in mean annual temperature in the subsurface horizon was more sensitive correlation with the C stock (R2= -0.91) compared to the surface horizon (R2= -0.81). In Chapter 3, the higher CSR and CPI indices were found under treatments with minimum soil disturbance and intensive crop rotation. Lower CSR and CPI values were associated with frequent mobilization and lower crop diversity. These CSR indices sensitively distinguished the intensity of tillage (NT replacing CT) and cropping systems (cover crops replacing winter fallow or crop succession).Therefore, given these results, the combination of the no-till with the intensification of cultivation of long-term systems is an efficient tool for the recovery of soil C, playing a crucial role in productivity, environmental ecosystem and soil quality. / A mudança no uso da terra é um fator importante que afeta o estoque de C do solo e a sua distribuição no perfil. A conversão da CN para sistemas agrícolas provoca uma queda acentuada no estoque de C no solo, especialmente quando o manejo do solo é baseado em operações de manejo intensivo e frequentes e entrada de resíduo da colheita limitado. No entanto, a adoção do sistema de conservação com base na perturbação mínima do solo e sistema de cultivo intensivo pode restaurar em algum nível do estoque de C no solo. Assim, o presente estudo buscou selecionar seis áreas pioneiras e de referência no SPD no Rio Grande do Sul, que hoje estão na fase de sistema consolidado (> 20 anos) pareadas com campo nativo vizinho. Este estudo esta dividido em três capítulos: a) no primeiro foi avaliado o acúmulo e redistribuição de carbono no perfil; b) no segundo capitulo foi avaliado os fatores determinantes no acúmulo de carbono em camada superficial (0-15 cm) e profunda (0-60 cm) desses solos; c) e o terceiro capítulo testou a hipótese de que a RE é afetada por ordem do solo e tipo de clima. Os tratamentos principais foram preparo do solo e diferentes sistemas de cultivo em dois experimentos de longa duração. A implantação das seis áreas sob SPD variou de 1978 a 1990, com diferentes gradientes texturais e mineralógicos. As amostras de solo foram coletadas em cinco profundidades de solo em um perfil de solo (0-100 cm). O conteúdo de C no solo foi determinado por combustão seca usando um analisador de C/N. O estoque de C no solo foi calculado com base na massa de solo equivalente. Foi realizada a análise de componentes principais (ACP) no software Statistica versão 7 e utilizada uma matriz de dados composta por 24 variáveis (atributos de clima, relevo e solo da camada superficial e subsuperficial). Foi realizada ainda uma regressão múltipla para modelar o estoque de C na camada de 0-15 e 60-100 cm de profundidade, pelo método Stepwise , técnica de seleção de variáveis Forward. As análises estatísticas da regressão foram feitas através do programa JMP IN versão 3.2.1 (SALL et al., 2005), utilizando-se o teste F, a 5% de significância. No capítulo 1 os dados apresentados indicam que o local 1 (Santa Rosa) foi o que mais reduziu o estoque de C pela conversão do CN para sistema de cultivos, variando de 32 a 39%. O estoque de C superficial (0-5 cm) foi recuperado integralmente nos locais Local 2 (Manoel Viana), Local 3 (Palmeira das Missões), Local 4 (Lagoa Vermelha) e Local 5 (Cruz Alta), sendo essa recuperação de 144% para o Neossolo Quartzarênico e variando de 100 a 122 % para os Latossolos argilosos. As maiores alterações, no que diz respeito à redistribuição e incremento de estoque de C, ocorreram no Latossolo dos locais 4 (Lagoa Vermelha) e 5 (Cruz Alta). Houve incremento nas concentrações de COP nos locais de Lagoa Vermelha e Cruz Alta em todo perfil amostrado em relação ao CN. No capitulo 2 os fatores que determinaram o acúmulo de C foram diferentes na condição da camada subsuperfical (60-100 cm) em relação à camada superficial (0-15 cm). Na camada superficial (0-15 cm), a saturação de cálcio, magnésio, CTC efetiva e MOS foram fatores correlacionados positivamente com o estoque de C tanto em SPD como em CN. Na camada subsuperficial (60-100 cm) os atributos que melhor se correlacionaram positivamente com o estoque de C no SPD foram altitude e MOS no SPD, e a argila, MOS e óxidos de ferro no CN. A maior altitude (801 m) e a menor temperatura média anual (16,7 ºC) favoreceram o acúmulo de estoques de C superficial (0-15 cm) e subsuperficial (60-100 cm) no SPD. Sendo, que a mudança de temperatura média anual no horizonte subsuperficial teve correlação mais sensível com o estoque de C (R2= -0,91) em relação ao horizonte superficial (R2= -0,81). No capitulo 3, os índices de RE e CPI mais elevados foram encontrados sob tratamentos com perturbação mínima do solo e rotação de culturas intensivas. Valores de RE e CPI baixos estavam associados a mobilização frequente e menor diversidade de culturas. Estes índices de RSE sensibilidade distinguiu a intensidade de plantio direto (PD substituindo PC) e sistemas de cultivo (culturas de cobertura de inverno substituindo sucessão pousio ou cultura). Portanto, diante desses resultados, a associação do SPD com a intensificação de sistemas de cultivo de longo prazo é uma ferramenta eficiente para a recuperação do C no solo, desempenhando um papel crucial na produtividade do ecossistema, ambiental e de qualidade do solo.

Submitted by dayse paz (daysepaz@hotmail.com) on 2016-04-06T11:50:24Z No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-05-09T14:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T14:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta_o_Cristiane_Carvalho.pdf: 1091025 bytes, checksum: 71418d6d8927740542513191376e2254 (MD5) Previous issue date: 2013 / Em lagos as macrófitas aquáticas são importantes fontes de matéria orgânica detrital, aumentam a complexidade do hábitat proporcionando vários nichos ecológicos a uma diversidade de espécies animais. Durante do processo de decomposição, a colonização dos detritos passa por uma sucessão ecológica entre fungos, bactérias e invertebrados, sendo seu papel fundamental para promover a circulação dos nutrientes. Assim, essa dissertação objetivou: (1) analisar os coeficientes de decomposição e a composição química dos detritos de duas macrófitas, a fim de verificar os efeitos dessas características sobre a biomassa fúngica e invertebrados; (2) analisar se o local de incubação das bolsas dos detritos influencia o recurso de hábitat e sobreposição espacial, interferindo na estrutura funcional da comunidade colonizadora. Para tanto foram realizados dois experimentos. Para o experimento 1 (setembro à dezembro de 2011), incubamos 24 bolsas de Potamogeton pectinatus e 24 de Chara zeylanica e retiradas em 1, 7, 20, 40, 60 e 80 dias. O material foi lavado, seco e triturado para análises químicas e determinação dos coeficientes de decomposição. A biomassa fúngica foi avaliada através do conteúdo de ergosterol. Para o experimento 2 (janeiro de 2012), foram incubadas 60 bolsas aleatoriamente divididas em 4 tratamentos, onde 15 bolsas contendo detritos de P. pectinatus foram incubadas em meio ao próprio estande (PP); 15 bolsas no estande de C. zeylanica (PC); 15 bolsas com detritos de C. zeylanica (CC) incubadas em meio ao seu estande e 15 no estande de P. pectinatus (CP), sendo retiradas em 5, 10 e 20 dias. Em ambos os estudos, os invertebrados foram classificados em grupos tróficos funcionais e determinadas a riqueza e abundância. As características químicas explicaram 59% da variação na abundância de invertebrados. A biomassa fúngica nos detritos não diferiu. A maior abundância e riqueza de invertebrados ocorreram nos detritos de P. pectinatus para o experimento 1 e nos detritos incubados em meio ao seu próprio estande (experimento 2). Houve diferença na perda de massa entre os tratamentos e entre detritos. A maior abundância na composição funcional foi de coletores - catadores e predadores, em ambos os estudos. Houve menor sobreposição espacial entre os grupos tróficos nos tratamentos em relação a PP. Nosso estudo demonstrou que os as características químicas e os coeficientes de decomposição interferem na colonização de invertebrados, relacionado ao tempo de incubação dos detritos. Além disso, o local de incubação afetou os coeficientes de decomposição e a estruturação da comunidade de invertebrados, relacionado à disponibilidade de hábitat oferecido pelos tratamentos. / In lakes the macrophytes are important sources of detrital organic matter, increase the complexity of providing various habitat niches to a variety of animal species. During the colonization process of decomposition of the waste undergoes an ecological succession among fungi, bacteria and invertebrates, and its key role in promoting the circulation of nutrients. Thus, this thesis aimed to: (1) analyze the decomposition rates and chemical composition of the detritus of two macrophytes in order to verify the effects of these characteristics on the fungal biomass and invertebrates, (2) examine if the site of the bags of incubation detritus influences the use and habitat overlap of space, affecting the functional structure of the settler community. Therefore, we performed two experiments. For experiment 1 (September to December, 2011), incubated 24 bags of Potamogeton pectinatus and 24 Chara zeylanica and withdrawn at 1, 7, 20, 40, 60 and 80 days. The material was washed, dried and ground for chemical analyzes and determination of the coefficients of decomposition. The fungal biomass was evaluated through the content of ergosterol. For experiment 2 (January, 2012), 60 bags were incubated randomly assigned to 4 treatments, where 15 bags of debris containing P. pectinatus were incubated in medium to own booth (PP); 15 scholarships in booth C. zeylanica (PC), 15 bags of detritus C. zeylanica (CC) incubated in the midst of its stand and 15 at the P. pectinatus (CP) and taken in 5, 10 and 20 days. In both studies, the invertebrates were classified into functional trophic groups and certain richness and abundance. The chemical characteristics explained 59% of variation in abundance of invertebrates. The fungal biomass in waste did not differ. The greatest abundance and diversity of invertebrates occurred in the debris of P. pectinatus for experiment 1 and incubated debris amidst its own booth (experiment 2). Was no difference in weight loss between treatments and among detritus. The highest abundance was in the functional composition of collectors - scavengers and predators, in both studies. There was a lower spatial overlap between trophic groups in treatments against PP. Our study demonstrated that the chemical characteristics and the coefficients of decomposition interfere with colonization of invertebrates, related to incubation time of detritus. Furthermore, the location of incubation affected the decomposition rates and invertebrate community structure, related to the availability of habitat offered by the treatments.

Os reservatórios são uma alternativa recorrente para o armazenamento de água destinada a múltiplos usos. O adensamento populacional e a intensificação de atividades antrópicas não planejadas em suas bacias de drenagem representam um risco aos serviços ecossistêmicos por eles oferecidos. Desenvolvida no reservatório de Itupararanga (SP), que possui importância estratégica para os recursos hídricos da bacia do rio Sorocaba e cuja área de entorno tem enfrentado pressões ambientais pela proximidade com a Região Metropolitana de São Paulo, a presente pesquisa avaliou a heterogeneidade espacial e a variabilidade temporal do reservatório e de seus principais tributários, com ênfase na análise do estado trófico e do fitoplâncton. Em treze estações de amostragem e em seis coletas realizadas em 2009 e 2010, diferentes níveis da escala espacial e temporal foram estudados com base em parâmetros operacionais do reservatório, atributos climatológicos e hidrológicos locais e variáveis abióticas e bióticas da água e do sedimento no reservatório e nos rios formadores. Foram observadas heterogeneidade espacial horizontal e variabilidade temporal significativas. As concentrações médias e medianas de fósforo total (45 e 37 \'mü\'g/L), nitrogênio total (669 e 615 \'mü\'g/L) e clorofila-a (18 e 17 \'mü\'g/L), associadas a densidades fitoplanctônicas que atingiram 42,8 \'10 POT.3\' ind/mL, revelaram condição meso-eutrófica do reservatório. A estrutura da comunidade fitoplanctônica e a alternância de Cyanobacteria e Chlorophyceae como os grupos predominantes, principalmente representados por Cylindrospermopsis raciborskii e Monoraphidium contortum, foram associadas à possível colimitação por nutrientes e à disponibilidade de luz em diferentes compartimentos do reservatório, ao tempo de detenção hidráulica, aos padrões de circulação da coluna de água e à interação com o zooplâncton e as macrófitas aquáticas. Os rios Una, Sorocabuçu e Sorocamirim foram reconhecidos como fontes pontuais de poluição e principais responsáveis pela degradação da qualidade da água do reservatório; às fontes difusas (escoamento superficial agrícola), foi atribuída menor importância relativa. Foram propostos subsídios para o manejo sustentável dos recursos hídricos, cuja discussão foi desenvolvida à luz do papel do reservatório para retenção ou exportação de cargas de sólidos e nutrientes, da abordagem das curvas de permanência de qualidade da água e da proposição de um novo Índice de Estado Trófico para reservatórios subtropicais, o IETrs. / Artificial reservoirs are a common alternative for storing water for different uses. However, population increase and unplanned anthropogenic activities in their watersheds are playing a negative role on the ecosystem services associated with them. This research was performed in the Itupararanga Reservoir (SP, Brazil), a strategic water source in the Sorocaba River Basin, which is submitted to significant environmental pressure mainly from the Metropolitan Region of São Paulo. This study analyzed the spatial heterogeneity and temporal variability of the reservoir and its main tributaries, with emphasis on trophic state and phytoplankton assessment. During six sampling occasions in 2009 and 2010 and in thirteen sampling sites, different levels of the spatial and temporal scales were investigated, based on operational parameters of the reservoir, climatological and hydrological local attributes and water and sediment abiotic and biotic variables in the reservoir and tributary rivers. Significant spatial heterogeneity (in the horizontal axle) and temporal variability were observed. The mean and median concentrations of total phosphorus (45 and 37 \'mü\'g/L), total nitrogen (669 and 615 \'mü\'g/L) and chlorophyll-a (18 and 17 \'mü\'g/L), associated with phytoplankton densities reaching 42.8 \'10 POT.3\' ind/mL, revealed the meso-eutrophic condition of the reservoir. The phytoplankton community structure and the high abundance of Chlorophyceae and Cyanobacteria as the dominant groups, especially the species Cylindrospermopsis raciborskii and Monoraphidium contortum, were associated with the possible co-limitation by nutrients and light availability in different spatial compartments of the reservoir, the hydraulic retention time, the circulation patterns within the water column and the interaction with zooplankton and macrophytes. The tributary rivers (Una, Sorocabuçu Sorocamirim) were recognized as point sources of pollution and as the main drivers of water quality degradation in the reservoir. Smaller relative importance was attributed to the diffuse sources (agricultural runoff). In order to aid in the local water resources management, the following topics were discussed: the role of the reservoir for retention or exportation of solids and nutrients, the water quality frequency curves and the proposal of a new Trophic State Index for subtropical reservoirs, the TSIsr.

Os reservatórios são uma alternativa recorrente para o armazenamento de água destinada a múltiplos usos. O adensamento populacional e a intensificação de atividades antrópicas não planejadas em suas bacias de drenagem representam um risco aos serviços ecossistêmicos por eles oferecidos. Desenvolvida no reservatório de Itupararanga (SP), que possui importância estratégica para os recursos hídricos da bacia do rio Sorocaba e cuja área de entorno tem enfrentado pressões ambientais pela proximidade com a Região Metropolitana de São Paulo, a presente pesquisa avaliou a heterogeneidade espacial e a variabilidade temporal do reservatório e de seus principais tributários, com ênfase na análise do estado trófico e do fitoplâncton. Em treze estações de amostragem e em seis coletas realizadas em 2009 e 2010, diferentes níveis da escala espacial e temporal foram estudados com base em parâmetros operacionais do reservatório, atributos climatológicos e hidrológicos locais e variáveis abióticas e bióticas da água e do sedimento no reservatório e nos rios formadores. Foram observadas heterogeneidade espacial horizontal e variabilidade temporal significativas. As concentrações médias e medianas de fósforo total (45 e 37 \'mü\'g/L), nitrogênio total (669 e 615 \'mü\'g/L) e clorofila-a (18 e 17 \'mü\'g/L), associadas a densidades fitoplanctônicas que atingiram 42,8 \'10 POT.3\' ind/mL, revelaram condição meso-eutrófica do reservatório. A estrutura da comunidade fitoplanctônica e a alternância de Cyanobacteria e Chlorophyceae como os grupos predominantes, principalmente representados por Cylindrospermopsis raciborskii e Monoraphidium contortum, foram associadas à possível colimitação por nutrientes e à disponibilidade de luz em diferentes compartimentos do reservatório, ao tempo de detenção hidráulica, aos padrões de circulação da coluna de água e à interação com o zooplâncton e as macrófitas aquáticas. Os rios Una, Sorocabuçu e Sorocamirim foram reconhecidos como fontes pontuais de poluição e principais responsáveis pela degradação da qualidade da água do reservatório; às fontes difusas (escoamento superficial agrícola), foi atribuída menor importância relativa. Foram propostos subsídios para o manejo sustentável dos recursos hídricos, cuja discussão foi desenvolvida à luz do papel do reservatório para retenção ou exportação de cargas de sólidos e nutrientes, da abordagem das curvas de permanência de qualidade da água e da proposição de um novo Índice de Estado Trófico para reservatórios subtropicais, o IETrs. / Artificial reservoirs are a common alternative for storing water for different uses. However, population increase and unplanned anthropogenic activities in their watersheds are playing a negative role on the ecosystem services associated with them. This research was performed in the Itupararanga Reservoir (SP, Brazil), a strategic water source in the Sorocaba River Basin, which is submitted to significant environmental pressure mainly from the Metropolitan Region of São Paulo. This study analyzed the spatial heterogeneity and temporal variability of the reservoir and its main tributaries, with emphasis on trophic state and phytoplankton assessment. During six sampling occasions in 2009 and 2010 and in thirteen sampling sites, different levels of the spatial and temporal scales were investigated, based on operational parameters of the reservoir, climatological and hydrological local attributes and water and sediment abiotic and biotic variables in the reservoir and tributary rivers. Significant spatial heterogeneity (in the horizontal axle) and temporal variability were observed. The mean and median concentrations of total phosphorus (45 and 37 \'mü\'g/L), total nitrogen (669 and 615 \'mü\'g/L) and chlorophyll-a (18 and 17 \'mü\'g/L), associated with phytoplankton densities reaching 42.8 \'10 POT.3\' ind/mL, revealed the meso-eutrophic condition of the reservoir. The phytoplankton community structure and the high abundance of Chlorophyceae and Cyanobacteria as the dominant groups, especially the species Cylindrospermopsis raciborskii and Monoraphidium contortum, were associated with the possible co-limitation by nutrients and light availability in different spatial compartments of the reservoir, the hydraulic retention time, the circulation patterns within the water column and the interaction with zooplankton and macrophytes. The tributary rivers (Una, Sorocabuçu Sorocamirim) were recognized as point sources of pollution and as the main drivers of water quality degradation in the reservoir. Smaller relative importance was attributed to the diffuse sources (agricultural runoff). In order to aid in the local water resources management, the following topics were discussed: the role of the reservoir for retention or exportation of solids and nutrients, the water quality frequency curves and the proposal of a new Trophic State Index for subtropical reservoirs, the TSIsr.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The subtropical seasonal forests located on the brazilian southern plateau (BSP) of Rio Grande do Sul state (Brazil) represent an extension from the Misiones province flora, considered one of the most threatened ecosystems in the world. BSP represents the largest forested areas of the state, most of the them are secondary forests, originate from agricultural abandonment areas. In many cases, these forests are source of shelter and food for livestock. Given the importance of the BSP for biodiversity conservation and maintenance of ecological services is little knowledge how these forests regenerate after impact. This doctoral thesis has been organized into four chapters, the first three describe and evaluate the secondary succession in soils and forest vegetation after abandonment of agricultural activities. Thirtyfive preserved forests at different ages (5 to> 100 years) with low environmental variability were sampled with standardized inventory methodology, for analyzes of the soil and vegetation attributes. Specifically, the questions that this study sought to answer were: 1) how soil attributes to change (11 chemical and three texture) along a forest succession and what are the best indicators of change, 2) are linear floristic changes along succession and what floristic similaririty between ages, chronosequence, successional stages and stages of development of the forests? 3) how structural attributes of vegetation (13 attributes) changes along a chronosequences and what the best indicators of changes? The results showed that the chemical properties of soil and structure vegetation changed significantly and not predictable for a single attribute along chronosequences forests. Only discriminant analysis aproach was possible to characterize the ages of forest using a group of soil and structure attibutes. The floristic composition also varied substantially where few species can be listed as indicators of a particular stage of development. Floristic patterns emerged only when pooled data from aged forests. The last chapter evaluated the effect of cattle grazing in 35 forests with different ages (5 to > 100 years) and three levels of impact (forests with current impact of cattle grazing, forests excluding grazing 10 years ago and forests without cattle grazing). Standardized inventory in all these forests were employed for analysis of soil and vegetation in order to compare and evaluate the effect and magnitude of the impact of grazing on forest ecosystem. The most adverse effect ocurred in the soil (chemical and texture) than in the floristic composition and structure of vegetation. However, the impact of grazing on soil and tree component can be recovered in 10 years after sttoped the activity in forest ecosystems. These results are important to impact monitoring, restoration and sustainable management projects in the largest and most endangered ecological corridor in Rio Grande do Sul State. / As florestas estacionais subtropicais localizadas na região do rebordo do Planalto Meridional (RPM) do Rio Grande do Sul representam uma extensão da flora proveniente da província Misiones (Argentina), essa considerada um dos ecossistemas mais ameaçados do mundo. O RPM comporta a maior área de floresta do estado que são principalmente compostas de florestas secundárias originadas do abandono de áreas agrícolas. Em muitos casos, as florestas remanescentes são utilizadas como fonte de abrigo e alimento para o gado. Dado a importância das florestas do RPM para conservação da biodiversidade e para a manutenção dos serviços ecológicos, sabe-se pouco como essas florestas se regeneram após o impacto. A presente tese de doutorado foi organizada em quatro capítulos, os três primeiros buscaram descrever e avaliar a sucessão secundária nos solos e da vegetação florestal após o abandono da atividade agrícola. Foram amostradas 35 florestas preservadas em diferentes idades (5 a >100 anos) com inventários padronizados, e em menor variação ambiental possível, para análises das características do solo e da vegetação. De forma específica, o estudo procurou responder as seguintes questões: 1) como muda os atributos do solo (11 variáveis químicas e três físicas) ao longo da sucessão florestal e quais os melhores indicadores dessa mudança; 2) existe mudanças florísticas lineares ao longo da sucessão e qual a similaridade florística entre idades, cronossequências, estágios sucessionais e nas fases de desenvolvimento da floresta? 3) como mudam os atributos estruturais da vegetação (13 atributos) ao longo da sucessão e quais os melhores indicadores dessas mudanças? Os resultados demonstraram que os atributos químicos do solo e da estrutura da vegetação mudaram significativamente nas florestas ao longo da sucessão, no entanto, as mudanças não foram lineares ou previsíveis, o que não permitiu elencar um único atributo eficiente para caracterizar uma idade de floresta. Somente com o emprego da análise discriminante foi possível identificar grupos de variáveis do solo e da estrutura da vegetação eficientes para classificar as diferentes idades de florestas. A composição florística também variou e algumas poucas espécies podem ser elencadas como indicadoras de uma determinada fase de desenvolvimento. O último capítulo avaliou o efeito do pastoreio bovino em 35 florestas com diferentes idades (5 a > 100 anos) e níveis de impacto (florestas com impacto atual de pastoreio bovino, florestas com exclusão do pastoreio a 10 anos e florestas sem pastoreio bovino). Foram realizados inventários padronizados em todas essas florestas para análise do solo e vegetação com objetivo de comparar e avaliar o efeito e a magnitude do impacto do pastoreio no ecossistema florestal. O impacto do pastoreio foi mais significativo no solo (química e textura) do que na composição florística e estrutura da vegetação, sendo possível elencar maior número de indicadores ambientais no primeiro caso. No entanto, o impacto do pastoreio no solo e no componente arbóreo pode ser recuperado em 10 anos de abandono da atividade nos ecossistemas florestais. Os resultados apresentados fornecem importantes subsídios para programas de monitoramento de impacto, recuperação de ecossistemas degradados e manejo de espécies silvícolas nesse que é o maior e mais ameaçado corredor ecológico do estado do Rio Grande do Sul.