Uma questão que ainda instiga discussões na literatura ecológica é como explicar a coocorrência dinâmica e milenar de formações florestais e campestres sob um mesmo regime climático que tende a favorecer as primeiras, como ocorre atualmente com mosaicos florestacampo no sul do Brasil. A partir de meados do século XX, têm-se evidenciado um fenômeno mundial de avanço de elementos lenhosos sobre áreas abertas. Neste sentido, a modelagem dos processos ecológicos envolvidos na manutenção de ambas as formações numa escala de paisagem permite o esclarecimento dos mecanismos que atuam na manutenção dessa coexistência até o presente e permite prever estados futuros diante dos prognósticos de drásticas alterações climáticas globais já nas próximas décadas. Para tanto, desenvolveu-se um modelo espacialmente explícito (2D-aDGVM) que agrega um Modelo Adaptativo Global de Dinâmica de Vegetação (aDGVM) e ainda inclui heterogeneidades topográficas, propagação do fogo e dispersão de sementes. Este modelo busca satisfazer a necessidade de modelagem mais realista de processos biofísicos, fisiológicos e demográficos na escala de indivíduos e relacionados de forma adaptativa às variações ambientais e aos regimes de distúrbios, ao mesmo tempo que agrega importantes processos ecológicos espaciais, até então pouco ou nada abordados por esse grupo de modelos numa escala de paisagem. Com este modelo, avaliaram-se os efeitos das variações topográficas da radiação solar incidente e destas nos mecanismos de interação (feedbacks) positiva e negativa que surgem daqueles processos na escala de indivíduos e que definem localmente os limites da coexistência entre elementos arbóreos e herbáceos. Ainda, foram analisados os efeitos do aumento da temperatura, precipitação e CO2 atmosférico, desde o período pré-industrial até projeções futuras para as próximas décadas, na performance das diferentes fisiologias envolvidas, bem como no balanço daquelas interações entre as mesmas e, finalmente, na sensibilidade da dinâmica dos mosaicos floresta-campo. Os resultados evidenciaram que, sob o regime climático vigente, uma coexistência relativamente estável entre floresta e campo numa mesma paisagem é mantida por uma alta freqüência de distúrbios, que por sua vez, resulta do forte feedback positivo do acúmulo de biomassa inflamável da vegetação campestre na intensidade do fogo, proporcionado pela condição altamente produtiva do atual clima mesotérmico. Por outro lado, intensificadas pela declividade do terreno, as heterogeneidades espaciais afetaram o balanço dessas interações, interferindo nos padrões espaço-temporais relacionados ao comportamento do fogo e dependentes da densidade de elementos arbóreos. Ainda, tanto esses efeitos observados na escala das manchas de vegetação, como o arranjo espacial inicial das mesmas na paisagem, afetaram as taxas de expansão florestal. Em outras palavras, a manutenção da coexistência de duas formações vegetais constituídas por elementos de inerente assimetria competitiva é possível pela manutenção de uma maior conectividade daquela que propicia o distúrbio, superando a vantagem da outra, que por sua vez é dependente da densidade dos indivíduos. Numa escala de paisagem, isto causa a manutenção de uma baixa conectividade entre as manchas florestais, propiciando sua relativa estabilidade num contexto de dispersão predominante a curtas distâncias. Contudo, embora ambos os sistemas tenham apresentado incremento no crescimento, produtividade e fecundidade, observou-se uma sensibilidade maior no sentido de aumento das taxas de avanço florestal em resposta às projeções climáticas futuras, principalmente nos próximos 90 anos, mesmo na presença do fogo. Isto seria proporcionado pela vantagem fotossintética das árvores-C3 sobre gramíneas-C4 na presença do fogo sob altas concentrações de CO2 atmosférico. Por fim, uma abordagem mais sistêmica dos mosaicos como estados alternativos mostrou ser adequada para o entendimento dos mecanismos que propiciam essa coexistência dinâmica na paisagem. / A longstanding problem in ecology is how to explain the coexistence over thousands of years of forests and natural grasslands under the same climatic regime, which favors the first, such as in forest-grasslands mosaics in South Brazil. Since the middle of the 20th century, a worldwide bush encroachment phenomenon of woody invasion in open vegetation has been threatening this relatively stable coexistence. In this sense, modelling ecological processes that arbitrate the maintenance of both vegetation formations at the landscape scale allows a better understanding of the mechanisms behind the maintenance of this coexistence, as well as predictions of future states under projections of drastic climate change over the next decades. For this, we developed a bidimensional spatial explicit model (2D-aDGVM) that aggregates an adaptive Global Vegetation Model (aDGVM), which includes topographic heterogeneity, fire spread and seed dispersal. The model aims at fulfilling the need for a more realistic representation of biophysical, physiological and demographical processes using an individualbased approach as it adapts these processes to environmental variations and disturbance regimes. In addition, the model includes important spatial ecological processes that have gained less attention by such models adopting a landscape-scale approach. Therefore, we evaluated the effect of topographic variations in incoming solar radiation on positive and on negative feedbacks that rise from those individual-based processes, and which in turns define the limiting thresholds upon which woody and grassy forms coexist. Additionally, the effects of increasing temperature, rainfall and atmospheric CO2 levels on the performance of distinct physiologies (C3-tree and C4-grass) were analyzed, as well as the sensitivity of forestgrassland mosaics to changes in climate from the preindustrial period to the next decades. Results showed that a relatively stable coexistence of forests and grasslands in the same landscape was observed with more frequent fires under the present climatic conditions. This was due to strong positive feedbacks of the huge accumulation of flammable grass biomass on fire intensity promoted by the high productivity of the present mesic conditions. On the other hand, spatio-temporal density dependent processes linked to fire and enhanced by slope at the patch scale, as well as the initial spatial arrangement of vegetation patches affected the rate of forest expansion at the landscape scale. The persistence of coexisting vegetation formations with an inherent asymmetry of competitive interactions was possible when the higher connectivity of the fire-prone patches (grassland) affected negatively the performance of the entire fire-sensitive system (forest). This was possible by overcoming its local densitydependent advantage, or by maintaining it with a low connectivity, which is expected to reduce the rate of coalescence of forest patches in a scenario of predominantly short distance dispersal. Despite the increments in biomass production, stem growth and fecundity that were observed in both grassland and forest, climate change increased the rates of forest expansion over grasslands even in presence of fire, and mainly over the next 90 years. This was attributed to a high photosynthetic advantage of C3-trees over C4-grasses in presence of fire under higher atmospheric CO2 levels. Finally, in the face of the general observed tendency of forest expansion over grasslands, the ancient grasslands have persisted as alternative ecosystem states in forest-grassland mosaics. In this sense, exploring this dynamic coexistence under the concept of alternative stable states have showed to be the most appropriate approach, and the outcomes of this novel perspective may highlight the understanding of the mechanisms behind the long-term coexistence.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4749.pdf: 4117281 bytes, checksum: 6047b5a8a4c0428901b24875ac28c98a (MD5) Previous issue date: 2012-07-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / Stimulus equivalence literature has shown robust data, but with some result variability between participants, with some forming classes promptly and others who do not demonstrate the expected class formation. Matching to sample (MTS) is the commonly used procedure to verify these relationships formation. However, a situation involving experimental MTS is rather complex regarding the number of potential relationships, so that the participant can form classes based on different equivalence relations that those manipulated by the experimenter. For example, responses that are counted as instances of the same relationship may include different control topographies, some responses controlled by relations of selection (when control of the participant's response is given "selecting" the correct stimulus in the presence of a particular model) while others are controlled by rejection (when there is a "rejection" of a incorrect stimulus in the presence of a particular model). One possibility to check and monitor the different control relations during the baseline training is to use special procedures to induce and identify it. One of these procedures is the blank procedure in which a black square is gradually introduced over attempts conditional discrimination baseline so as to occlude participant s sight of it. This way, separately topographies of selection and rejection can be checked, as well as differences in the formation of equivalence relations. AB, BC and CD relations trainings were programmed, each set with three different stimuli (eg: A1, A2 and A3; B1, B2 and B3, etc.). Control only for rejection or only by selection in baseline training conditional relations BC were planned in one of the trainings, and results compared with another training in which all relations were taught either by selection or by rejection. Other parametric variations (nodal distance increase and extensive pre-training role in positive equivalence results using the mask) were also investigated to advance understanding of the variables that may be related to the equivalence formation. The results indicate that learning BC relationship with only one control relation is not sufficient for the equivalence classes ready formation. These are not guaranteed even if only selecting topographies are learned. Have the whole training - ensuring that the participant learns the relations either by rejection or by selection - assures equivalence formation in much more training opportunities. The results indicated that the extensive pre-training was useful to install some prerequisites behaviors required in the task pairing. Participants who passed the pre-training before starting the experiment were partially successful in achieving the criteria for baseline conditional relations learning training, but the generalized conditional responding did not occur as readily as expected, although it seems to have occurred faster for participants who had gone through extensive pre-training. / A literatura de equivalência de estímulos tem mostrado dados robustos, porém com certa variabilidade de resultados entre participantes, com alguns formando classes prontamente e outros que não demonstram formação das classes esperadas. O emparelhamento com o modelo (MTS) é o procedimento comumente usado para verificar a formação dessas relações, no entanto uma situação experimental envolvendo MTS é bastante complexa quanto ao número de relações potenciais, de tal modo que o participante pode formar equivalências com base em relações diferentes das que são definidas pelo experimentador. Por exemplo, as respostas que são computadas como instâncias de uma mesma relação podem incluir diferentes topografias de controle, sendo algumas respostas controladas por relações de seleção (quando o controle da resposta do participante é dado pelo selecionar o estímulo correto diante de um determinado modelo) enquanto outras são controladas por rejeição (quando há a rejeição de um estímulo incorreto na presença de um determinado modelo). Uma possibilidade de verificar e controlar as diferentes relações de controle durante a linha de base é utilizar procedimentos especiais para induzir e identificar estas relações. Um desses procedimentos é o procedimento de máscaras, em que um quadrado negro é introduzido gradualmente ao longo de tentativas de discriminação condicional de linha de base, de modo a obliterar a visão do estímulo por parte do participante. Assim é possível verificar separadamente as topografias de seleção e de rejeição, bem como as diferenças nas formações de relações de equivalência. Foram programados treinos das relações AB, BC e CD, sendo que cada conjunto apresentava três estímulos diferentes (por exemplo: A1, A2 e A3; B1, B2 e B3 etc.), induzindo o controle apenas por rejeição ou apenas por seleção no treino de relações condicionais de linha de base da relação BC, em um dos treinos, e comparando-o com outro treino em que todas as relações eram ensinadas tanto por seleção quanto por rejeição. Outras variações paramétricas (aumento da distância nodal e papel do pré-treino extensivo nos resultados positivos para equivalência em treinos lineares com uso da máscara) também foram investigadas para avançar na compreensão das variáveis que podem estar relacionadas à formação de equivalência. Os resultados indicam que a aprendizagem da relação BC com apenas uma das relações de controle não é suficiente para a pronta formação de classes de equivalência, mesmo que sejam garantidas apenas relações controladas por seleção do S+. Já o treino completo - assegurando que o participante aprenda as relações tanto por rejeição quanto por seleção - garantiu a formação de equivalência em muito mais oportunidades que os outros treinos. Os resultados indicaram que o pré-treino extensivo foi útil em instalar alguns comportamentos pré-requisitos requeridos na tarefa de emparelhamento, na medida em que os participantes que passaram pelo pré treino antes de iniciar o experimento obtiveram sucesso parcial em alcançar os critérios de aprendizagem durante o treino das relações condicionais de linha de base, mas o responder condicional generalizado não ocorreu tão prontamente quanto o esperado, embora pareça ter ocorrido mais rapidamente para os participantes que haviam passado pelo pré-treino extensivo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:45:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1663.pdf: 571272 bytes, checksum: 8f6197c69932ffe1e600501481e6fce4 (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / Accordingly to stimulus control topography coherence theory the variability found in some stimulus equivalence experimental studies could be reduced or eliminated by a larger experimental control upon the controlling relations established on conditional relations training. Therefore, this research had as general goals: 1) investigating emergence of classes of equivalence stimuli between visual abstract stimuli, using a mask procedure in teaching conditional discriminations (to induce controlling relations by selection and by rejection) in preschool children and in individuals with Down Syndrome (participants up to now not studied with this procedure) and 2) verifying if the controlling relations involved in teaching of conditional discriminations coincided with those planned by the researcher. Two six year old typically developing children took part in Experiment 1 consisted by the phases: 1) pretraining; 2) teaching the conditional relations AB, BC, CD; 3) testing relations DA, AD, CA, AC, DB, BD and 4) testing to verify the controlling relations involved on baseline. A computer presented stimuli and recorded responses. For one of the participants, one-node equivalence classes were established and the controlling relations were consistent with those planned (both, by selection and rejection). The second paticipant did not show the expected emergent performances and showed inconsistent stimulus control. Experiment 2 was carried out with a child and an adolescent with Down Syndrome and consisted of the phases: 1) pretraining; 2) teaching the conditional relations AB, BC; 3) testing relations CA, AC and 4) testing to verify the controlling relations. In Experiment 2 none of the subjects showed the expected emergent performances in three presentations of test sessions. Moreover, they showed acquisition of control relations inconsistent with those planned. The results support the hypothesis that the variability found in stimulus equivalence research can be explained by the acquisition of different controlling relations throughout the teaching and also suggest that the kind of procedure employed on tests to verify the controlling relations can be efficient to identify these stimulus control relations. / Conforme a teoria da coerência das topografias de controle de estímulo, a variabilidade encontrada em alguns estudos experimentais de equivalência de estímulos poderia ser reduzida ou eliminada por meio de um maior controle experimental sobre as relações de controle estabelecidas no treino das relações condicionais. Nessa perspectiva, a presente pesquisa teve como objetivos gerais: 1) investigar a emergência de relações de equivalência entre estímulos visuais abstratos com a aplicação de um procedimento com uso de máscara no treino das discriminações condicionais (com o intuito de induzir relações de controle por seleção e por rejeição) em crianças pré-escolares e em indivíduos com Síndrome de Down (população até então não estudada com esse procedimento) e 2) verificar se as relações de controle envolvidas no treino das discriminações condicionais coincidiam com as planejadas pelo experimentador. Duas crianças de seis anos, com desenvolvimento típico participaram do Estudo 1, composto pelas seguintes etapas: 1) pré-treino; 2) treino das relações condicionais AB, BC e CD; 3) sonda das relações DA, AD, CA, AC, DB e BD e 4) sondas para verificação das relações de controle envolvidas na linha de base. A apresentação dos estímulos e o registro de respostas foram feitos por computador. Uma das participantes mostrou emergência das relações com distância de um nódulo e apresentou controle consistente com o planejado (tanto por seleção quanto por rejeição); a outra participante não apresentou emergência das relações esperadas e mostrou controle de estímulos inconsistente. O Estudo 2 foi realizado com uma criança e uma adolescente com Síndrome de Down e constituiu-se das etapas: 1) pré-treino; 2) treino das relações condicionais AB e BC; 3) sonda das relações CA e AC e 4) sondas para verificação das relações de controle. No Estudo 2 nenhuma participante mostrou emergência das relações esperadas em três apresentações das sondas. Além disso, apresentaram aquisição de controle inconsistente com o planejado. Os resultados obtidos apoiam a hipótese de que a variabilidade encontrada em estudos sobre equivalência de estímulos pode ser explicada pela aquisição de diferentes relações de controle durante o treino e também sugerem que o tipo de procedimento empregado nas sondas de verificação de relações de controle pode ser eficiente para a identificação de topografias de controle de estímulo adquiridas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2192.pdf: 1839438 bytes, checksum: c33118a6f61ebb96b4cadfa58a00b102 (MD5) Previous issue date: 2008-02-28 / Universidade Federal de Minas Gerais / The stimulus equivalence concept has been used by behavior analysts as an instrument to systematic verifications of new and complex repertories, offering an operational specification of symbolic behavior and distinguishing between two kinds of relational stimulus pairs: conditional relations and equivalence relations. The most often used procedure to verify emergence of equivalence relations is the matching to sample (MTS), in which two conditional relations between stimulus pairs are taught. In this procedure the experimenter does not know the baseline stimulus control topographies and the subject answers, although could be similar to those expected, may include different control topographies, being some controlled by selection and others controlled by rejection. One alternative possibility to verify different baseline control relations is the use of special procedures to induce and identify these relations, like the blank comparison procedure. In this procedure, a black square is introduced on the baseline conditional discrimination trials to block the stimulus for the subject. The present study used the blank comparison procedure with seven normally developing children with school failure history, to separated verify the selection and rejection topographies and the differences in the emergence of equivalence relations. Different arbitrary visual stimulus sets were used in each training: conditional discriminations with both selection and rejection topographies, conditional discriminations only with rejection topographies in the BC relations, and conditional discriminations only with selection topographies in the BC relations. The blank comparison procedure was used to generate these controls on the baseline conditional discriminations. All participants met high percents of correct answers after the training with both control topographies and demonstrating equivalence, although some children needed other procedures to remediate fails in the training. After the trainings with only rejection or selection control in the BC relations, no children obtain a positive equivalence test outcome, pointing that guarantee of both rejection and selection control topographies could minor the emergent relations test outcomes variability in the matching to sample procedures. / O conceito de equivalência de estímulos tem sido usado por analistas do comportamento como instrumento para verificar sistematicamente repertórios novos e complexos, oferecendo uma especificação operacional para o comportamento simbólico, distinguindo dois tipos de relações entre pares de estímulos: relações condicionais e relações de equivalência. O procedimento mais comumente usado para verificar a geração de relações de equivalência é o emparelhamento com o modelo (matching to sample), em que são ensinadas relações condicionais entre pares de estímulos, verificando-se a emergência de relações de equivalência. Porém, neste procedimento o experimentador desconhece as topografias de controle de estímulos da linha de base, já que as respostas, embora aparentemente similares, podem ocorrer sob controle de diferentes topografias, sendo algumas delas controladas por relações de seleção enquanto outras são controladas por rejeição. Uma alternativa para verificar e controlar as diferentes relações de controle na linha de base é utilizar procedimentos especiais para induzir e identificar estas relações, como o procedimento de máscaras. Neste procedimento, um quadrado negro é introduzido nas tentativas de discriminação condicional de linha de base, de modo a obliterar a visão de um dos estímulos por parte do participante. O presente estudo utilizou o procedimento de máscaras com sete crianças com desenvolvimento típico e histórico de fracasso escolar, verificando separadamente as topografias de seleção e de rejeição, bem como as diferenças nas formações de relações de equivalência. Para isso, foram usados conjuntos diferentes de estímulos visuais arbitrários em cada treino, comparando os resultados de sondas de relações emergentes para cada participante sob diferentes condições: treinos de relações condicionais tanto por rejeição, quanto por seleção; somente por rejeição; e somente por seleção. O procedimento de máscaras foi utilizado para induzir topografias de controle de estímulo por rejeição e por seleção nas discriminações condicionais de linha de base. Todos os participantes alcançaram porcentagens altas de acertos nas relações testadas após o treino em que foram usadas ambas as topografias de controle, demonstrando equivalência, embora alguns participantes tenham necessitado de procedimentos remediativos. No entanto, depois dos treinos apenas por rejeição ou apenas por seleção, nenhuma criança demonstrou equivalência e os desempenhos nas tentativas de linha de base intercaladas com as sondas de relações emergentes tornou-se menos acurado. Garantir o controle do responder tanto por seleção do S+ quanto por rejeição do S- pode diminuir a variabilidade dos resultados obtidos nas sondas de relações emergentes em procedimentos de emparelhamento com o modelo.

Uma questão que ainda instiga discussões na literatura ecológica é como explicar a coocorrência dinâmica e milenar de formações florestais e campestres sob um mesmo regime climático que tende a favorecer as primeiras, como ocorre atualmente com mosaicos florestacampo no sul do Brasil. A partir de meados do século XX, têm-se evidenciado um fenômeno mundial de avanço de elementos lenhosos sobre áreas abertas. Neste sentido, a modelagem dos processos ecológicos envolvidos na manutenção de ambas as formações numa escala de paisagem permite o esclarecimento dos mecanismos que atuam na manutenção dessa coexistência até o presente e permite prever estados futuros diante dos prognósticos de drásticas alterações climáticas globais já nas próximas décadas. Para tanto, desenvolveu-se um modelo espacialmente explícito (2D-aDGVM) que agrega um Modelo Adaptativo Global de Dinâmica de Vegetação (aDGVM) e ainda inclui heterogeneidades topográficas, propagação do fogo e dispersão de sementes. Este modelo busca satisfazer a necessidade de modelagem mais realista de processos biofísicos, fisiológicos e demográficos na escala de indivíduos e relacionados de forma adaptativa às variações ambientais e aos regimes de distúrbios, ao mesmo tempo que agrega importantes processos ecológicos espaciais, até então pouco ou nada abordados por esse grupo de modelos numa escala de paisagem. Com este modelo, avaliaram-se os efeitos das variações topográficas da radiação solar incidente e destas nos mecanismos de interação (feedbacks) positiva e negativa que surgem daqueles processos na escala de indivíduos e que definem localmente os limites da coexistência entre elementos arbóreos e herbáceos. Ainda, foram analisados os efeitos do aumento da temperatura, precipitação e CO2 atmosférico, desde o período pré-industrial até projeções futuras para as próximas décadas, na performance das diferentes fisiologias envolvidas, bem como no balanço daquelas interações entre as mesmas e, finalmente, na sensibilidade da dinâmica dos mosaicos floresta-campo. Os resultados evidenciaram que, sob o regime climático vigente, uma coexistência relativamente estável entre floresta e campo numa mesma paisagem é mantida por uma alta freqüência de distúrbios, que por sua vez, resulta do forte feedback positivo do acúmulo de biomassa inflamável da vegetação campestre na intensidade do fogo, proporcionado pela condição altamente produtiva do atual clima mesotérmico. Por outro lado, intensificadas pela declividade do terreno, as heterogeneidades espaciais afetaram o balanço dessas interações, interferindo nos padrões espaço-temporais relacionados ao comportamento do fogo e dependentes da densidade de elementos arbóreos. Ainda, tanto esses efeitos observados na escala das manchas de vegetação, como o arranjo espacial inicial das mesmas na paisagem, afetaram as taxas de expansão florestal. Em outras palavras, a manutenção da coexistência de duas formações vegetais constituídas por elementos de inerente assimetria competitiva é possível pela manutenção de uma maior conectividade daquela que propicia o distúrbio, superando a vantagem da outra, que por sua vez é dependente da densidade dos indivíduos. Numa escala de paisagem, isto causa a manutenção de uma baixa conectividade entre as manchas florestais, propiciando sua relativa estabilidade num contexto de dispersão predominante a curtas distâncias. Contudo, embora ambos os sistemas tenham apresentado incremento no crescimento, produtividade e fecundidade, observou-se uma sensibilidade maior no sentido de aumento das taxas de avanço florestal em resposta às projeções climáticas futuras, principalmente nos próximos 90 anos, mesmo na presença do fogo. Isto seria proporcionado pela vantagem fotossintética das árvores-C3 sobre gramíneas-C4 na presença do fogo sob altas concentrações de CO2 atmosférico. Por fim, uma abordagem mais sistêmica dos mosaicos como estados alternativos mostrou ser adequada para o entendimento dos mecanismos que propiciam essa coexistência dinâmica na paisagem. / A longstanding problem in ecology is how to explain the coexistence over thousands of years of forests and natural grasslands under the same climatic regime, which favors the first, such as in forest-grasslands mosaics in South Brazil. Since the middle of the 20th century, a worldwide bush encroachment phenomenon of woody invasion in open vegetation has been threatening this relatively stable coexistence. In this sense, modelling ecological processes that arbitrate the maintenance of both vegetation formations at the landscape scale allows a better understanding of the mechanisms behind the maintenance of this coexistence, as well as predictions of future states under projections of drastic climate change over the next decades. For this, we developed a bidimensional spatial explicit model (2D-aDGVM) that aggregates an adaptive Global Vegetation Model (aDGVM), which includes topographic heterogeneity, fire spread and seed dispersal. The model aims at fulfilling the need for a more realistic representation of biophysical, physiological and demographical processes using an individualbased approach as it adapts these processes to environmental variations and disturbance regimes. In addition, the model includes important spatial ecological processes that have gained less attention by such models adopting a landscape-scale approach. Therefore, we evaluated the effect of topographic variations in incoming solar radiation on positive and on negative feedbacks that rise from those individual-based processes, and which in turns define the limiting thresholds upon which woody and grassy forms coexist. Additionally, the effects of increasing temperature, rainfall and atmospheric CO2 levels on the performance of distinct physiologies (C3-tree and C4-grass) were analyzed, as well as the sensitivity of forestgrassland mosaics to changes in climate from the preindustrial period to the next decades. Results showed that a relatively stable coexistence of forests and grasslands in the same landscape was observed with more frequent fires under the present climatic conditions. This was due to strong positive feedbacks of the huge accumulation of flammable grass biomass on fire intensity promoted by the high productivity of the present mesic conditions. On the other hand, spatio-temporal density dependent processes linked to fire and enhanced by slope at the patch scale, as well as the initial spatial arrangement of vegetation patches affected the rate of forest expansion at the landscape scale. The persistence of coexisting vegetation formations with an inherent asymmetry of competitive interactions was possible when the higher connectivity of the fire-prone patches (grassland) affected negatively the performance of the entire fire-sensitive system (forest). This was possible by overcoming its local densitydependent advantage, or by maintaining it with a low connectivity, which is expected to reduce the rate of coalescence of forest patches in a scenario of predominantly short distance dispersal. Despite the increments in biomass production, stem growth and fecundity that were observed in both grassland and forest, climate change increased the rates of forest expansion over grasslands even in presence of fire, and mainly over the next 90 years. This was attributed to a high photosynthetic advantage of C3-trees over C4-grasses in presence of fire under higher atmospheric CO2 levels. Finally, in the face of the general observed tendency of forest expansion over grasslands, the ancient grasslands have persisted as alternative ecosystem states in forest-grassland mosaics. In this sense, exploring this dynamic coexistence under the concept of alternative stable states have showed to be the most appropriate approach, and the outcomes of this novel perspective may highlight the understanding of the mechanisms behind the long-term coexistence.

Para este trabalho, foram realizadas observações de variáveis climáticas e medidas de fluxo de carbono, durante o período de 2008 a 2010, sobre uma floresta de mata atlântica, buscando estimar o balanço de carbono neste sítio experimental, com o objetivo de melhor compreender as trocas de CO2 entre esta floresta e a atmosfera. Para tanto, foram utilizadas técnicas micrometeorológicas de vórtices turbulentos associadas a medidas de transportes advectivos. Este estudo investigou uma área de características singulares, de intensos gradientes topográficos, na cidade de São Luiz do Paraitinga, estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Com vegetação de dossel irregular e circundada por encostas íngremes de até 30º (em distâncias de 50 metros), uma torre micrometeorológica com 60 m de altura foi instalada ao final de 2007. Em 2010, em uma segunda etapa do estudo, foi finalizado o sistema para medidas de fluxos advectivos composto por outras quatro torres de 27 m de modo a definir um volume de controle em uma das encostas próxima à torre micrometeorológica, assim como sugere a técnica utilizada ao considerar os transportes advectivos na equação da conservação de massa, o que caracteriza uma abordagem mais criteriosa em função do relevo. As análises mostraram que estes transportes 1. atuam na alteração da concentração de CO2, tanto na vertical como na horizontal; 2. apresentam ciclos diários e 3. estão bem correlacionados com o armazenamento vertical de CO2, elemento participante na determinação da produtividade primária líquida de uma vegetação monitorada com a técnica comumente utilizada. Considerados os erros inerentes nas estimativas, ao final de três anos de estudo, esta floresta de mata atlântica mostrou comportar-se como uma modesta fonte de CO2, podendo ainda atuar de forma neutra, mesmo tendo acumulados anuais estimados da forma tradicionalmente encontrada na literatura. Estes resultados concordam com outros obtidos em trabalhos independentes de igual teor científico realizados nesta mesma área investigada. Dessa forma, a exclusão dos transportes advectivos não penalizou o balanço de massa; considerá-los causaria maior incerteza nas somas anuais em função do período de dados disponível e da complexidade da sua determinação, como já discutido em outros trabalhos encontrados na literatura. / For this study, observations of climate variables and measurements of carbon fluxes have been done between the years 2008 and 2010 above a brazilian Atlantic forest, aiming to estimate the carbon balance in this experimental site, in order to better understand the exchanges of CO2 between this forest and the atmosphere. To carry it out, micrometeorological eddy covariance technique was associated with advective transport measurements. This study investigated an specific area with intense topographic gradients located in São Luiz do Paraitinga city, São Paulo state, southeastern Brazil. Surrounded by vegetation with irregular canopy and steep slopes of up to 30° (at distances of 50 meters), a micrometeorological tower 60 m height was installed at the end of 2007. In 2010, the installation has been finished with four towers of 27 m height in order to define a control volume over one of the slopes near the micrometeorological tower, for measurements of advective flows as suggests the technique when advective transports are considered, from equation of mass conservation, which features a more careful approach regarding the relief conditions. The analysis showed that these transports 1. act on changes in CO2 concentration, both vertically and horizontally; 2. show daily cycles and 3. are well correlated with the vertical CO2 storage, a key participant element in determining the net primary productivity of vegetation when monitored by the technique as it is commonly applied. Considering the inherent estimated errors, at the end of three years of study, this forest was a modest source of CO2, and may also acts in a neutral way, even with annual estimated sums obtained as traditionally found in the literature. These results agree with those found through independent studies with considerable scientific content developed in the same investigated area. Thus, the exclusion of advective transport did not penalize the mass balance; consider them could cause greater uncertainty in annual amounts based on the available dataset and the complexity for its determination, as discussed in other works in the literature.

Uma questão que ainda instiga discussões na literatura ecológica é como explicar a coocorrência dinâmica e milenar de formações florestais e campestres sob um mesmo regime climático que tende a favorecer as primeiras, como ocorre atualmente com mosaicos florestacampo no sul do Brasil. A partir de meados do século XX, têm-se evidenciado um fenômeno mundial de avanço de elementos lenhosos sobre áreas abertas. Neste sentido, a modelagem dos processos ecológicos envolvidos na manutenção de ambas as formações numa escala de paisagem permite o esclarecimento dos mecanismos que atuam na manutenção dessa coexistência até o presente e permite prever estados futuros diante dos prognósticos de drásticas alterações climáticas globais já nas próximas décadas. Para tanto, desenvolveu-se um modelo espacialmente explícito (2D-aDGVM) que agrega um Modelo Adaptativo Global de Dinâmica de Vegetação (aDGVM) e ainda inclui heterogeneidades topográficas, propagação do fogo e dispersão de sementes. Este modelo busca satisfazer a necessidade de modelagem mais realista de processos biofísicos, fisiológicos e demográficos na escala de indivíduos e relacionados de forma adaptativa às variações ambientais e aos regimes de distúrbios, ao mesmo tempo que agrega importantes processos ecológicos espaciais, até então pouco ou nada abordados por esse grupo de modelos numa escala de paisagem. Com este modelo, avaliaram-se os efeitos das variações topográficas da radiação solar incidente e destas nos mecanismos de interação (feedbacks) positiva e negativa que surgem daqueles processos na escala de indivíduos e que definem localmente os limites da coexistência entre elementos arbóreos e herbáceos. Ainda, foram analisados os efeitos do aumento da temperatura, precipitação e CO2 atmosférico, desde o período pré-industrial até projeções futuras para as próximas décadas, na performance das diferentes fisiologias envolvidas, bem como no balanço daquelas interações entre as mesmas e, finalmente, na sensibilidade da dinâmica dos mosaicos floresta-campo. Os resultados evidenciaram que, sob o regime climático vigente, uma coexistência relativamente estável entre floresta e campo numa mesma paisagem é mantida por uma alta freqüência de distúrbios, que por sua vez, resulta do forte feedback positivo do acúmulo de biomassa inflamável da vegetação campestre na intensidade do fogo, proporcionado pela condição altamente produtiva do atual clima mesotérmico. Por outro lado, intensificadas pela declividade do terreno, as heterogeneidades espaciais afetaram o balanço dessas interações, interferindo nos padrões espaço-temporais relacionados ao comportamento do fogo e dependentes da densidade de elementos arbóreos. Ainda, tanto esses efeitos observados na escala das manchas de vegetação, como o arranjo espacial inicial das mesmas na paisagem, afetaram as taxas de expansão florestal. Em outras palavras, a manutenção da coexistência de duas formações vegetais constituídas por elementos de inerente assimetria competitiva é possível pela manutenção de uma maior conectividade daquela que propicia o distúrbio, superando a vantagem da outra, que por sua vez é dependente da densidade dos indivíduos. Numa escala de paisagem, isto causa a manutenção de uma baixa conectividade entre as manchas florestais, propiciando sua relativa estabilidade num contexto de dispersão predominante a curtas distâncias. Contudo, embora ambos os sistemas tenham apresentado incremento no crescimento, produtividade e fecundidade, observou-se uma sensibilidade maior no sentido de aumento das taxas de avanço florestal em resposta às projeções climáticas futuras, principalmente nos próximos 90 anos, mesmo na presença do fogo. Isto seria proporcionado pela vantagem fotossintética das árvores-C3 sobre gramíneas-C4 na presença do fogo sob altas concentrações de CO2 atmosférico. Por fim, uma abordagem mais sistêmica dos mosaicos como estados alternativos mostrou ser adequada para o entendimento dos mecanismos que propiciam essa coexistência dinâmica na paisagem. / A longstanding problem in ecology is how to explain the coexistence over thousands of years of forests and natural grasslands under the same climatic regime, which favors the first, such as in forest-grasslands mosaics in South Brazil. Since the middle of the 20th century, a worldwide bush encroachment phenomenon of woody invasion in open vegetation has been threatening this relatively stable coexistence. In this sense, modelling ecological processes that arbitrate the maintenance of both vegetation formations at the landscape scale allows a better understanding of the mechanisms behind the maintenance of this coexistence, as well as predictions of future states under projections of drastic climate change over the next decades. For this, we developed a bidimensional spatial explicit model (2D-aDGVM) that aggregates an adaptive Global Vegetation Model (aDGVM), which includes topographic heterogeneity, fire spread and seed dispersal. The model aims at fulfilling the need for a more realistic representation of biophysical, physiological and demographical processes using an individualbased approach as it adapts these processes to environmental variations and disturbance regimes. In addition, the model includes important spatial ecological processes that have gained less attention by such models adopting a landscape-scale approach. Therefore, we evaluated the effect of topographic variations in incoming solar radiation on positive and on negative feedbacks that rise from those individual-based processes, and which in turns define the limiting thresholds upon which woody and grassy forms coexist. Additionally, the effects of increasing temperature, rainfall and atmospheric CO2 levels on the performance of distinct physiologies (C3-tree and C4-grass) were analyzed, as well as the sensitivity of forestgrassland mosaics to changes in climate from the preindustrial period to the next decades. Results showed that a relatively stable coexistence of forests and grasslands in the same landscape was observed with more frequent fires under the present climatic conditions. This was due to strong positive feedbacks of the huge accumulation of flammable grass biomass on fire intensity promoted by the high productivity of the present mesic conditions. On the other hand, spatio-temporal density dependent processes linked to fire and enhanced by slope at the patch scale, as well as the initial spatial arrangement of vegetation patches affected the rate of forest expansion at the landscape scale. The persistence of coexisting vegetation formations with an inherent asymmetry of competitive interactions was possible when the higher connectivity of the fire-prone patches (grassland) affected negatively the performance of the entire fire-sensitive system (forest). This was possible by overcoming its local densitydependent advantage, or by maintaining it with a low connectivity, which is expected to reduce the rate of coalescence of forest patches in a scenario of predominantly short distance dispersal. Despite the increments in biomass production, stem growth and fecundity that were observed in both grassland and forest, climate change increased the rates of forest expansion over grasslands even in presence of fire, and mainly over the next 90 years. This was attributed to a high photosynthetic advantage of C3-trees over C4-grasses in presence of fire under higher atmospheric CO2 levels. Finally, in the face of the general observed tendency of forest expansion over grasslands, the ancient grasslands have persisted as alternative ecosystem states in forest-grassland mosaics. In this sense, exploring this dynamic coexistence under the concept of alternative stable states have showed to be the most appropriate approach, and the outcomes of this novel perspective may highlight the understanding of the mechanisms behind the long-term coexistence.

Esta tese analisa a atuação da Comissão Geográfica e Geológica do Estado de São Paulo, CGGSP no período de 1905 a 1931. Conhecer o estado de São Paulo, a sua rede hidrográfica e o seu potencial energético, a qualidade das terras para a agricultura, a localização dos núcleos urbanos e a rota de escoamento dos produtos, foi o objetivo que motivou a criação em 1886, da CGGSP. Estas metas foram alcançadas sob a chefia do engenheiro João Pedro Cardoso (1905-1931). As regiões desconhecidas no extremo oeste de São Paulo foram exploradas, a definição das divisas do estado de São Paulo teve solução definitiva, através de levantamentos sistemáticos efetuados nas regiões fronteiriças e o estado foi medido pelo método da triangulação, com a produção do mapa de São Paulo, como representação, perfeitamente levantada, demarcada e documentada. As cartas topográficas, com informações precisas sobre a localização dos rios e montanhas, das cidades e vilas, das estradas de ferro e rodoviárias, trouxeram como subproduto, as cartas gerais com dados sobre agricultura, indústria, comércio e serviços. Estudar o percurso profissional do engenheiro João Pedro, foi o fio condutor que permitiu apreciar este processo e o resultado dos trabalhos desenvolvidos pela CGGSP, instituição de excelência que, sob a sua direção, alcançou os objetivos almejados. / This thesis analyses the performance of the State of São Paulo Geographic and Geologic Commission. This Commission (CGGSP) was created in 1886 in order to better study São Paulo´s river system and energy potential, the quality of its soil, the location of urban centers and the routes for the disposal of its products. These goals were reached when the commission was headed by engineer João Pedro Cardoso (1905 - 1931). The Comission explored unknown regions in the extreme west of the state of São Paulo, defined its boundaries by systematic surveys in the frontier regions, and measured the state by the method of triangulation, with production of a map of the state of São Paulo, which was perfectly surveyed, delimited, and documented. Topographic maps with precise information regarding locations of rivers and mountains, cities and towns, and railroads and roads resulted in the elaboration of additional maps on agriculture, industry, commerce, and services. Studying the career of engineer João Pedro Cardoso allowed to appreciate how this process developed; the results of CGGSP´s work, which under his leadership became an institution known for its excellence and whose characteristics allowed it to reach its proposed goals.

La tesi ha lo scopo di individuare le coordinate fondamentali delle dinamiche di trasformazione che la città di Milano conobbe tra il VI ed il XII secolo dal punto di vista topografico, insediativo e monumentale. Attraverso l'analisi combinata di fonti scritte ed evidenze materiali vengono sistematicamente esaminati i quattro principali elementi caratterizzanti il fenomeno urbano in età medioevale: la topografia delle difese, la topografia cristiana, la topografia del potere e la topografia dell'insediamento. / The thesis aims to identify the fundamental coordinates of the transformation dynamics that the city of Milan underwent between the Sixth and the Twelfth Centuries from a topographical, settlement and monumental point of view. Through the combined analysis of written sources and material evidences, the four main elements characterizing the urban phenomenon in the Middle Ages are systematically examined: the topography of the defenses, the Christian topography, the topography of power and the topography of the settlement.

L'île tibérine est l'île fluviale se trouvant sur le Tibre, à hauteur de Rome. sa première occupation connue remonte au iiie siècle av. j.-c., lors de l'installation d'un culte en l'honneur d'Esculape. Ll'île est également au centre d'un noeud de communication entre les deux rives du fleuve. L'objectif du travail sera d'étudier la place de l'île dans la ville de Rome, de retracer son évolution, déterminer ses fonctions ainsi que ses liens et interractions avec les quartiers mitoyens : le trastevere ou le forum boarium, par exemple. L'étude s'ouvrira donc aux ponts de Rome et à certaines zones riveraines de l'île.l'étude sera réalisée en reprennant les textes des historiens et géographes antiques, les inscriptions, les vestiges archéologiques et les récits des voyageurs modernes. Cette disposition topographique de Rome, au bord d'un fleuve, à proximité d'un îlot central, se retrouve dans d'autres villes antiques. Il sera intéressant, après avoir développé l'étude de l'île, de comparer la situation avec celle d'autres villes qui présentent les mêmes caractéristiques, comme Paris ou Antioche par exemple / Tiber Island, between Vrbs and Trastevere, is one of the topographical characteristic of the site ofRome. Its history and fame begun with the arrival of Asclepius, the Greek god of medicine brought fromEpidauros. No study went thoroughly back over the history and topography of this significant component ofroman scenery since the monograph written by M. Besnier in the early years of the 20th century. Nowadayscurrent developments in archeological research and new perspectives in roman topography throw new light onmany issues. This thesis aims to go back over the development, the town-planning but also the place the Tiberislet occupied in town. In this perspective, this is not just about grasping the island as a place but also as acomponent of roman landscape and urban development. Indeed Tiber island can only be apprehended at firstwithin its natural surroundings then its urban one. The island shows a high concentration of cults, which begunwith the advent of Aesculapius, who made it the “sacred island” thus permanently marking its topography.However, studying its planning and administration reveals it was real district too, with all the features as regardsarrangements and activities. At first on the fringe of the city, its integration to the city begun in the 2nd centuryBC until it was established as uicus Censori by the augustean reform. During the Imperial period, the island isalready seen as an old-settled part of the city, which will only know new changes with the banning ofpolytheistic cult. / L’isola Tiberina, tra l’Vrbs e il Trastevere, costitui una delle particolarità topograficedel sito di Roma. La sua storia, ma supratutto la sua notorietà, comincia quando arriveEsculapio, il dio greco della medicina, importato da Epidauro. Dalla monografia di M.Besnier, pubblicata all’inizio del XX secolo, nessuna studia è tronata su questo soggetto inmodo approfondito. Ora, l’attualità della ricerca archeologica e le nuovi approci in topografiaromana getteno nuova luce su molte problematice. Duncque, questo lavoro propone diriesaminare l’evoluzione, gli insediamenti ma anche il ruolo dell’isola nella città. Inquest’ottica, non si considera solo l’isola in quanto luogo ma come elemento del paesaggio etdel urbanismo romani. Perché si posse capire l’isola Tiberina unicamente nel suo ambiante,innazi tutto naturale, poi urbano. L’isola si define soprattuto per la concentrazione di culti sulsuo territorio, iniziata dall’arrivo di Esculapio che l’insedia nel suo ruolo d’ « isola sacra » emarca definitavamente la sua topografia. Tuttavia, la studia del suo spazio et della suaamministrazione mostra che era anche un vero quartiere, di cui aveva tutti gli attributi inmateria di strutture ed attività. Inizialmente fuori dalla città, la sua intergrazione nelfunzionamento della città comincia dal II secolo a.C. fino alla riforma di Auguto che laistituisce uicus Censori. All’epoca imperiale, l’isola ostituisce già parte integrante della cittàda molto tempo, che conoscerà nuove trasformazioni col divieto del culto politeisti.Parole chiavi