Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2018-08-20T13:19:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) cristiano_rodrigues_reis.pdf: 10913876 bytes, checksum: cc00db992e7afd3cffdad2079937fbce (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2018-10-05T19:41:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) cristiano_rodrigues_reis.pdf: 10913876 bytes, checksum: cc00db992e7afd3cffdad2079937fbce (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T19:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) cristiano_rodrigues_reis.pdf: 10913876 bytes, checksum: cc00db992e7afd3cffdad2079937fbce (MD5) Previous issue date: 2018 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Como defendido na explora??o de impacto reduzido, o planejamento ? fundamental para o manejo sustent?vel de florestas tropicais. Novas tecnologias, como o LiDAR, t?m permitido a constru??o de mapas e obten??o de estimativas que auxiliam tanto no planejamento quanto nas etapas de explora??o e monitoramento do impacto. Com o intuito de reunir os diversos produtos do escaneamento laser aerotransportado (ALS) dispersos na literatura e ?teis no manejo florestal, o objetivo deste trabalho foi apresentar uma sequ?ncia metodol?gica para determinar e monitorar as restri??es ambientais e operacionais em uma ?rea sob manejo na Amaz?nia. A ?rea de estudo encontra-se na fazenda Cauaxi, munic?pio de Paragominas, estado do Par?. Foram sobrevoados 1214 hectares de Floresta Amaz?nica submetidas a manejo de impacto reduzido. Foram gerados os modelos digitais de terreno (MDT), hidrol?gicos e topogr?ficos. A vegeta??o foi mapeada por meio dos modelos de densidade relativa (MDR), de biomassa, de localiza??o de ?rvores dominantes e codominantes, de clareiras e gerado o mapa da infraestrutura existente. Por fim, a estrutura vertical da floresta foi analisada pela descri??o do perfil vertical do dossel. A resolu??o do MDT foi de 1 metro e foi poss?vel observar a varia??o da eleva??o local e os divisores de ?gua. A densidade de drenagem foi de 1,7 km/km? e as ?reas de preserva??o permanente (APP) de cursos d??gua e nascentes somaram 137,7 ha. Mapas pouco utilizados como os de microbacias e dist?ncias vertical e horizontal poderiam ser considerados na divis?o da ?rea em unidades de produ??o anual e na delimita??o de APP, respectivamente. A declividade variou de 0 a 30?, n?o apresentando APP por declividade, caracter?stica de um relevo predominantemente suave ondulado. As ?reas com restri??o ao trator skidder n?o ultrapassaram 1 km? e, as restritas aos caminh?es carregados somaram 1,9 km?. A densidade de estradas na ?rea foi de 23,42 m.ha-1 e o n?mero de p?tios por hectare foi de 0,04. A ?rea total impactada pela abertura de estradas, trilhas e p?tios foi de 30,77 hectares, correspondendo ? 2,54% da ?rea total. Foi poss?vel observar menores valores de biomassa nas unidades de produ??o anual j? exploradas. O mesmo ocorreu entre os valores de porcentagem de clareiras. O valor de biomassa m?dio, considerando pixels de 50 m?, foi de 35,5 kg. Os menores valores dos par?metros de forma e escala da fun??o Weibull para o sub-bosque mostraram rela??o com as ?reas impactadas pela abertura de infraestrutura, sendo uma alternativa ao MDR no monitoramento do impacto. J? o par?metro de escala para o estrato da copa teve rela??o com o modelo de m?ximo dossel, indicando a localiza??o das ?rvores emergentes. Foi poss?vel mapear de maneira precisa as ?reas com restri??es ambientais e operacionais a partir do ALS, bem como, obter outros produtos interessantes para o manejo florestal. Este trabalho apresentou um roteiro metodol?gico para a inser??o do ALS no planejamento de todas as etapas do manejo florestal. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia Florestal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2018. / The reduced impact logging refers to the forest planning as a critical step to the sustainable tropical forest management. New technologies, such as LiDAR, have made possible to obtain maps and estimates which help on the planning, exploitation and impact monitoring phases. In order to gather the useful products of airborne laser scanning (ALS) in forest management, the objective of this work was to present a methodological sequence to determine and monitor the environmental and operational constraints in an area under management in the Amazon. The overflown area is located at the Cauaxi farm, municipality of Paragominas, state of Par?, Brazil. The ALS covered 1214 hectares of amazon forest submitted to reduced impact logging. Then, models such as digital terrain model (DTM), hydrological and topographic were extracted. Furthermore, the vegetation was mapped through models of relative density (MDR), biomass, localization of dominant and codominant trees, and clearing and map of the existing infrastructure. Finally, the forest vertical structure was analyzed by the description of the canopy height profile. The 1meter resolution DTM allowed to observe the variation of elevation and water dividers. The drainage density was 1.7 km/km? and the permanent preservation areas (PPA) related to water courses and springs comprised 137.7 ha. Underused maps such as micro-basins and vertical and horizontal distances could be considered in the division of the area into annual production units and in the PPA delimitation, respectively. The slope ranged from 0 to 30 ? and did not present PPA by slope, characteristic of a predominantly soft wavy relief. The areas restricted to the skidder tractor does not exceed 1 km?, and those restricted to loaded trucks generated a total of 1.9 km?. The density of roads inside the area was 23.42 m.ha-1 and the number of the storage yards per hectare was 0.04. The area impacted by the opening of roads, trails and yards was 30.77 hectares, corresponding to 2.54% of the total area. It was possible to observe lower values of biomass in the annual production units already exploited. The same occurred with the percentage values of clearings. The average biomass value considering pixels of 50 m? was 35.5 kg. The lower values of shape and scale parameters of the Weibull function for the understory were related to the areas impacted by the infrastructure opening. The maps obtained with the Weibull parameters for understory can be an alternative to the RDM on the impact monitoring. The canopy scale parameter was related to the tall canopy model, indicating the location of the emergent ones. It was possible to accurately map the areas with environmental and operational restrictions from the ALS, as well as obtaining other interesting products for forest management. This work presents a methodological guide for the insertion of ALS in the planning of all stages of forest management.

Dentre as diversas famílias botânicas presentes na Mata Atlântica, as Fabaceae (leguminosas) apresentam grande importância, tanto pela sua abundância e ampla distribuição, como por desempenhar um papel importante no ciclo do nitrogênio (N). Levantamentos realizados em duas fisionomias florestais da Floresta Tropical Atlântica, situadas ao longo de um gradiente altitudinal (Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas e Florestas Ombrófila Densa Montana), mostraram uma maior disponibilidade de N nas Terras Baixas em relação à floresta Montana. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel das leguminosas potencialmente fixadoras de N nessas duas fisionomias florestais. Para atingir esse objetivo, foram determinados os conteúdos de N e C, além da composição isotópica do N, nas folhas das leguminosas nodulantes (F+) ou não (F-), e nas folhas de não leguminosas (NF). As coletas foram feitas em uma parcela situada na floresta Montana e em duas parcelas na floresta de Terras Baixas. Analisaram-se 207 amostras foliares e considerando os dois gradientes altitudinais, a média do 15N foi menor nas F+ (0.4±1.2?) em relação a das NF (1.6±1.8?), mas não significativa quando comparada ao valor médio das F- (1.4±1.3?). O valor médio para a concentração de N nas F+ foi mais elevado do que nas NF e F-. Para as concentrações de P não houve diferença entre F+, F- e NF. A concentração de Ca foi mais elevada nas NF do que nas F+, sem diferença significativa em relação às F-. A razão C:N foi maior nas NF ao comparar-se com as F+ e F-, mas sem diferença significativa das NF em relação às F-. O valor médio da razão N:P foi mais elevado nas F+, sem diferir das F-. As Terras Baixas apresentaram maiores valores médios de 15N, P e Ca, e menores razões C:N e N:P. Ao considerar a interação entre altitude e capacidade de nodulação, o valor médio do 15NNF foi significativamente maior nas Terras Baixas, mas sem diferença para plantas F+ entre fisionomias. A concentração de N foi menor nas NF em relação às F+ nas duas altitudes, porém, entre as duas altitudes não houve diferença significativa entre as plantas. Para o PNF, as concentrações foram maiores nas Terras Baixas, mas sem diferença entre altitudes para o valor médio de PF+. O Ca foi mais elevado nas Terras Baixas, tanto para as NF quanto para F+. A razão C:NNF foi menor nas Terras Baixas, não demonstrando diferenças entre fisionomias nas plantas F+. N:P nas NF apresentou valor médio mais elevado nas Terras Baixas, mas sem diferença significativa para N:PF+. Foi possível confirmar que as leguminosas apresentam concentrações distintas de nutrientes em relação a outras espécies, as quais podem interferir na decomposição da matéria orgânica e na dinâmica do ciclo de N dessas fisionomias florestais da Mata Atlântica. Mas, não foi detectado que as leguminosas estavam ativamente fixando nitrogênio atmosférico. / Among several botanical families present in the coastal Atlantic Forest, the Fabaceae family has a significant ecological role not only due its abundance and wide distribution, but as well as for having an important role in the terrestrial nitrogen (N) cycle. Studies conducted by our group have shown that Atlantic tropical forest located in lower altitudes (Terras Baixas) has a more open nitrogen cycle, while, at higher altitudes (Montana Forest) has a more closed nitrogen cycle. Under this scenario the main objective of this project was to investigate the role of Fabaceae on the N and other nutrients cycles in two Atlantic forests, with distinct characteristics of the N cycle. One with an open nitrogen cycle located at 100 m of altitude and another with a closed nitrogen cycle located at 1000 m of altitude. A number of 207 leaf samples was analysed and considering the total sample within the two altitudinal gradients, 15N mean value was lower in F+ (0.4 ± 1.2 ?) relative to the NF (01.06 ± 01.08 ?) but not different when compared to average value of F- (1.4 ± 1.3 ?). The mean value for the concentration of the NF+ showed higher than the F- and NF. P concentrations did not differ between F+, F- and NF. Ca was higher than in NFF+, with no significant difference in relation to F-. C:N ratio was higher in NF when comparing with the F+ and F-, but did not differ to NFF-. Average value of N:P ratio was higher in F+, but did not show difference to F-. The Lowland had higher mean values of 15N, P and Ca, lower C:N and N:P ratios, but no significant difference in the concentration of N compared to Montana. When considering the interaction between altitude and nodulation, the average 15NNF was significantly higher in the Lowland, but no difference for F+ was observed between the sites. F- were not observed in the Lowland. The N concentration was lower in NF compared to F+ in the two altitudes, however, between these parameters and in different altitudes, there was no difference. PNF concentrations were higher in the Lowland, but no difference between altitudes for the average PF+ was observed. Ca was higher in Lowland for both NF and for F+. The C:NNF ratio was lower in the Lowland, showing no differences between the sites in F+ plants. N:P ratio in NF was higher in the Lowland, but there was no significant difference in N:PF+. With the data presented the paradox related to N richness in tropical forests and the absence of fixation in this environment continues. It can be conclude because it was the legumes are not fixing, even when comparing the different physical conditions and nutrient availability. However, it was confirmed that legumes have different concentrations of nutrients in their tissues over other species which may interfere with the decomposition of organic matter and in the N cycle of the ecosystem.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-03-30T13:02:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Daniela_Reis_FINAL.pdf: 1679628 bytes, checksum: 38cb33a0301c9b8b0b881b5bee95a35c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T13:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Daniela_Reis_FINAL.pdf: 1679628 bytes, checksum: 38cb33a0301c9b8b0b881b5bee95a35c (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Universidade Federal de Pernambuco / Florestas Secas são ecossistemas expostos às perturbações antrópicas crônicas (PAC) e estão entre os mais ameaçados por mudanças climáticas devido às previsões de aumento de temperatura e redução de precipitação. Apesar de parecerem gradativos, os efeitos podem ser também bastante deletérios para a biota deste ecossistema. Neste estudo, foi investigado se o aumento da PAC e a redução da precipitação afetam a comunidade e populações de plantas com NEFs e os atributos morfo-anatômicos destas glândulas de duas espécies da Caatinga. O estudo foi realizado no Parque Nacional do Catimbau, onde os indivíduos com NEFs presentes em 19 parcelas ao longo de dois gradientes independentes de PAC e de precipitação foram marcados e suas espécies identificadas. Para análise anatômica foram coletadas amostras de glândulas de Poincianella microphylla e Pityrocarpa moniliformis. Foram encontradas 28 espécies pertencentes a 5 famílias. A composição de espécies variou apenas ao longo do gradiente de precipitação. As abundâncias de Senegalia bahiensis e Senna velutina aumentaram com a precipitação enquanto Po. microhylla e Sapium glandulosum diminuíram. Em relação aos atributos morfológicos, apenas a largura do tecido secretor e o comprimento e largura das glândulas de Pi. moniliformis foram relacionados positivamente com a precipitação e não com o gradiente de perturbação. Nossos resultados indicam que a disponibilidade de água é um fator chave para a Caatinga uma vez que o nível de precipitação local tem uma influência mais forte sobre comunidades e populações de plantas com NEF que a PAC. / Dry forests are exposed to chronic anthropogenic disturbances (CAD) and are one of the ecosystems most threatened by climate changes due to future previsions involving increasing in temperature and decreasing in rainfall. Besides the effects seem to be gradual, they can be seriously deleterious for the biota of this ecosystem. In this study was investigated if an increasing in CAD and a reduction in rainfall level affect the community and population of EFN-bearing plants and the morph-anatomical characters of these glands in Caatinga. The study was carried out at the National Park of Catimbau (Pernambuco, Brazil), where individuals with EFNs were found in 19 plots through two independent gradients of CAD and rainfall where species were marked and then identified. For the morph-anatomical analyses were collected glands surveys of Poincianella microphylla and Pityrocarpa moniliformis. It was found 28 species belonging to 5 families. Species composition changed only through the rainfall gradient. The abundances of Senegalia bahiensis and Senna velutina were positively related to the rainfall, as Po. microhylla and Sapium glandulosum were negatively related. In relation to the morphological attributes only the width of secretory tissue and the lenght of glands of Pi. moniliformis were positively related with the rainfall and not with the disturbance gradient. The results indicate that water availability is a key factor for Caatinga once the rainfall level has stronger influence on communities and populations of plants bearing EFNs than PAC do.

As mudanças no uso do solo, como por exemplo a remoção de áreas florestais para a implantação da agricultura e pecuária, promovem alterações no teor de matéria orgânica do solo. Em contrapartida, a regeneração natural surge como uma possibilidade do reestabelecimento parcial de funções ecológicas importantes, com destaque para o papel das florestas secundárias na redução do fluxo de gases atmosféricos, na influência da qualidade e quantidade da água, e no sequestro de carbono da atmosfera e estocagem no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento do carbono e do nitrogênio no solo ao longo da sequência cronológica de florestas secundárias, comparando-as com floresta madura e pastagens no município de Rio Claro (SP). Com o auxílio de imagens aéreas (dos anos de 1978, 1995, 2000 e 2008) foram selecionadas 15 parcelas com 900 m2 cada, as quais consistiram em uma sequência temporal de florestas secundárias regeneradas sob pastagem (apresentando 8 a 16 anos (FS12), 21 a 38 anos (FS30) e 38 a 54 anos (FS46)), além de floresta \"fonte\" (floresta estacional semidecidual) com mais de 55 anos (FF) e pastagem em uso há mais de 50 anos (PA50). O solo da área de estudo é classificado como Argissolo de textura média. As concentrações e estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) e os valores isotópicos de C (?13C) foram analisados na serapilheira e nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm do solo. A análise de ?13C indicou presença do sinal isotópico oriundo de vegetação C3 já nos primeiros 12 anos de regeneração, representando 60% do C presente no solo (proveniente da FF e da FS12). Na área de pastagem foi constatada a presença de carbono remanescente da floresta nativa (C3), correspondendo por 30% do carbono total. A análise de componentes principais definiu os agrupamentos de acordo com as áreas de estudo, além de correlacionar negativamente os estoques de carbono e nitrogênio e os teores de areia. As florestas secundárias apresentaram estoques de carbono e nitrogênio na serapilheira próximos à floresta fonte (1,8 Mg C ha-1 e 0,10 Mg N ha-1). Os estoques de C e N no solo (0-30 cm) foram maiores na floresta fonte (74,1 Mg C ha-1 e 7,6 Mg N ha-1), ocorrendo brusca redução (40%) na conversão para pastagem (41,4 Mg C ha-1 e 4,7 Mg N ha-1). Além disso, as áreas de regeneração não diferiram da área de pastagem quanto aos estoques de carbono e nitrogênio no solo / Changes in soil use, such as the removal of forest areas for the implantation of agriculture and livestock, promote changes in soil organic matter content. Due to this imbalance between the inputs and outputs of plant material in the system the MOS dynamics will be changed, affecting the ecosystem as a whole. On the other hand, natural regeneration appears as a possibility for the partial reestablishment of important ecological functions, with emphasis on the role of secondary forests in the reduction of the flow of atmospheric gases, the influence of water quality and quantity, and sequestration of carbon from the atmosphere and storage in the soil. The objective of this work was to evaluate the behavior of carbon and nitrogen in the soil along the chronological sequence of secondary forests, comparing them with old growth forest and pastures in Rio Claro (SP). Fifteen plots with 900 m2 each were selected using aerial images (from 1978, 1995, 2000 and 2008), which consisted of a temporal sequence of regenerated secondary forests under pasture (8 to 16 years old (FS12) 21 to 38 years old (FS30) and 38 to 54 years old (FS46)), as well as an old growth forest (seasonal semideciduous forest) with more than 55 years (FF) and pasture in use for more than 50 years (PA50). The soil of the study area is classified as Argissolo. with medium texture. The concentrations and stocks of carbon (C) and nitrogen (N) and the isotopic values of C (?13C) were analyzed in the litter and in the layers of 0-10, 10-20 and 20-30 cm of the soil. The analysis of ?13C indicated the presence of the isotopic signal from C3 vegetation already in the first 12 years of regeneration, representing 60% of the C present in the soil (coming from FF and FS12). In the pasture area, the remaining carbon of the native forest (C3) was observed, corresponding to 30% of the total carbon. The principal components analysis defined the groupings according to the study areas, in addition to negatively correlating the carbon and nitrogen stocks and the sand contents. Secondary forests presented carbon and nitrogen stocks in the litter approximate to the old growth forest (1,8 Mg C ha-1 and 0,10 Mg N ha-1). C and N stocks in the soil (0-30 cm) were higher in the old growth forest (74,1 Mg C ha-1 and 7,6 Mg N ha-1), with an abrupt reduction (40%) in conversion to pasture (41,4 Mg C ha-1 and 4,7 Mg N ha-1). In addition, the regeneration areas did not differ from the pasture area for carbon and nitrogen stocks in the soil

Neste trabalho o estudo fitoquímico foi guiado por dois bioensaios visando o fracionamento e o isolamento de substâncias com atividades antitumoral e antifúngica potenciais. Os bioensaios utilizados são específicos e foram realizados com três cepas modificadas da levedura Saccharomyces cerevisiae e com duas espécies de fungos: Cladosporium cladosporioides e Cladosporium sphaerospermum. O fracionamento guiado por estes bioensaios foi desenvolvido com duas espécies da Mata Atlântica: Petiveria alliacea L. e Bathysa meridionalis L.; e uma espécie da Floresta Amazônica: Psichotria spectabillis S. Este trabalho resultou no isolamento de vinte e duas substâncias. Da espécie P. alliacea foram isolados dois sulfetos, dois dissulfetos, três polissulfetos e um esteróide. A espécie P. spectabillis forneceu três cumarinas, dois diterpenos e dois flavonóides. Da espécie B. meridionalis foram isolados sete triterpenos. Além do estudo químico guiado por bioensaios, os óleos essenciais obtidos das espécies estudadas foram analisados por cromatografia gasosa e trinta substâncias foram identificadas como polissulfetos, mono, sesqui e diterpenos. As substâncias 1, 3, 4, 5, 13 e 22 apresentaram forte atividade antifúngica. As substâncias 1, 4, 6, 9, 13, 22 e a mistura 20-21 foram capazes de inibir seletivamente o crescimento dos mutantes de S. cerevisiae indicando que a atividade citotóxica destas substâncias está relacionada com as vias de reparo do DNA celular. O sulfeto 3, o dissulfeto 4 e os polissulfetos 6 e 8 até então não haviam sido descritos na literatura como substâncias de origem natural. / In this work the phytochemical guided-fractionation, using two bioassays was performed aiming the fractionation and the isolation of potential antifungal and antitumoral compounds. The bioassays used are specific and were performed with three mutants strains of the yeast Saccharomyces cerevisiae, and with two species of fungi: Cladosporium cladosporioides and Cladosporium sphaerospermum. The bioassays guided-fractionation were clone using two plant species: Petiveria alliacea L. and Bathysa meridionalis L. from Atlantic forest: and Psychotria spectabillis S. from Amazon forest: This study resulted in the isolation of 22 substances. From P. alliacea were isolated 2 sulfydes, 2 disulfydes, 3 polissulfydes and 1 steroid. From P. spectabillis supplied 3 cumarins, 2 diterpens and 2 flavonoids. From B. meridionallis were isolated 7 triterpens. Besides the chemical guided-fractionation study, the essential oils obtained of these species were also analyzed by gaseous chromatography and 30 compounds were identified as polisulfydes, mono, sesqui and diterpens. The substances 1, 3, 4, 5, 13 and 22, showed strong antifungal activity. The substances 1, 4, 6, 9, 13, 22 and the mixture 20-21 showed DNA-damaging activity, which was evidenced by selective inhibition of the growth of the mutants of S. cerevisiae. The sulfyde 3, the disulfyde 4 and the polisulfydes 6 and 8 have been described as natural derivatives for the time in this work.

Neste estudo analisamos a diversidade e endemismos da flora lenhosa das florestas estacionais decíduas (FEDs) do norte e centro do Perú. Caracterizamos a diversidade das plantas lenhosas ao longo dos vales, para definir os valores de conservação da área a nível nacional. Os resultados indicam que as FEDs do vale do Marañón apresentam valores significativamente altos em endemias em relação às outras FEDs do Perú e FEDs vizinhas e o padrão de endemismos e estrutura populacional das espécies variam no gradiente geográfico e altitudinal. Em constraste, as FEDs do vale do rio Tambo, centro do Perú, são moderadamente ricas em espécies do que a média das FEDs neotropicais e apresentam escassos endemismos. Esta região necessita de mais esforços de pesquisas para conhecer mais profundamente os elementos da biodiversidade. Neste estudo, também realizamos a caracterização dendro-anatômica do lenho das árvores de 87 espécies, sendo o primeiro registro da anatomia da madeira das árvores dos dois vales. Das análises do lenho das 183 espécies registradas nas florestas do norte e centro do Perú, só 157 apresentam anéis de crescimento e precisam ser analisadas em detalhe com outras pesquisas de desenvolvimento cambial e técnicas tradicionais de análises dendrocronológicas. A derivação desta informação pode alcançar alto impacto em estudos de variabilidade climática e aplicações na conservação. Assim mesmo, a análise preliminar dendrocronológica das taxas de crescimento do tronco revelam que as árvores de Cedrela kuelapensis apresentam as taxas de crescimento mais altas e ressaltam como um excelente recurso para programas de reflorestamento nos vales interandinos, além, das populações endêmicas de Cordia iguaguana e Esenbeckia cornuta são principalmente de exemplares jovens. Esperamos que as informações dos cinco capítulos constituam-se uma eficiente e importante ferramenta para melhorar a gestão dos recursos florestais dos vales estudados. / In this study we analyzed the diversity and endemism of the woody flora of Seazonally dry tropical forests (SDTF) in northern and central Peru. We characterized the diversity of woody plants along the valleys to define the conservation values of the area at the national and international levels. The results indicate that the SDTF s of the Marañón Valley show surprisingly high values in endemics in relation to other SDTF s in Peru and neighboring SDTFs, and the pattern of endemism and population structure of the species varies in geographic and altitudinal grades. In contrast, the SDTFs of the Tambo River Valley, central Peru, are moderately rich in species that average the neotropical SDTFs and have scarce endemism. This region needs more efforts to get to know the elements of biodiversity more deeply. In this study, we also performed the dendroanatomic characterization of 87 species and is the first report of the anatomy of the wood for the two valleys. From the analysis of the wood of the 183 species recorded in the forests of northern and central Peru, only 157 have growth rings and need to be analyzed in detail with other studies of exchange rate development and traditional techniques of dendrochronological analysis. The derivation of this information can reach high impact in studies of climatic variability and conservation applications. Likewise, the preliminary dendrochronological analysis of growth rates reveals that Cedrela kuelapensis showed the highest growth rates and stands out as an excellent resource for reforestation programs in the inter-Andean valleys, in addition, Cordia iguaguana and Esenbeckia cornuta endemic populations are mainly from young individuals. We hope that the information in the five chapters constitutes in efficient and important tool to improve the management of forest resources in the valleys studied.

Através da amostragem de 28 sítios em diferentes estádios de regeneração em uma área de Mata Atlântica contínua, procuramos nesta dissertação contribuir para o entendimento dos mecanismos relacionados às mudanças faunísticas observadas durante o processo de regeneração em florestas tropicais, e, assim, melhor compreender o valor das florestas secundárias para a conservação da biodiversidade tropical. Para isso, na primeira parte da dissertação investigamos a influência da regeneração sobre características de estrutura da floresta e disponibilidade de alimento consideradas importantes para diversos grupos da fauna. Encontramos maior profundidade do folhiço, volume de galhadas e disponibilidade de frutos de uma abundante palmeira de sub-bosque nas florestas mais maduras, enquanto que nas áreas em estádio mais inicial de regeneração encontramos maior conexão da vegetação, biomassa de artrópodes no solo e disponibilidade de frutos no total e da espécie de planta mais abundante no sub-bosque. Essas modificações podem estar relacionadas às mudanças na fauna observadas durante a regeneração florestal. As espécies que dependem de características só encontradas nas matas mais maduras, como espaços abertos para movimentação, maior complexidade do chão da floresta, ou determinados recursos alimentares poderiam encontrar limitações em áreas em estádios mais iniciais de regeneração, ao passo que espécies que não dependem desses recursos poderiam se beneficiar da maior disponibilidade total de alimentos, ou da maior conexão da vegetação para movimentação, encontradas nessas áreas. Na segunda parte do trabalho, avaliamos a influência da regeneração e de características estruturais e de disponibilidade de alimento sobre espécies endêmicas (especialistas de floresta) e não-endêmicas (generalistas de habitat) de pequenos mamíferos terrestres. Como previsto, observamos que um grupo de espécies (generalistas de habitat) prolifera nas áreas mais jovens, enquanto que o outro grupo (especialistas de floresta) foi mais comum, embora de maneira mais sutil, nas áreas mais maduras. Esses padrões foram em parte explicados pelas variáveis mensuradas, principalmente a disponibilidade de recursos alimentares. Aparentemente, as espécies generalistas estão se beneficiando da maior disponibilidade de alimentos encontrada nas áreas em estádio mais inicial de regeneração, enquanto que as especialistas possuem maior capacidade de ocupação das áreas mais maduras, onde esses recursos são mais escassos. Portanto, esses resultados sugerem um compromisso (trade-off) entre capacidade competitiva e capacidade de utilização de recursos 101 abundantes, como prevê o mecanismo de nicho sucessional, proposto inicialmente para explicar a sucessão de espécies vegetais. As características encontradas nas florestas mais jovens favoreceram a proliferação de espécies de pequenos mamíferos terrestres generalistas de habitat. Entretanto, o efeito positivo da regeneração florestal sobre as espécies especialistas, de maior interesse para a conservação, foi menos acentuado, de forma que as florestas secundárias abrigaram uma assembléia de pequenos mamíferos terrestres rica, podendo, portanto, representar um importante instrumento de aumento de área e conectividade em paisagens altamente modificadas, como as encontradas na Mata Atlântica. Entretanto, esses resultados não reduzem o valor das florestas maduras, principalmente em paisagens fragmentadas e para grupos mais sensíveis da fauna. Essas florestas devem ser protegidas, assim como deve ser garantida (e se preciso auxiliada) a regeneração das florestas secundárias, para que possam adquirir em longo prazo as condições necessárias à manutenção das espécies e dos grupos de espécies da fauna mais severamente afetados pela secundarização das florestas tropicais. / By sampling 28 sites in different regeneration stages in a continuous Atlantic forest area, in this master thesis we aimed to contribute to the understanding of the mechanisms associated with the wildlife changes observed during tropical forest regeneration, and thereby better understand the value of secondary forests for the conservation of tropical biodiversity. In the first part of the thesis we investigated the influence of regeneration on aspects of forest structure and food availability considered to be important to several wildlife groups. We found deeper leaf litter, and higher woody debris volume and fruit availability of an abundant understorey palm in the older-growth areas, while in areas in earlier stages we found higher vegetation connection, higher ground-dwelling arthropod biomass, total fruit availability, and availability of fruits of the most abundant understorey plant species. These modifications may be related to the wildlife changes observed during forest regeneration. Species that rely on features only found in older-growth forests, such as open space for movement, higher complexity of the forest floor, or certain food resources, could find limitations in younger forests, whereas species which do not depend on these resources could benefit from the higher total food availability, or higher 102 vegetation connection for movements, found in these areas. In the second part of the study, we assessed the effect of regeneration and of structural attributes and food availability on endemic (forest specialist) and non-endemic (habitat generalist) terrestrial small mammal species. As expected, we found that a group of species (habitat generalists) proliferate in younger areas, while the other group (forest specialists) is more common, although more subtly, in older-growth areas. These patterns were partly explained by the measured variables, especially food availability. Apparently, the generalist species are benefiting from the increased food availability found in younger forests, while specialist species have greater ability to occupy older-growth areas, where these resources are scarcer. Therefore, our data suggest a trade-off between competitive ability and ability to use abundant resources, as predicted by the successional niche mechanism, initially proposed to explain the succession of plant species. The characteristics observed in younger forests favored the proliferation of habitat generalist terrestrial small mammals. However, the positive effect of forest regeneration on specialist species, of more conservation concern, was less pronounced, so that the secondary forests harbored a rich terrestrial small mammal assemblage, and may therefore be an important tool to increase the area and connectivity in highly modified landscapes, such as those found in the Atlantic forest. However, these results do not diminish the value of old-growth forests, especially in fragmented landscapes and for more sensitive wildlife groups. These forests should be protected, as well as the regeneration of the secondary forests should be guaranteed (and assisted, if necessary), so that these areas could acquire in the long term the necessary conditions to maintain the species and the groups of species most adversely affected by the secondarization of the tropical forests.

Orientador: Carlos Alfredo Joly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CinthiaAparecida_M.pdf: 9588877 bytes, checksum: dbff1b6c72dbd211b47263ed9583a74c (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As florestas tropicais estão entre os ecossistemas terrestres mais diversos e produtivos do planeta, embora ocorram sob solos pobres. Para superar essa condição as plantas adaptam a si mesmas para alocarem biomassa adicional a órgãos onde os recursos são limitantes. Alguns desses órgãos são as raízes finas, raízes responsáveis pela absorção de água e nutrientes do solo. Elas representam um elevado custo de produção para as plantas, mas importante fonte de carbono para o solo. Devido as variações na disponibilidade de recursos influenciarem o estoque e a produção de raízes finas, as expectativas foram de que: i) o estoque e a produção anual de raízes finas aumentariam com a elevação da altitude; ii) a produção de raízes finas seria maior nos períodos de menor umidade; iii) haveria maior biomassa de raiz fina na porção superficial do solo (0-10 cm); iv) o uso de menores tempos de coleta em porções de solo pequenas não afetaria a acurácia do método escolhido. Para testar essas suposições, foram selecionados cinco hectares de Floresta Atlântica conservada. As informações sobre estrutura, composição florística e características do solo foram obtidas de estudos prévios. Em cada um desses hectares, foram instalados 16 coletores para o monitoramento da produção trimestral de raízes finas. O menor estoque e produção total de raízes finas foi encontrado na Floresta Ombrófila Densa Submontana e o maior na Floresta Ombrófila Densa Montana. Os períodos das maiores produções coincidiram com os das maiores temperaturas e precipitações acumuladas e a maior biomassa de raízes finas foi observada na camada de 0-10 cm. A adaptação do método não influenciou significativamente na amostragem das raízes finas. A variável que mais explicou a produção anual foi o conteúdo de água no solo. Com base De acordo com tais resultados, a conclusão foi que as variações climáticas ao longo do gradiente altitudinal não determinaram diretamente o estoque de raízes finas, mas as variações sazonais influenciaram na produção. Quaisquer alterações que venham a ocorrer nas taxas de precipitação, poderão assim, desencadear mudanças significativas na maneira como a Floresta Atlântica aloca carbono, investindo mais em raízes finas do que nos demais órgãos / Abstract: Tropical forests are among the most diverse and productive ecosystems on the planet, however they occur in poor soils. To overcome this condition plants adapt themselves allocating additional biomass to organs where resources are limiting. Some of these organs are the fine roots, roots responsible for absorbing water and nutrients from the soil. They represent a high cost of production to the plants, but at the same time, they are an important source of carbon to the soil. Variations in the resources available can influence stock and production of fine roots and because of that, the expectation was that: i) fine root stock and annual production would increase with elevation; ii) fine roots production would be higher in periods of lower moisture; iii) a higher fine roots biomass would be found in the superficial soil layer (0-10 cm); iv) the use of a short time of sampling in smaller soil portions should not affect the accuracy of the chosen method. To test these hypotheses five plots located in Atlantic Forest along an elevation gradient were selected. The information about the forest structure, floristic composition and soil traits were known from previous studies. Each individual plot had 16 ingrowth cores were installed to monitor the quarterly production of fine roots. Submontane Forest had the smallest stock and annual production of fine roots, while Montane Forest had the highest ones. Periods of higher production coincide with higher temperatures and accumulated rainfall. The first layer of soil, from zero to 10 cm, had the highest fine roots biomass. The method adaptation did not significantly influence the fine roots sampling. The soil water content was the variable which best explained annual production. According to the research results, the conclusion achieved was that the fine roots stock is not directly influenced by climatic variation over elevation, but the seasonal variation influenced the fine roots production. Any possible changes in precipitation rates, may thus trigger significant changes in the way that Atlantic Forest allocates carbon, investing more in fine roots that in other organs / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestra em Biologia Vegetal

Cette étude se propose d’explorer les potentialités des données de télédétection optique et radar libre d’accès pour l’évaluation et le suivi des écosystèmes forestiers tropicaux, secs ou humides. Différents sites tests situés dans ces écosystèmes forestiers tropicaux, ont été sélectionnés. Il s’agit : du parc national des Virunga en République Démocratique du Congo (RDC), de la réserve de biosphère de l’Oti-Keran-Mandourie (OKM) et de la réserve de faune de Togodo (RFT) au Togo, de la zone située autour du pont faisant la liaison entre la ville de Saint-Georges de l’Oyapock et la plaine du littorale de Kourou en Guyane française et de la province de la Monté Cristi en république Dominicaine. Différentes données ont été utilisés lors de cette étude : pour les images radar, des séries temporelles Sentinel-1, des mosaïques Alos-2 et, pour les images optiques, Sentinel-2 et Landsat-8. Des données exogènes comme les points GPS, modèles numériques de terrain et les cartes de référence. L’approche méthodologie utilisé est composée de prétraitement sur les images optiques et radar. Les approches spécifiques, variables selon le site d’étude, ont comporté : photo interprétation détaillée, la classification supervisée SVM, l’inventaire forestier et l’application des équations allométriques, une approche de détection des changements par décomposition en ondelettes, une de détection des changements automatiques par seuillage et la caractérisation de ces changements. Les principaux résultats sont les suivants : Site du PNVI : les cartes d’occupation du sol et les cartes binaires forêts, non-forêt de 1987, 1997, 2007 et 2017 sont réalisées sur le PNVI. Sur la période de 30 ans en utilisant les cartes binaires entre 1987 à 2017 le taux moyen annuel de déforestation est de 1,07%. Ce taux de déforestation élevé montre la pression croissante sur les ressources forestières dans le paysage des Virunga. Site de l’OKM et du RFT : une classification menée sur une combinaison d’images optiques et radar donne des performances légèrement meilleures que des classifications menées sur des images optiques et radar considérées séparément. Les cartes d’occupation du sol issues de ces classifications ont servis de base pour l’estimation de stocks de carbone à travers l’évaluation des ressources forestières. Sur le site de Saint-Georges de l’Oyapock, l’analyse temporelle menée à partir de décompositions en ondelettes, a permis de détecter trois grands types de changements dus à : la déforestation anthropique, les évolutions saisonnières et les évolutions agricoles. Sur le site de la province de Monté Cristi en République dominicaine, l’analyse conjointe d’images radar et optiques a permis de proposer une cartographie comportant 18 classes d’occupation du sol contrôlées sur le terrain avec une précision globale de plus de 90 %. Le suivi historique des forêts montre une régression de la couverture forestière. Parallèlement, nous observons une régression de la surface des mangroves entre 2015 et 2018.Cette étude a mis en évidence l’immense potentialité des données de télédétection optique et radar dans la caractérisation, la cartographie et le suivi des strates d’occupation des sols dans les écosystèmes tropicaux dans différentes régions du monde et en fonction des conditions saisonniers. Si chaque type de données de télédétection possède ces qualités et capacités discriminatoire, cette étude a montré que l’utilisation conjointe et combinée de deux types de données permet d’augmenté significativement la caractérisation et la discrimination des classes d’occupation des sols et ainsi augmente les chances de fiabilité des actions à mener / This study aims to explore the potential of optical remote sensing and free access radar data for the assessment and monitoring of tropical, dry or wet forest ecosystems. Different test sites located in these tropical forest ecosystems have been selected. These are: the Virunga National Park in the Democratic Republic of Congo (DRC), the Oti-Keran-Mandourie Biosphere Reserve (OKM) and Togodo Wildlife Reserve (RFT) in Togo, the area around the bridge linking the city of Saint-Georges de l'Oyapock and the plain of the Kourou coast in French Guiana and the province of Monté Cristi in the Dominican Republic. Different data were used in this study: for radar images, Sentinel-1 time series, Alos-2 mosaics and, for optical images, Sentinel-2 and Landsat-8. Exogenous data such as GPS points, digital terrain models and reference maps. The methodology approach used consists of pretreatment on optical and radar images. Specific approaches, varying by study site, included: photo detailed interpretation, supervised SVM classification, forest inventory and application of allometric equations, a wavelet decomposition detection approach, a detection approach automatic changes by thresholding and the characterization of these changes. The main results are:PNVI site: land cover maps and forest, non-forest binary maps of 1987, 1997, 2007 and 2017 are produced on the PNVI. Over the 30-year period using the binary maps between 1987 and 2017 the average annual rate of deforestation is 1.07%. This high deforestation rate shows the increasing pressure on forest resources in the Virunga landscape. OKM and RFT site: a classification carried out on a combination of optical and radar images gives slightly better performances than classifications carried out on optical and radar images considered separately. The land cover maps from these classifications were used as a basis for estimating carbon stocks through forest resource assessment. At the Saint-Georges de l'Oyapock site, temporal analysis using wavelet decompositions revealed three main types of changes due to anthropogenic deforestation, seasonal changes and agricultural changes. On the site of the Monté Cristi province in the Dominican Republic, the joint analysis of radar and optical images made it possible to propose a cartography comprising 18 field-controlled land cover classes with an overall accuracy of more than 90%. Historical forest monitoring shows a decline in forest cover. At the same time, we observe a regression of the surface of mangroves between 2015 and 2018.This study has highlighted the immense potential of optical and radar remote sensing data in the characterization, mapping and monitoring of land use layers in tropical ecosystems in different regions of the world and according to seasonal conditions. While each type of remote sensing data has these discriminatory qualities and capabilities, this study has shown that the joint and combined use of two types of data significantly increases the characterization and discrimination of land-use classes and thus increases the chances of reliability of the actions to be carried out

The aim of this PhD study was to gain new insights into the evolutionary history of the Central African rainforests, which are among the most complex and diverse ecosystems on earth. Even today, many questions regarding the underlying dynamics and evolutionary processes shaping that remarkable diversity remain unanswered, since relatively few studies have focused on the vast tropical forests growing in the Congo Basin. Therefore, we applied various molecular approaches to study the levels of genetic diversity and patterns of differentiation within and between population of the tropical tree species Scorodophloeus zenkeri, Staudtia kamerunensis and Prioria balsamifera. In Chapter 2, we conducted a phylogeographic study on the widespread tropical tree Scorodophloeus zenkeri to assess the impact of past forest fragmentation in Central African lowland forests. By applying Bayesian clustering methods, we revealed six intraspecific genetic clusters within the species. The observed genetic discontinuities most likely result from forest fragmentation during the glacial periods of the Pleistocene. Populations in Lower Guinea appeared differentiated from those in Congolia, and both bioregions harboured distinct genetic clusters.In Chapter 3, we developed 16 highly polymorphic microsatellite primers (SSRs) for Staudtia kamerunensis, a timber species for which species-specific genetic markers were lacking. By validating the developed markers in three populations, we demonstrated their usefulness to study gene flow, population structure and spatial distribution of genetic diversity in S. kamerunensis.In Chapter 4, we applied the newly developed SSRs, two nuclear gene markers and a chloroplast marker to search for evolutionary lineages in Staudtia kamerunensis, a species with a complex taxonomical history. Our analyses reveal multiple genetic discontinuities among populations throughout Central Africa, probably resulting from ancient rainforest fragmentation during cold and dry periods in the Pliocene and/or Pleistocene. However, the clear genetic disjunction observed between northern and southern populations in Lower Guinea could correspond to a genetic break between the kamerunensis and gabonensis varieties described in Staudtia kamerunensis.In Chapter 5, we developed two new sets of microsatellite primers (SSRs); 16 primer pairs for Prioria balsamifera and 15 primer pairs for Prioria oxyphylla. Validation of the primers in two populations of each species, as well as the cross-amplification tests, demonstrated the usefulness of the SSRs to study gene flow and spatial genetic structure in African Prioria species, which is needed to prevent genetic erosion and to set up proper conservation guidelines.In Chapter 6, the 16 newly developed microsatellite loci were amplified in individuals of P. balsamifera from Gabon and the Democratic Republic of the Congo, to assess the levels of genetic diversity and intraspecific differentiation. Our analyses show that the genetic diversity in P. balsamifera populations is relatively low, so efforts should be made to prevent further depletion of the gene pool. Bayesian clustering analyses revealed multiple genetic discontinuities throughout the Congo Basin, probably caused by ancient forest fragmentation. The inferred intraspecific clusters show a parapatric distribution, so they can potentially be used to determine the origin of individuals at a regional scale. Additionally, various genetic assignment methods show that the SSR dataset generated in this study can be used as a reference database for Gabon and DR Congo. The general discussion allows us to show similarities in the genetic structures of species that can be interpreted in terms of forest cover history in Central Africa. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished