Isotopic view of vegetation and carbon and nitrogen cycles in a cerrado ecosystem, southeastern Brazil

Carbon and nitrogen biogeochemical cycles in savannas are strongly regulated by the seasonal distribution of precipitation and pulses of nutrients released during the wetting of the dry soil and are critical to the dynamics of microorganisms and vegetation. The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variability of C and N isotope ratios as indicators of the cycling of these elements in a cerrado sensu stricto area, within a protected area in a State Park in the state of São Paulo, Brazil. The foliar δ13C and δ15N values varied from -33.6 to -24.4 ‰ and -2.5 to 4.5 ‰, respectively. The δ13C values showed a consistent relationship with canopy height, revealing the importance of structure of the canopy over the C isotopic signature of the vegetation. Carbon isotopic variations associated with the length of the dry season indicated the importance of recent fixed C to the integrated isotopic signature of the leaf organic C. The studied Cerrado species showed a depleted foliar δ15N, but a wide range of foliar Nitrogen with no difference among canopy heights. However, seasonal variability was observed, with foliar δ15N values being higher in the transition period between dry and rainy seasons. The variation of the foliar C and N isotope ratios presented here was consistent with highly diverse vegetation with high energy available but low availability of water and N.

Bee communities (Hymenoptera: Anthophila) of the "Cerrado" ecosystem in Sao Paulo State, Brazil

Five surveys of the bee communities in four "Cerrado" ecosystem reserves in Sao Paulo State were compared for species richness and similarity. These areas are fragment vegetation reser-reserves located in the Cerrado Corumbata Reserve (Corumbata), Jata Ecological Park (Luiz Antonio), Cajuru (Cajuru), and Vassununga State Park - ""Gleba de Cerrado de Pe-de-Gigante"" (Santa Rita do Passa Quatro). The methodology consisted of capturing bees foraging on flowers along transects, though with small differences between surveys. These ""cerrado"" areas have a large number of species of native bees, which are important pollinators in several Brazilian ecosystems. The community of bees varied among these different fragments. Based on 500 individuals (standardized by rarefaction), Cajuru, Corumbata 1 and Corumbata 2 were the areas with highest species richness, and Jata and Pe-de-Gigante had the lowest species richness in the bee communities. The bee faunas of Corumbata 2 and Pe-de-Gigante had the highest similarity, forming a group with the bee fauna of Cajuru. The bee faunas of Corumbata 1 and Jata were isolated from this group. We found that the bee species richness and similarity found in these ""cerrado"" areas cannot be explained by general factors such as the size of the fragment, the species richness of plants and the distance between the areas. Therefore, we suppose that local factors that differ among areas, such as interactions between populations, and competition and interference from surrounding areas influence and determine bee species richness and similarity in these reserves.

Nitrogen dynamics during ecosystem development in tropical forest restoration

We considered whether ecological restoration using high diversity of native tree species serves to restore nitrogen dynamics in the Brazilian Atlantic Forest. We measured delta(15)N and N content in green foliage and soil; vegetation N:P ratio; and soil N mineralization in a preserved natural forest and restored forests of ages 21 and 52 years. Green foliage delta(15)N values, N content, N:P ratio, inorganic N and net mineralization and nitrification rates were all higher, the older the forest. Our findings indicate that the recuperation of N cycling has not been achieved yet in the restored forests even after 52 years, but show that they are following a trajectory of development that is characterized by their N cycling intensity becoming similar to a natural mature forest of the same original forest formation. This study demonstrated that some young restored forests are more limited by N compared to mature natural forests. We document that the recuperation of N cycling in tropical forests can be achieved through ecological restoration actions. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Stable isotopes of bulk organic matter to trace carbon and nitrogen dynamics in an estuarine ecosystem in Babitonga Bay (Santa Catarina, Brazil)

The biogeochemical processes affecting the transport and cycling of terrestrial organic carbon in coastal and transition areas are still not fully understood One means of distinguishing between the sources of organic materials contributing to particulate organic matter (POM) in Babitonga Bay waters and sediments is by the direct measurement of delta(13)C of dissolved inorganic carbon (DIC) and delta(13)C and delta(15)N in the organic constituents. An isotopic survey was taken from samples collected in the Bay in late spring of 2004. The results indicate that the delta(13)C and delta(15)N compositions of OM varied from -21.7 parts per thousand to -26 2 parts per thousand. and from + 9 2 parts per thousand. to -0 1 parts per thousand, respectively. delta(13)C from DIC ranges from +0.04 parts per thousand to -12.7 parts per thousand The difference in the isotope compositions enables the determination of three distinct end-members terrestrial, marine and urban Moreover, the evaluation of source contribution to the particulate organic matter (POM) in the Bay, enables assessment of the anthropogenic impact. Comparing the depleted values of delta(13)C(DIC) and delta(13)C(POC) it is possible to further understand the carbon dynamic within Babitonga Bay (C) 2010 Elsevier BV All rights reserved

FOOD, FUEL, FORESTS, AND THE PRICING OF ECOSYSTEM SERVICES

U.S. Department of Energy (DOE), Office of Science[DE-FG02-94ER61937]

Ecosystem health of Montevideo coastal zone: A multi approach using some different benthic indicators to improve a ten-year-ago assessment

A study on the benthic ecosystem health was performed to assess the environmental quality of Montevideo coastal zone, in view of the construction of a new sanitation system. Data were compared to previous research undertaken 10 years ago, and biochemical composition of organic matter, heavy metals, organic matter, phytopigments, benthic diatoms, macrofauna community structure and a biotic index (AMBI) were used as proxies. Results indicate an environmental quality-gradient, with the worst conditions within the inner stations of Montevideo Bay and an improvement towards the adjacent coastal zone. Higher levels of chromium, lead, phaeopigments, organic biopolymers and poor benthic macrofauna and diatom communities, characterised the hypertrophic innermost portion of Montevideo Bay. Data indicated a clear deterioration of the adjacent coastal zone comparatively to that observed 10 years ago. The complementary use of approaches not applied before (benthic diatoms and organic biopolymers) with those formerly applied improve our assessment of the trophic status and the environmental health of the area. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fitossociologia de um Cerrado denso em área de influência de torre de fluxo de carbono, Pé-de-Gigante, Parque Estadual de Vassununga, SP

O domínio do Cerrado compreende uma área contínua nos estados centrais do Brasil e áreas disjuntas em outros estados, incluindo São Paulo. Essa vegetação ocupava originalmente 21% do território brasileiro, restando atualmente apenas 21,6% de sua extensão original. A área recoberta por essa vegetação em São Paulo cobria 14% de sua área total e seus remanescentes recobrem menos de 1% da ocorrência original dessa vegetação. Estudos recentes indicam que o valor da produtividade líquida no Cerrado Pé-de-Gigante (SP) constitui um pequeno dreno de carbono e indicou que a sazonalidade foi o fator determinante do valor observado. Os estudos dos fluxos de carbono em ecossistemas terrestres são raramente acompanhados de abordagens ecofisiológicas de modo a explorar a relação funcional das espécies que compõem o ecossistema e os valores líquidos obtidos para o mesmo. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar estruturalmente a vegetação presente na área de maior influência da torre de fluxo instalada no Cerrado Pé-de-Gigante, visando possibilitar estudos relacionados à quantificação em longo prazo da dinâmica dos fluxos de água, energia e CO2 na vegetação de Cerrado. Para isso foram levantadas 20 parcelas (10 x 10 m) em 0,2 ha de Cerrado, e amostraram-se todas as plantas com perímetro ao nível do solo >6 cm (exceto lianas e árvores mortas). A distribuição das classes de diâmetro e estrutura vertical, assim como os parâmetros fitossociológicos foram analisados. Encontramos 1451 indivíduos, distribuídos em 85 espécies, 52 gêneros e 31 famílias. A densidade absoluta e área basal foram de 7255 ind. ha-1 e de 7,9 m².ha-1, respectivamente. A família Leguminosae apresentou o maior número de espécies (13). O Índice de diversidade de Shannon (H') foi 3,27 nats.ind-1. A distribuição em classes de diâmetro mostrou uma curva de "J" invertido, estando a maioria dos indivíduos na primeira classe. Concluímos que a área deve ser classificada como Cerrado denso, devido principalmente à dominância pela espécie arbórea Anadenanthera falcata, cuja ocorrência no estado foi relatada apenas em locais com solos ricos em saturação de bases na região das Cuestas Basálticas, devido também à maior área basal dos indivíduos, comparando com outros fragmentos de Cerrado. Além da espécie citada, Myrcia lingua e Xylopia aromatica, apresentaram os maiores IVI (Valor de importância).

As abelhas, os serviços ecossistêmicos e o Código Florestal Brasileiro

As abelhas são consideradas os principais polinizadores em ambientes naturais e agrícolas. Esse serviço ecossistêmico é essencial para a manutenção das populações selvagens de plantas e para a produção de alimento nos ambientes agrícolas e está ameaçado em várias regiões do mundo. O desmatamento é uma das causas principais porque ele afeta as populações de abelhas. A conservação das florestas é necessária para a manutenção das populações de abelhas e da polinização nas paisagens agrícolas.

Consumo alimentar e ecologia de populações ribeirinhas em dois ecossistemas amazônicos: um estudo comparativo

OBJETIVO: Este artigo analisa e compara os dados de consumo alimentar de duas populações ribeirinhas da Amazônia vivendo em ecossistemas contrastantes de floresta tropical: a várzea estacional e a floresta de terra firme. MÉTODOS: Foi estudado o consumo alimentar de 11 unidades domésticas na várzea (Ilha de Ituqui, Município de Santarém) e 17 na terra firme (Floresta Nacional de Caxiuanã, Municípios de Melgaço e Portel). O método utilizado foi o recordatório de 24 horas. As análises estatísticas foram executadas com o auxílio do programa Statistical Package for Social Sciences 12.0. RESULTADOS: Em ambos os ecossistemas, os resultados confirmam a centralidade do pescado e da mandioca na dieta local. Porém, a contribuição de outros itens alimentares secundários, tais como o açaí (em Caxiuanã) e o leite in natura (em Ituqui), também foi significante. Além disso, o açúcar revelou ser uma fonte de energia confiável para enfrentar as flutuações sazonais dos recursos naturais. Parece haver ainda uma maior contribuição energética dos peixes para a dieta de Ituqui, provavelmente em função da maior produtividade dos rios e lagos da várzea em relação à terra firme. Por fim, Ituqui revelou uma maior dependência de itens alimentares comprados, enquanto Caxiuanã mostrou estar ainda bastante vinculada à agricultura e às redes locais de troca. CONCLUSÃO: Além dos resultados confirmarem a importância do pescado e da mandioca, também mostraram que produtos industrializados, como o açúcar, têm um papel importante nas dietas, podendo apontar para tendências no consumo alimentar relacionadas com a atual transição nutricional e com a erosão, em diferentes níveis, dos sistemas de subsistência locais.

Mudanças no Código Florestal e seu impacto na ecologia e diversidade dos mamíferos no Brasil

Os ecossistemas florestais do Brasil abrigam um dos mais altos níveis de diversidade de mamíferos da Terra, e boa parte dessa diversidade se encontra nas áreas legalmente protegidas em áreas de domínio privado. As reservas legais (RLs) e áreas de proteção permanente (APPs) representam estratégias importantes para a proteção e manutenção dessa diversidade. Mudanças propostas no Código Florestal certamente trarão efeitos irreversíveis para a diversidade de mamíferos no Brasil. Os mamíferos apresentam papéis-chave nos ecossistemas, atuando como polinizadores e dispersores de sementes. A extinção local de algumas espécies pode reduzir os serviços ecológicos nas RLs e APPs. Outra consequência grave da redução de áreas de vegetação nativa caso a mudança no Código Florestal seja aprovada será o aumento no risco de transmição de doenças, trazendo sério problemas a saúde pública no Brasil.

Estudo da fauna de triatomíneos e da ocorrência de doença de Chagas em Monte Negro, Rondônia, Brasil

A doença de Chagas tem como agente etiológico o Trypanossoma cruzi, um protozoário flagelado que pode ser encontrado numa grande variedade de mamíferos e triatomíneos. O Estado de Rondônia, localizado na Amazônia Ocidental, possui um meio ambiente constantemente modificado pelas ações transformadoras do ser humano, resultando em um desequilíbrio, que pode facilitar a transmissão de inúmeros patógenos. Uma grande variedade e quantidade de palmáceas, em especial o babaçu, bem como mamíferos e triatomíneos, podem ser encontrados neste complexo ecossistema. Nesta pesquisa, a fauna de triatomíneos foi identificada em 225 babaçus e por meio de capturas peri e intradomiciliares. Foi realizado, concomitantemente, estudo de soroprevalência para doença de Chagas e a identificação da presença de T.cruzi no trato digestivo dos triatomíneos. Positividade ao T. cruzi foi verificada em 23,7% dos 652 triatomíneos coletados nos babaçus. Estes triatomíneos pertenciam ao gênero Rhodnius e foram classificados em 4 espécies: R. robustus, R. prolixus, R. pictipes e R. milesi. Nas capturas intradomiciliares, dez espécimes do Rhodnius robustus e uma de Panstrongylus geniculattus foram encontrados, sendo que 3% da população foi positiva para doença de Chagas. Na área pesquisada, há potencial de transmissão da doença de Chagas na forma endêmica devido a grande quantidade de triatomíneos, bem como alta freqüência de infecção destes triatomíneos, porém no momento deste estudo não se evidenciou a ocorrência da transmissão.

Epidemiologia da leishmaniose tegumentar americana no Estado do Acre, Amazônia brasileira

Efetuou-se estudo estatístico descritivo em 8.516 casos de leishmaniose tegumentar americana no Estado do Acre, Brasil, no período de 2001 a 2006 (segundo período), comparando-se com os resultados de publicação anterior com dados no mesmo estado entre 1992 e 1997 (primeiro período). A prevalência no estado mais que dobrou entre os dois momentos (55,7/10 mil habitantes de 1992 a 1997 e 128,5/10 mil habitantes entre 2001 e 2006. O sexo masculino foi o mais acometido (68,8%, n = 5.860) no segundo período. A média das idades foi de 26,3 anos, valor discretamente menor do que o do primeiro período. Pacientes com baixa escolaridade foram os mais acometidos pela doença. As demais variáveis avaliadas foram zona de residência, ocupação, critério de diagnóstico, forma clínica, tratamento, recidiva, tempo para procurar tratamento e evolução da doença. Conclui-se que houve piora nos indicadores epidemiológicos da leishmaniose tegumentar americana avaliados no estado entre os períodos estudados.

Benthic macrofauna structure in the northeast area of Todos os Santos Bay, Bahia State, Brazil: patterns of spatial and seasonal distribution

Structure of intertidal and subtidal benthic macrofauna in the northeastern region of Todos os Santos Bay (TSB), northeast Brazil, was investigated during a period of two years. Relationships with environmental parameters were studied through uni-and multivariate statistical analyses, and the main distributional patterns shown to be especially related to sediment type and content of organic fractions (Carbon, Nitrogen, Phosphorus), on both temporal and spatial scales. Polychaete annelids accounted for more than 70% of the total fauna and showed low densities, species richness and diversity, except for the area situated on the reef banks. These banks constitute a peculiar environment in relation to the rest of the region by having coarse sediments poor in organic matter and rich in biodetritic carbonates besides an abundant and diverse fauna. The intertidal region and the shallower area nearer to the oil refinery RLAM, with sediments composed mainly of fine sand, seem to constitute an unstable system with few highly dominant species, such as Armandia polyophthalma and Laeonereis acuta. In the other regions of TSB, where muddy bottoms predominated, densities and diversity were low, especially in the stations near the refinery. Here the lowest values of the biological indicators occurred together with the highest organic compound content. In addition, the nearest sites (stations 4 and 7) were sometimes azoic. The adjacent Caboto, considered as a control area at first, presented low density but intermediate values of species diversity, which indicates a less disturbed environment in relation to the pelitic infralittoral in front of the refinery. The results of the ordination analyses evidenced five homogeneous groups of stations (intertidal; reef banks; pelitic infralittoral; mixed sediments; Caboto) with different specific patterns, a fact which seems to be mainly related to granulometry and chemical sediment characteristics.

Morpho-anatomical features of underground systems in six Asteraceae species from the Brazilian Cerrado

In the Brazilian Cerrado (neotropical savanna), the development of bud-bearing underground systems as adaptive structures to fire and dry periods can comprise an important source of buds for this ecosystem, as already demonstrated in the Brazilian Campos grasslands and North American prairies. Asteraceae species from both woody and herbaceous strata have subterranean organs that accumulate carbohydrates, reinforcing the adaptive strategy of these plants to different environmental conditions. This study aims to analyse the morpho-anatomy of underground systems of six species of Asteraceae (Mikania cordifolia L.f. Willd., Mikania sessilifolia DC, Trixis nobilis (Vell.) Katinas, Pterocaulon alopecuroides (Lam.) DC., Vernonia elegans Gardner and Vernonia megapotamica Spreng.), to describe these structures and to verify the occurrence and origin of shoot buds, and to analyse the presence of reserve substances. Individuals sampled in Cerrado areas in São Paulo State showed thick underground bud-bearing organs, with adventitious or lateral roots and presence of fructans. Xylopodium was found in all studied species, except for Trixis nobilis, which had stem tuber. The presence of fructans as reserve, and the capacity of structures in the formation of buds indicate the potential of herbaceous species of Asteraceae in forming a viable bud bank for vegetation regeneration in the Brazilian Cerrado.

Kerteszia subgenus of Anopheles associated with the Brazilian Atlantic rainforest: current knowledge and future challenges

Background: The Atlantic rainforest ecosystem, where bromeliads are abundant, provides an excellent environment for Kerteszia species, because these anophelines use the axils of those plants as larval habitat. Anopheles (K.) cruzii and Anopheles (K.) bellator are considered the primary vectors of malaria in the Atlantic forest. Although the incidence of malaria has declined in some areas of the Atlantic forest, autochthonous cases are still registered every year, with Anopheles cruzii being considered to be a primary vector of both human and simian Plasmodium. Methods: Recent publications that addressed ecological aspects that are important for understanding the involvement of Kerteszia species in the epidemiology of malaria in the Atlantic rainforest in the Neotropical Region were analysed. Conclusion: The current state of knowledge about Kerteszia species in relation to the Atlantic rainforest ecosystem was discussed. Emphasis was placed on ecological characteristics related to epidemiological aspects of this group of mosquitoes. The main objective was to investigate biological aspects of the species that should be given priority in future studies