Effect of grassland management on soil carbon sequestration in Rondonia and Mato Grosso states, Brazil

Grassland management affects soil organic carbon (SOC) content and a variety of management options have been proposed to sequester carbon. However, studies conducted in Brazilian pastures have shown divergent responses for the SOC depending on management practices. Our objective was to evaluate the effects of management on SOC stocks in grasslands of the Brazilian states of Rondonia and Mato Grosso, and to derive region-specific factors for soil C stock change associated with different management conditions. Compared to SOC stocks in native vegetation, degraded grassland management decreased SOC by a factor of 0.91 +/- 0.14, nominal grassland management reduced SOC stock for Oxisols by a relatively small factor of 0.99 +/- 0.08, whereas, SOC storage increased by a factor of 1.24 +/- 0.07 with nominal management for other soil types. Improved grassland management on Oxisols increased SOC storage by 1.19 +/- 0.07, relative to native stocks, but there were insufficient data to evaluate the impact of improved grassland management for other soil types. Using these results, we also evaluated the potential for grassland management to sequester or emit C to the atmosphere, and found that degraded grassland management decreased stocks by about 0.27-0.28 Mg C ha(-1) yr(-1); nominal management on Oxisols decreased C at a rate of 0.03 Mg C ha(-1) yr(-1), while nominal management on others soil types and improved management on Oxisols increased stocks by 0.72 Mg C ha(-1) yr(-1) and 0.61 Mg C ha(-1) yr(-1), respectively. Therefore, when well managed or improved, grasslands in Rondonia and Mato Grosso states have the potential to sequester C. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Toward sustainable soil and water resources use in China`s highly erodible semi-arid loess plateau

The water-wind crisscross region of the Loess Plateau in China is comprised of 17.8 million hectares of highly erodible soil under limited annual rainfall. This requires a sustainable water balance for the restoration of dryland ecosystems to reduce and manage soil erosion. In this region, alfalfa has been one of the main legumes grown to minimize soil erosion. However, alfalfa yields were significantly lower in years of reduced rainfall suggesting that high water use and deep rooting alfalfa make it an unsustainable crop due to the long-term decline in soil water storage and productivity. Our objectives in this Study were to evaluate the soil water balance of Loess Plateau soils during vegetative restoration and to evaluate practices that prevent soil desiccation and promote ecosystem restoration and sustainability. Field observations of soil moisture recovery and soil erosion were carried out for five years after alfalfa was replaced with different crops and with bare soil. Soil water content changes in cropland, rangeland, and bare soil were tracked over several years, using a water balance approach. Results indicate that growing forages significantly reduced runoff and sediment transport. A forage-food-crop rotation is a better choice than other cropping systems for achieving sustainable productivity and preventing soil erosion and desiccation. However, economic considerations have prevented its widespread adoption by local farmers. Alternatively, this study recommends consideration of grassland crops or forest ecosystems to provide a sustainable water balance in the Loess Plateau of China. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Microcystins in South American aquatic ecosystems: Occurrence, toxicity and toxicological assays

The acute poisoning of chronic renal patients during hemodialysis sessions in 1996 in Caruaru City (Pernambuco State, Brazil) stimulated an intensive search for the cause of this severe complication. This search culminated in the identification of microcystins (MC), hepatotoxic cyclic heptapeptides produced by cyanobacteria, as the causative agents. More than ten years later, additional research data provides us with a better understanding of the factors related to cyanobacterial bloom occurrence and production of MC in Brazil and other South American countries. The contamination of water bodies and formation of toxic blooms remains a very serious concern, especially in countries in which surface water is used as the main source for human consumption. The purpose of this review is to highlight the discoveries of the past 15 years that have brought South American researchers to their current level of understanding of toxic cyanobacteria species and that have contributed to their knowledge of factors related to MC production, mechanisms of action and consequences for human health and the environment. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Maned Wolf Density in a Central Brazilian Grassland Reserve

The maned wolf (Chrysocyon brachyurus) inhabits the savannah-like Cerrado of Brazil. Although 80% of this biome has already been affected by human activity, little is known about maned wolf abundance. Using mark-recapture models, we obtained the first density estimate from central Brazil, the core of maned wolf distribution. With 5.19 individuals/100 km(2), even large reserves support only small maned wolf populations. Therefore, long-term conservation of the maned wolf depends on land management outside of reserves. ( JOURNAL OF WILDLIFE MANAGEMENT 73( 1): 68-71; 2009)

Population biology and regeneration of forbs and shrubs after fire in Brazilian Campos grasslands

Fire is an important factor in several ecosystems, affecting plant population biology. Campos grasslands are under constant influence of disturbance, mostly grazing and fire. However, few studies evaluated the effect of fire on plant population biology of grassland species. Therefore, we aim to analyze the effect of fire on the population biology of four species, from different functional groups and regeneration strategies: Chaptalia runcinata (forb, resprouter, absence of belowground organ), Vernonia flexuosa (forb, resprouter, presence of rhizophore), Eupatorium ligulaefolium (shrub, resprouter, presence of xylopodium) and Heterothalamus psiadioides (shrub, obligate seeder). Seven plots were established in different sites in southern Brazil: frequently burned (FB) and excluded from fire since 6 years (E). All plots were subjected to controlled burns during summer. Before experiments, populations were sampled. Further observations were carried out after 90 and after 360 days of fire experiments. In addition, we counted the number of seedlings and resprouters recruited after fire. Heat shock experiments were conducted with two species (H. psiadioides and V. flexuosa), as well as the study of the bud bank of the following species: E. ligulaefolium and V. flexuosa. The obligate seeder species had all individuals killed by fire and established only after 1 year. Resprouters, however, showed new stems immediately after fire. E. ligulaefolium and V. flexuosa showed only vegetative regeneration from belowground organs and more individuals in excluded sites 1 year after the fire. The bud bank of E. ligulaefolium tended to be larger in excluded sites, whilst V. flexuosa showed an opposite result. High temperatures did not enhance nor kill seeds from both studied species. Vegetative regeneration was the most important strategy for all studied species, except for H. psiadioides, the obligate seeder species. Fire thus, plays an important role on population structure and demography, being also important for plant recruitment.

Influence of multi-scale landscape structure on the occurrence of carnivorous mammals in a human-modified savanna, Brazil

So Paulo is the most developed state in Brazil and contains few fragments of native ecosystems, generally surrounded by intensive agriculture lands. Despite this, some areas still shelter large native animals. We aimed at understanding how medium and large carnivores use a mosaic landscape of forest/savanna and agroecosystems, and how the species respond to different landscape parameters (percentage of landcover and edge density), in a multi-scale perspective. The response variables were: species richness, carnivore frequency and frequency for the three most recorded species (Puma concolor, Chrysocyon brachyurus and Leopardus pardalis). We compared 11 competing models using Akaike`s information criterion (AIC) and assessed model support using weight of AIC. Concurrent models were combinations of landcover types (native vegetation, ""cerrado"" formations, ""cerrado"" and eucalypt plantation), landscape feature (percentage of landcover and edge density) and spatial scale. Herein, spatial scale refers to the radius around a sampling point defining a circular landscape. The scales analyzed were 250 (fine), 1,000 (medium) and 2,000 m (coarse). The shape of curves for response variables (linear, exponential and power) was also assessed. Our results indicate that species with high mobility, P. concolor and C. brachyurus, were best explained by edge density of the native vegetation at a coarse scale (2,000 m). The relationship between P. concolor and C. brachyurus frequency had a negative power-shaped response to explanatory variables. This general trend was also observed for species richness and carnivore frequency. Species richness and P. concolor frequency were also well explained by a second concurrent model: edge density of cerrado at the fine (250 m) scale. A different response was recorded for L. pardalis, as the frequency was best explained for the amount of cerrado at the fine (250 m) scale. The curve of response was linearly positive. The contrasting results (P. concolor and C. brachyurus vs L. pardalis) may be due to the much higher mobility of the two first species, in comparison with the third. Still, L. pardalis requires habitat with higher quality when compared with other two species. This study highlights the importance of considering multiple spatial scales when evaluating species responses to different habitats. An important and new finding was the prevalence of edge density over the habitat extension to explain overall carnivore distribution, a key information for planning and management of protected areas.

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).

Aves da Estação Ecológica de Itirapina, estado de São Paulo, Brasil

O cerrado é um dos biomas mais ameaçados no mundo, apresentando algumas das maiores taxas de destruição causadas principalmente pela agropecuária. Poucos estudos têm avaliado a diversidade local de aves no cerrado, especialmente em áreas marginais desse bioma. A Estação Ecológica de Itirapina (EEI) contém um dos últimos remanescentes de campos naturais e cerrados do estado de São Paulo. Um levantamento das aves desta unidade de conservação, feito tanto por observações casuais como sistemáticas entre 1998 e 2007, e complementado por revisão de literatura, revelou que 231 espécies apresentaram ocorrência recente na área. Desse total, 38 espécies (16,4%) encontram-se na lista de espécies ameaçadas para o estado de São Paulo e/ou são endêmicas do Cerrado, um alto número quando comparado com outras áreas de cerrados paulistas ou mesmo em relação ao Brasil Central. Tal fato reforça a importância da EEI em relação à conservação da avifauna e demonstra que a mesma está mantendo sua função de conservar a biodiversidade. Adicionalmente, ao longo dos 10 anos de estudo foram detectadas várias ameaças à EEI, e neste sentido são recomendadas aqui algumas sugestões de manejo que consideramos essenciais para essa unidade de conservação manter ou mesmo aumentar sua diversidade de aves.

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.

The mitochondrial genome of the stingless bee Melipona bicolor (Hymenoptera, Apidae, Meliponini): sequence, gene organization and a unique tRNA translocation event conserved across the tribe Meliponini

At present a complete mtDNA sequence has been reported for only two hymenopterans, the Old World honey bee, Apis mellifera and the sawfly Perga condei. Among the bee group, the tribe Meliponini (stingless bees) has some distinction due to its Pantropical distribution, great number of species and large importance as main pollinators in several ecosystems, including the Brazilian rain forest. However few molecular studies have been conducted on this group of bees and few sequence data from mitochondrial genomes have been described. In this project, we PCR amplified and sequenced 78% of the mitochondrial genome of the stingless bee Melipona bicolor (Apidae, Meliponini). The sequenced region contains all of the 13 mitochondrial protein-coding genes, 18 of 22 tRNA genes, and both rRNA genes (one of them was partially sequenced). We also report the genome organization (gene content and order), gene translation, genetic code, and other molecular features, such as base frequencies, codon usage, gene initiation and termination. We compare these characteristics of M. bicolor to those of the mitochondrial genome of A. mellifera and other insects. A highly biased A+T content is a typical characteristic of the A. mellifera mitochondrial genome and it was even more extreme in that of M. bicolor. Length and compositional differences between M. bicolor and A. mellifera genes were detected and the gene order was compared. Eleven tRNA gene translocations were observed between these two species. This latter finding was surprising, considering the taxonomic proximity of these two bee tribes. The tRNA Lys gene translocation was investigated within Meliponini and showed high conservation across the Pantropical range of the tribe.

Répteis da Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins, Brasil Central

Os Cerrados sul-americanos abrigam alta diversidade de répteis, incluindo elevado número de endemismos. No entanto, o conhecimento desta diversidade é ainda incompleto frente à acelerada transformação das paisagens naturais no Brasil central. Constituem, portanto, uma das regiões prioritárias para estudo e conservação da biodiversidade mundial. Estudos intensivos sobre a fauna de répteis do Cerrado são necessários e urgentes para melhor compreensão dos processos que levaram à sua origem e distribuição e para subsidiar ações de conservação. Por meio de métodos padronizados, amostramos duas regiões ainda inexploradas da Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins, situada na região do Jalapão. Registramos 45 espécies de répteis para a EESGT e entorno, o que representa uma riqueza alta e comparável à de outras regiões bem amostradas do Cerrado. Curvas de acumulação e estimadores indicam que a riqueza local de lagartos e anfisbenídeos aproxima-se da riqueza real enquanto a de serpentes é subestimada. A distribuição não-aleatória das espécies na paisagem concorda com evidências anteriores sugerindo utilização diferencial dos hábitats pelos répteis. Reunindo os resultados do presente estudo com os de levantamentos prévios realizados na região, registramos 88 espécies de répteis para o Jalapão sendo oito registros novos que incluem Bachia oxyrhina uma espécie recém descrita da região. As espécies da área apresentam três padrões gerais de distribuição: (1) espécies endêmicas do Cerrado, (2) espécies compartilhadas com domínios da diagonal de formações abertas sul-americanas, e (3) espécies de ampla ocorrência, compartilhadas também com ecossistemas florestais. Prevalecem espécies de ampla distribuição, porém é grande o número de espécies típicas do Cerrado, incluindo cinco possivelmente endêmicas do Jalapão, e há contribuição importante da fauna da Caatinga. A distribuição dos répteis em escala local e regional demonstra a necessidade de considerar a heterogeneidade paisagística para o planejamento de diretrizes visando à conservação em regiões do Cerrado. Por sua grande extensão, posição biogeográfica e complexidade de relevo e tipos de hábitat, a EESGT tem papel fundamental para a preservação e conhecimento da diversidade de répteis do Cerrado.

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.

A assembléia de abelhas (Hymenoptera, Apidae) de uma área restrita de campos naturais do Parque Estadual de Vila Velha, Paraná e comparações com áreas de campos e cerrado

A assembléia de abelhas (Hymenoptera, Apidae) de uma área restrita de campos naturais do Parque Estadual de Vila Velha, Paraná e comparações com áreas de campos e cerrado. Foram realizadas coletas sistemáticas de abelhas em uma área restrita no Parque Estadual de Vila Velha, Paraná, no período de outubro de 2003 a setembro de 2004. Essa amostragem visou gerar subsídios para comparações entre áreas de campo dentro do Parque e com outras áreas de vegetação aberta brasileiras. A área de estudo possui cerca de quatro hectares e foi subdividida em quatro subáreas contínuas e com o mesmo perímetro. As abelhas em flores e em vôo foram capturadas com auxílio de rede entomológica. Foram coletados 1.459 espécimes pertencentes a 122 espécies de abelhas. Estas espécies estão distribuídas em 51 gêneros, 20 tribos e cinco subfamílias. As plantas visitadas correspondem a 93 espécies, pertencentes a 62 gêneros e 29 famílias. Neste estudo e em outro estudo realizado anteriormente em outra área do Parque foram coletadas 222 espécies sendo 74 espécies em comum as duas áreas e uma soma de 148 espécies restritas a uma ou outra área. Ainda, registros históricos de abelhas para Vila Velha elevam a riqueza conhecida para 261 espécies. O índice de similaridade de Morisita entre as áreas foi de 0,50 quando utilizadas as plantas como variáveis e 0,88 quando utilizados gêneros e espécies de abelhas, revelando uma notável heterogeneidade. Comparações entre as áreas do Parque Estadual de Vila Velha e áreas de campos e cerrado foram realizadas através do índice de similaridade e da análise de correspondência. Foram observados dois agrupamentos fortemente evidentes, referentes aos campos e ao cerrado. A análise de correspondência sugere que alguns gêneros podem ser relacionados a determinadas formações vegetais. Esse estudo indica que a fauna de abelhas de Vila Velha é composta principalmente por gêneros relacionados às áreas de campos, porém com presença de elementos de cerrado.

Do Código Florestal para o Código da Biodiversidade

Em face do gigantismo do território e da situação real em que se encontram os seus macro biomas - Amazônia Brasileira, Brasil Tropical Atlântico, Cerrados do Brasil Central, Planalto das Araucárias, e Pradarias Mistas do Brasil Subtropical - e de seus numerosos mini-biomas, faixas de transição e relictos de ecossistemas, qualquer tentativa de mudança no "Código Florestal" tem que ser conduzido por pessoas competentes e bioeticamente sensíveis. Por muitas razões, se houvesse um movimento para aprimorar o atual Código Florestal, teria que envolver o sentido mais amplo de um Código de Biodiversidades, levando em conta o complexo mosaico vegetacional de nosso território. Enquanto o mundo inteiro trabalha para a diminuição radical de emissão de CO2, o projeto de reforma proposto na Câmara Federal de revisão do Código Florestal defende um processo que significará uma onda de desmatamento e emissões incontroláveis de gás carbônico, fato observado por muitos críticos em diversos trabalhos e entrevistas. A utopia de um desenvolvimento com o máximo de florestas em pé não pode ser eliminada por princípio em função de mudanças radicais do Código Florestal, sendo necessário pensar no território total de nosso país, sob um ampliado e correto Código de Biodiversidade. Ou seja, um pensamento que envolva: as nossas grandes florestas (Amazônia e Matas Tropicais Atlânticas); o domínio das caatingas e agrestes sertanejos; planaltos centrais com cerrados, cerradões e campestres; os planaltos de araucárias sul-brasileiros; as pradarias mistas do Rio Grande do Sul; e os redutos e mini-biomas da costa brasileira e do Pantanal mato-grossense, e faixas de transição e contrato (core-áreas) de todos os domínios morfoclimáticos e fitogeográficos brasileiros).

Aeromonas detection and their toxins from drinking water form reservoirs and drinking fountains

Aeromonads are inhabitants of aquatic ecosystems and are described as being involved in intestinal disturbances and other infections. A total of 200 drinking water samples from domestic and public reservoirs and drinking fountains located in São Paulo (Brazil), were analyzed for the presence of Aeromonas. Samples were concentrated by membrane filtration and enriched in APW. ADA medium was used for Aeromonas isolation and colonies were confirmed by biochemical characterization. Strains isolated were tested for hemolysin and toxin production. Aeromonas was detected in 12 samples (6.0%). Aeromonas strains (96) were isolated and identified as: A. caviae (41.7%), A. hydrophila (15.7%), A.allosacharophila (10.4%), A. schubertii (1.0%) and Aeromonas spp. (31.2%).The results revealed that 70% of A. caviae, 66.7% of A. hydrophila, 80% of A. allosacharophila and 46.6% of Aeromonas spp. were hemolytic. The assay for checking production of toxins showed that 17.5% of A. caviae, 73.3% of A. hydrophila, 60% of A. allosacharophila, 100% of A. schubertii, and 33.3% of Aeromonas spp. were able to produce toxins. The results demonstrated the pathogenic potential of Aeromonas, indicating that the presence of this emerging pathogen in water systems is a public health concern