Gap disturbance regime and composition in the Atlantic Montane Rain Forest: the influence of topography

In the Atlantic Montane Rain Forest of south-eastern Brazil, a field study was carried out to describe the forest disturbance regime, analyse canopy gap composition and evaluate the influence of habitat parameters on gap tree species composition. We characterized canopy gaps considering the group of variables as follows: area, type and number of tree/branch falls, topographic position, soil coverage and surrounding canopy trees. Gap composition was assessed at species level by measuring all individuals inside gaps higher than one meter. Mean gap area of the 42 canopy gaps analysed was 71.9 +/- 9.0 m(2) (mean +/- SE). Out of the studied gaps, 35.7% were created by uprooted and by snapped trees, 16.7% by dead-standing trees and 11.9% by the fall of large branches. The disturbance regime was characterized by gap openings predominantly smaller than 150 m(2) and by spatial patterning related to topography. Ridges had smaller gaps and higher proportions of gaps created by branch falls; slopes had bigger gaps generally created by uprooting events. The more abundant and frequent species were shade tolerant and the more species-rich families found inside gaps did not differ from the forest as a whole. Pioneer species were rare and restricted to medium and large size classes. The Indicator Species Analysis and the Canonical Correspondence Analysis indicated gap area, topography and the percentage of soil cover by the genera Calathea and Ctenanthe were the predominant variables correlated with woody species distribution. So, topography emerged as an important issue not only to the gap disturbance regime, but also to gap colonization. In respect to the influence of gap processes on the Atlantic Montane Rain Forest regeneration, our results support the view that canopy gap events may not be working as promoters of community wide floristic shifts.

Cerrado vegetation and global change: the role of functional types, resource availability and disturbance in regulating plant community responses to rising CO2 levels and climate warming

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Improving methods in gap ecology: Revisiting size and shape distributions using a model selection approach

Questions: We assess gap size and shape distributions, two important descriptors of the forest disturbance regime, by asking: which statistical model best describes gap size distribution; can simple geometric forms adequately describe gap shape; does gap size or shape vary with forest type, gap age or the method used for gap delimitation; and how similar are the studied forests and other tropical and temperate forests? Location: Southeastern Atlantic Forest, Brazil. Methods: Analysing over 150 gaps in two distinct forest types (seasonal and rain forests), a model selection framework was used to select appropriate probability distributions and functions to describe gap size and gap shape. The first was described using univariate probability distributions, whereas the latter was assessed based on the gap area-perimeter relationship. Comparisons of gap size and shape between sites, as well as size and age classes were then made based on the likelihood of models having different assumptions for the values of their parameters. Results: The log-normal distribution was the best descriptor of gap size distribution, independently of the forest type or gap delimitation method. Because gaps became more irregular as they increased in size, all geometric forms (triangle, rectangle and ellipse) were poor descriptors of gap shape. Only when small and large gaps (> 100 or 400m2 depending on the delimitation method) were treated separately did the rectangle and isosceles triangle become accurate predictors of gap shape. Ellipsoidal shapes were poor descriptors. At both sites, gaps were at least 50% longer than they were wide, a finding with important implications for gap microclimate (e.g. light entrance regime) and, consequently, for gap regeneration. Conclusions: In addition to more appropriate descriptions of gap size and shape, the model selection framework used here efficiently provided a means by which to compare the patterns of two different types of forest. With this framework we were able to recommend the log-normal parameters μ and σ for future comparisons of gap size distribution, and to propose possible mechanisms related to random rates of gap expansion and closure. We also showed that gap shape varied highly and that no single geometric form was able to predict the shape of all gaps, the ellipse in particular should no longer be used as a standard gap shape. © 2012 International Association for Vegetation Science.

Variation in body size of Phanocerus clavicornis Sharp, 1882 (Coleoptera: Elmidae: Larainae) in Atlantic Rainforest streams in response to hydraulic disturbance

Neste estudo, padrões de tamanho do corpo de Phanocerus clavicornis Sharp, 1882 (Coleoptera: Elmidae: Larainae) foram investigados ao longo de um gradiente de variação de velocidade da corrente em córregos de baixa ordem da Mata Atlântica. Especificamente, buscou-se testar a hipótese de que a distribuição de larvas de P. clavicornis com diferentes tamanhos corpóreos respondem às variações na velocidade da corrente em córregos. As coletas das larvas foram realizadas com um amostrador de Surber durante dois períodos amostrais, definidos pelo regime de chuvas: agosto - estação seca e fevereiro - estação chuvosa. Possíveis diferenças nas medidas de tamanho do corpo foram testadas através de uma análise de variância (ANOVA). Os resultados daANOVAindicaram para todas as medidas das larvas coletadas nos córregos de primeira ordem (largura da cabeça, largura do protórax e comprimento total do corpo) encontramos diferenças significativas, indicando uma variação morfométrica com as mudanças das condições hidráulicas, onde as larvas menores foram associadas aos períodos de maior precipitação. No entanto, em córregos maiores (3a ordem), os eventos de chuva tiveram menor impacto no tamanho dos indivíduos, com a ocorrência de larvas com diferentes tamanhos. Os resultados deste estudo sugerem que os espaços intersticiais são importantes para a proteção das larvas contra a velocidade da corrente e que as populações de P. clavicornis possuem alta plasticidade, sendo uma característica fundamental para a ocupação desta espécie em ambientes instáveis. Esses resultados são importantes para a compreensão da história de vida e características comportamentais da espécie, que permitem persistir em córregos ao longo de gradiente de perturbação do fluxo.

Caracterização analítica e geométrica da metodologia geral de determinação de distribuições de Weibull para o regime eólico e suas aplicações

O regime eólico de uma região pode ser descrito por distribuição de frequências que fornecem informações e características extremamente necessárias para uma possível implantação de sistemas eólicos de captação de energia na região e consequentes aplicações no meio rural em regiões afastadas. Estas características, tais como a velocidade média anual, a variância das velocidades registradas e a densidade da potência eólica média horária, podem ser obtidas pela frequência de ocorrências de determinada velocidade, que por sua vez deve ser estudada através de expressões analíticas. A função analítica mais adequada para distribuições eólicas é a função de densidade de Weibull, que pode ser determinada por métodos numéricos e regressões lineares. O objetivo deste trabalho é caracterizar analítica e geometricamente todos os procedimentos metodológicos necessários para a realização de uma caracterização completa do regime eólico de uma região e suas aplicações na região de Botucatu - SP, visando a determinar o potencial energético para implementação de turbinas eólicas. Assim, foi possível estabelecer teoremas relacionados com a forma de caracterização do regime eólico, estabelecendo a metodologia concisa analiticamente para a definição dos parâmetros eólicos de qualquer região a ser estudada. Para o desenvolvimento desta pesquisa, utilizou-se um anemômetro da CAMPBELL.

Bovine Biofertilizer and Water Regime Effects on Growth and Bulb Quality of Garlic

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The succession dynamics of a macroalgal community after a flood disturbance in a tropical stream from São Paulo State, southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aggregates in the strength and gravity regime: Particles sizes in Saturn's rings

Particles in Saturn's main rings range in size from dust to kilometer-sized objects. Their size distribution is thought to be a result of competing accretion and fragmentation processes. While growth is naturally limited in tidal environments, frequent collisions among these objects may contribute to both accretion and fragmentation. As ring particles are primarily made of water ice attractive surface forces like adhesion could significantly influence these processes, finally determining the resulting size distribution. Here, we derive analytic expressions for the specific self-energy Q and related specific break-up energy Q(star) of aggregates. These expressions can be used for any aggregate type composed of monomeric constituents. We compare these expressions to numerical experiments where we create aggregates of various types including: regular packings like the face-centered cubic (fcc), Ballistic Particle Cluster Aggregates (BPCA), and modified BPCAs including e.g. different constituent size distributions. We show that accounting for attractive surface forces such as adhesion a simple approach is able to: (a) generally account for the size dependence of the specific break-up energy for fragmentation to occur reported in the literature, namely the division into "strength" and "gravity" regimes and (b) estimate the maximum aggregate size in a collisional ensemble to be on the order of a few tens of meters, consistent with the maximum particle size observed in Saturn's rings of about 10 m. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Stabilizability and Disturbance Rejection with State-Derivative Feedback

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dynamic Tracking with Zero Variation and Disturbance Rejection Applied to Discrete-Time Systems

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bioestimulação da atividade reprodutiva de coelhas lactantes em regime de monta natural

Esta pesquisa avaliou o efeito da separação mãe-ninhada sobre o desempenho reprodutivo de coelhas lactantes e ponderal das ninhadas até aos 70 dias de idade. Examinaram-se 415 exposições ao macho de 157 fêmeas lactantes distribuídas em dois grupos: controle, com livre acesso ao ninho, e tratado, cujo acesso bloqueou-se entre o sétimo e o nono dias pós-parto, durante as 39 horas que precederam a cobrição. Das 415 exposições ao macho, 387 resultaram em cobrições e 264 em partos. As fêmeas tratadas, de quinta lactação em diante, apresentaram receptividade e taxa de parição, respectivamente, 6,7% e 10,8% maiores em comparação às fêmeas do grupo controle. Não se constatou efeito da interação tratamento x ordem de lactação, ou do tratamento, com respeito ao número de láparos/ninhada à desmama e nos 70 dias de idade. em ninhadas de primíparas, a taxa de mortalidade da separação até 70 dias de idade foi maior no grupo tratado, em relação ao controle (0,248±0,047 vs. 0,120±0,047). O peso total da ninhada à desmama foi inferior no grupo tratado, do que no controle (5.753±93 g vs. 6.222±89 g) em todas as ordens. Todavia, não se observou diferença no peso total ou médio da ninhada nos 70 dias de idade. O tratamento também reduziu o peso individual à desmama (912,4±4,9 g vs. 962,7±4,5 g) em todas as ordens de lactação, entretanto, elevou o ganho de peso médio diário pós-desmama (32,25±0,19 g/d vs. 31,44±0,17 g/d), proporcionando a ocorrência de ganho compensatório neste período. Pode-se recomendar a separação temporária mãe-ninhada para melhorar o desempenho reprodutivo de coelhas lactantes multíparas; mas deve ser evitada para as primíparas, devido à elevação da taxa de mortalidade das ninhadas.

Influence of feeding regime and finishing system on lamb muscle fiber and meat quality

Avaliou-se a influência dos níveis nutricionais da ovelha antes do parto, da idade à desmama e do sistema de terminação sobre as fibras musculares e a qualidade da carne dos cordeiros. Utilizaram-se matrizes mestiças Ile de France × Bergamacia criadas a pasto. As ovelhas foram divididas em dois grupos: um com suplementação alimentar 30 dias antes do parto e outro sem suplementação. Os animais (ovelha e cordeiros) foram subdivididos de acordo com a idade à desmama (45 ou 60 dias de idade) e os cordeiros desmamados foram submetidos a três sistemas de terminação: confinamento com dieta completa; confinamento somente com feno; e confinamento somente no pasto. O abate dos cordeiros foi realizado aos 30 kg de peso vivo ou aos 150 dias de idade. As características de carcaça analisadas foram morfofisiologia da fibra do músculo longissimus dorsi, fragmentação miofibrilar pós-morte (maturados nos dias 0, 3 e 7 pos mortem) e redução do pH e da temperatura da carne pós-abate. Não houve efeito da suplementação às ovelhas ou da idade à desmama sobre nenhuma das características avaliadas. A composição em fibras de contração lenta e oxidativa, contração rápida e oxidativa ou contração rápida e glicolítica não foi alterada pelos fatores em estudo, mas a área transversal das fibras foi menor nos cordeiros terminados com feno, assim como os valores de pH, temperatura e as medidas dos fragmentos de miofibrila. Com o aumento do tempo de maturação de 0 para 3 e 7 dias post mortem, houve redução do comprimento dos fragmentos de miofibrilas. O sistema de terminação de cordeiros em confinamento somente com feno interfere mais intensamente na qualidade da carne que o sistema de terminação a pasto ou em confinamento com dieta completa.

Gibberellic acid and water regime in the flowering induction of Brassocattleya and Cattleya hybrid orchids

No presente trabalho foi avaliada a influência do ácido giberélico e do regime hídrico na indução e qualidade do florescimento de duas orquídeas híbridas dos gêneros Cattleya (C.) e Brassocattleya (Bc.). O experimento foi realizado no Setor de Biotecnologia e Orquidicultura da Fundação Shunji Nishimura de Tecnologia, Pompéia-SP. Foram testadas cinco concentrações de GA3 (0, 125, 250, 500 e 1.000 mg L-1) em quatro aplicações consecutivas via pulverização foliar, em plantas adultas que já haviam florescido ao menos uma vez, além de duas condições hídricas (uma e quatro irrigações por semana). As aplicações foram feitas nos meses de outubro e novembro para Bc. Marcella Koss e janeiro e fevereiro para C. Irene Holguin. Não foi possível induzir a floração em Cattleya Irene Holguin com o uso de ácido giberélico. Para Bc. Marcella Koss, a aplicação de 250 mg L-1 de GA3, associado à diminuição na frequência de irrigação, induziu cerca de 83% das plantas ao florescimento. Na mesma concentração de GA3, porém em condições de irrigação frequente, apenas 17% das plantas foram induzidas a florescer. O número e o tamanho das flores aumentaram com a aplicação de concentrações maiores de GA3 utilizadas no experimento. A realização deste trabalho permitiu desenvolver uma técnica comercial com o uso de ácido giberélico (GA3) para a indução do florescimento do híbrido de orquídea Bc. Marcella Koss.

Disturbance chemical cues determine changes in spatial occupation by the convict cichlid Archocentrus nigrofasciatus

I studied the effect of disturbance chemical cues on fish that make trade-offs between foraging in an open area and remaining in a safe refuge. I used convict cichlids Archocentrus nigrofasciatus that were either visually exposed to a predator (n = 8) or exposed to water conditioned by chemical cues from disturbed conspecifics (n = 8). Fish visually exposed to a predator decreased their ingestion rate and spent more time in the refuge than in the foraging area, while fish receiving water from frightened conspecifics did not alter their ingestion rate or time spent in the refuge and foraging site, but increased their spatial occupation (i.e., motion). These results suggest that convict cichlids recognized the predator by visual cues. Moreover, disturbance cues are a form of threatening public information that may increase fish spatial occupation due to increased exploring behaviour; but is not sufficiently alarming to alter feeding or increase refuge use. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of flooding regime and woody bamboos on tree community dynamics in a section of tropical semideciduous forest in South-Eastern Brazil

The influence of a population of the understorey woody bamboo Merostachys riedeliana and different flooding regimes on tree community dynamics in a section of tropical semideciduous forest in South-Eastern Brazil was examined. A forest section with an area of 1.6 ha composed of 71 adjacent plots was located on a slope ending at the river margin. The section was divided into five topographical sectors according to the mean duration of river floods. In 1991 and 1998 all trees with a diameter at the base of the trunk greater than or equal to 5 cm were measured, identified and tagged, and all live bamboo culms were counted. Annualised estimates of the rates of tree mortality and recruitment, gain and loss of tree basal area, and change in bamboo density were calculated for each of the 71 plots and five topographical sectors as well as for diameter classes and tree species. To segregate patterns arising from spatially autocorrelated events, geostatistical analyses were used prior to statistical comparisons and correlations. In general, mortality rates were not compensated by recruitment rates but there was a net increase in basal area in all sectors, suggesting that the tree community as a whole was in a building phase. Tree community dynamics of the point bar forest (Depression and Levee sectors) differed from that of the upland forest (Ridgetop, Middle Slope and Lower Slope sectors) in the extremely high rates of gain in basal area. The predominant and specialised species, Inga vera and Salix humboldtiana, are probably favoured by relaxed competition in an environment stressed by long-lasting floods. In the upland forest, mortality rates were highest at the Middle Slope, particularly for smaller trees, while recruitment rates were lowest. As bamboo clumps were concentrated in this sector, the locally higher instability in the tree community probably resulted from the direct interference of bamboos. The density of bamboo culms in the upland forest was negatively correlated with the rates of tree recruitment and gain in basal area, and positively correlated with tree mortality rates. Bamboos therefore seemed to restrict the recruitment, growth and survival of trees.