Land-use systems affect Archaeal community structure and functional diversity in western Amazon soils

The study of the ecology of soil microbial communities at relevant spatial scales is primordial in the wide Amazon region due to the current land use changes. In this study, the diversity of the Archaea domain (community structure) and ammonia-oxidizing Archaea (richness and community composition) were investigated using molecular biology-based techniques in different land-use systems in western Amazonia, Brazil. Soil samples were collected in two periods with high precipitation (March 2008 and January 2009) from Inceptisols under primary tropical rainforest, secondary forest (5-20 year old), agricultural systems of indigenous people and cattle pasture. Denaturing gradient gel electrophoresis of polymerase chain reaction-amplified DNA (PCR-DGGE) using the 16S rRNA gene as a biomarker showed that archaeal community structures in crops and pasture soils are different from those in primary forest soil, which is more similar to the community structure in secondary forest soil. Sequence analysis of excised DGGE bands indicated the presence of crenarchaeal and euryarchaeal organisms. Based on clone library analysis of the gene coding the subunit of the enzyme ammonia monooxygenase (amoA) of Archaea (306 sequences), the Shannon-Wiener function and Simpson's index showed a greater ammonia-oxidizing archaeal diversity in primary forest soils (H' = 2.1486; D = 0.1366), followed by a lower diversity in soils under pasture (H' = 1.9629; D = 0.1715), crops (H' = 1.4613; D = 0.3309) and secondary forest (H' = 0.8633; D = 0.5405). All cloned inserts were similar to the Crenarchaeota amoA gene clones (identity > 95 %) previously found in soils and sediments and distributed primarily in three major phylogenetic clusters. The findings indicate that agricultural systems of indigenous people and cattle pasture affect the archaeal community structure and diversity of ammonia-oxidizing Archaea in western Amazon soils.

Comunidade de fungos micorrízicos arbusculares: diversidade, composição e glomalina em área revegetada com sesbânia

A composição de comunidades e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode ser influenciada por diversos fatores como o clima, a biota do solo e as plantas hospedeiras. Este estudo objetivou avaliar a influência da revegetação de uma cava de extração de argila com Sesbania virgata (SV) em plantios puro e consorciado com Eucalyptus camaldulensis (EC) e Acacia mangium (AM), na composição e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), bem como na quantidade da proteína do solo relacionada à glomalina (PSRG). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com quatro tratamentos (plantio puro de SV - 100SV; consórcio de SV + EC - 50SV:50EC; consórcio de SV + AM - 50SV:50AM; e área degradada com vegetação espontânea - ADVE), com três repetições. A revegetação da cava de extração de argila com SV, em plantios puro ou consorciado, reduziu a abundância de esporos e a dominância de espécies (Índice de Simpson - IDS) e aumentou a riqueza de espécies de FMAs e o índice de diversidade de Shannon e Wiener. Além disso, aumentou a quantidade de proteína do solo relacionada à glomalina, quando comparada a área degradada com vegetação espontânea.

Ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares em áreas revegetadas após mineração de bauxita em Porto Trombetas, Pará

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição e a diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) em áreas em processo de revegetação na região de Porto Trombetas, PA. Coletaram-se amostras compostas de solo em revegetação com 2, 4, 6, 12 e 16 anos, em subsolo exposto sem vegetação e em floresta primária, nos meses de agosto de 1998 (estação seca) e abril de 1999 (estação chuvosa). Os esporos de FMA foram extraídos e identificados taxonomicamente. Analisou-se a densidade relativa, a freqüência de cada espécie e os índices de Shannon-Wiener e de Simpson. Os resultados indicaram que a densidade de esporos de FMA não diferiu significativamente em razão da estação do ano. O número de espécies foi maior no período seco, na floresta primária e na área revegetada aos 2 anos de idade. Entre as espécies de FMA recuperadas, Glomus macrocarpum e Acaulospora mellea foram as que apresentaram maior ocorrência. A diversidade de espécies de FMA foi mais alta e a dominância de espécies foi mais baixa na área revegetada com 2 anos de idade. O retorno do horizonte superficial orgânico com o plantio de mudas micorrizadas é uma prática eficiente para a produção de esporos em subsolo resultante da mineração de bauxita.

Faunistic analysis of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in five agroecosystems in northeastern São Paulo state, Brazil

The objective of this study was to determined species composition and community structure of Carabidae and Staphylinidae in five areas of forest fragment and soybean/corn crops or orange orchard, from December 2004 to May 2007. Beetles were captured in pitfall traps distributed along two parallel transects of 200 m in length, placed across crop land/forest boundary fragment, with 100 m each. The Shannon-Wiener diversity and evenness indexes and Morisita similarity index were calculated. The carabids Abaris basistriatus Chaudoir, Calosoma granulatum Perty, Megacephala brasiliensis Kirby, Odontochila nodicornis (Dejean) and Selenophorus seriatoporus Putzeys. are dominant and are widely distributed in northeastern São Paulo state, Brazil. Point-scale species diversity was greatest at the transition between forest fragment and cultivated area. The carabid and staphylinid communities of the forest fragment were more similar to the community of orange orchard than that of soybean/corn crops.

TOP - um programa de cálculo de descritores topológicos para uso em correlações entre estrutura e atividade

A computational interface, using sybyl format as an input file, was created in order to calculate connectivity indexes. After generation and classification of all substructures, which derive from the molecular structure, this interface calculates all possible orders from zero up to the maximun number of bonds in the molecule. Other topological indexes such as Wiener and Schultz indexes can also be calculated.

Composição elementar do aerossol atmosférico na região central da Bacia Amazônica

The processes and sources that regulate the elemental composition of aerosol particles were investigated in both fine and coarse modes during the dry and wet seasons. One hundred and nine samples were collected from the biological reserve Cuieiras - Manaus from February to October 2008, and analyzed together with 668 samples that were previously collected at Balbina from 1998 to 2002. Particle induced X-ray emission technique was used to determine the elemental composition, while the concentration of black carbon was obtained from the measurement of optical reflectance. Absolute principal factor analysis and positive matrix factorization were performed for source apportionment, which was complemented with back trajectory analysis. A regional identity for the natural biogenic aerosol was found for the Central Amazon Basin and can be used in dynamical chemical region models.

Composição florística de um fragmento de floresta estacional semidecídua no município de São Carlos-SP

O presente trabalho teve por objetivo o levantamento florístico de um fragmento de floresta estacional semidecídua com aproximadamente 112 ha, localizado no município de São Carlos-SP, entre 21º55' e 22º00' sul e 47º48' e 47º52' oeste. A precipitação média anual é de 1.440 mm. As temperaturas médias mensais variam de 15,63 ºC (das mínimas) a 26,82 ºC (das máximas) no ano. No levantamento florístico foram encontradas 146 espécies, pertencentes a 44 famílias e 96 gêneros, devendo ser ressaltado que 12 taxa foram identificados em nível de gênero e nove plantas não foram identificadas. O índice de diversidade de Shannon-Wiener foi de 3,45 nats/ind. A comparação com outras formações florestais semelhantes no Estado de São Paulo, pelo índice de similaridade de Sorensen, mostrou-se baixa.

Fitossociologia e estrutura diamétrica da mata de galeria do Taquara, na reserva ecológica do IBGE, DF

(Florística e estrutura na mata do Taquara, Reserva Ecológica do IBGE, DF). As matas de Galeria, apesar de legalmente protegidas, vêm sendo sistematicamente substituídas visando a outras finalidades. As árvores (DAP³ 5 cm) na mata de Galeria do córrego do Taquara, na Reserva Ecológica do IBGE, no Distrito Federal, foram amostradas pelo método de quadrantes, com 250 pontos, dispostos em linhas estabelecidas ao longo do comprimento do córrego, desde as margens até os limites entre a mata e o cerrado. A amostragem de 1.000 árvores resultou na composição florística, na fitossociologia e na distribuição dos diâmetros dos troncos. No total foram amostradas 110 espécies de 49 famílias. O índice de diversidade de Shannon & Wiener foi estimado em 4,25 nats.ind-1. As famílias mais importantes foram: Leguminosae (lato sensu), Rubiaceae, Anacardiaceae, Euphorbiaceae e Sapindaceae, enquanto as espécies principais foram: Tapirira guianensis, Copaifera langsdorffii, Lamanonia ternata, Anadenanthera colubrina var. cebil, Piptocarpha macropoda, Alibertia macrophylla, Matayba guianensis, Pera glabrata, Guettarda viburnioides e Ixora warmingii. As estimativas da densidade e da área basal total foram de 1.573 árvores.ha-1, e 38,5 m².ha-1 respectivamente. A distribuição diamétrica indicou uma curva tendendo para o `J' invertido, evidenciando os baixos níveis de distúrbios ocorridos na mata. Uma comparação florística conduzida entre 21 matas de Galeria no Distrito Federal apontou a mata do Taquara como uma área rica, com 110 (29,1%) das 378 espécies listadas e similaridade de Sørensen variando entre 0,34 e 0,80, nas matas incluídas.

Uso de indicadores de diversidade na adefinição de plano de manejo de aborização viária de águas de São Pedro - SP

Poucas cidades brasileiras possuem planejamento efetivo para a arborização de suas vias públicas, com a definição de objetivos e de possíveis metas qualitativas e quantitativas. Outro aspecto das cidades brasileiras é a questão da baixa diversidade de espécies encontrada, prevalecendo a homogeneidade e, portanto, a possível dizimação da população arbórea pela ocorrência de uma praga ou uma doença. Os chamados índices de riqueza ou variedade são úteis como indicadores de diversidade, podendo ser utilizados nas decisões de manejo. Neste trabalho foram avaliados os índices de Shannon-Wiener e Odum; para tanto, utilizou-se o censo da arborização viária da Estância de Águas de São Pedro. Foram definidos índices máximos e mínimos de diversidade, que possibilitaram a quantificação de espécies e o número de árvores em cada via pública, subsidiando o planejamento do manejo, como introdução de novas espécies e de novos indivíduos, remoções de árvores e prioridades de intervenção.

Composição e caracterização da fauna de mamíferos de médio e grande porte em uma pequena reserva de cerrado em Mato Grosso, Brasil

Este estudo foi realizado na Reserva Biológica Municipal "Mário Viana", Nova Xavantina, MT, objetivando inventariar e avaliar a abundância e diversidade de mamíferos terrestres de médio e grande porte. Para tanto, foram realizadas duas visitas mensais a um transecto com 2.820 m de extensão, durante todo o ano de 2001, para o levantamento de pegadas (rastreamentos) e outras evidências de mamíferos. Um total de 29 espécies foram registradas na área de estudo, sendo que 22 ocorreram no transecto e tiveram suas seqüências individuais de pegadas quantificadas para realização do cálculo dos índices de abundância e de diversidade de Shannon-Wiener (H'). De acordo com seus índices de abundância, as espécies foram classificadas em raras, comuns e abundantes. Dentre outras, onça-parda (Puma concolor - Linnaeus, 1771) e tatu-canastra (Priodontes maximus - Keer, 1792) mostraram-se raras; jaguatirica (Leopardus pardalis - Linnaeus, 1758), e tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla - Linnaeus, 1758), comuns; e cutia (Dasyprocta azarae - Lichtenstein, 1823) e tapeti (Sylvilagus brasiliensis - Linnaeus, 1758), abundantes. O H' encontrado foi 2,40, sendo considerado significativo. O presente trabalho apontou que, apesar de pequena (470 ha), a área de estudo desempenha importante papel para a conservação da mastofauna da região de Nova Xavantina, MT.

Estrutura da vegetação lenhosa em dois fragmentos naturais de florestas inundáveis (impucas) no Parque Estadual do Araguaia, Mato Grosso

As impucas são fragmentos florestais que sofrem inundação sazonal e se localizam em área de transição entre os biomas Cerrado e Floresta Amazônica. Este estudo objetivou avaliar e comparar a estrutura da vegetação de duas impucas com diferentes estados de conservação no Parque Estadual do Araguaia (PEA), em Mato Grosso, uma não degradada (ND) (12º19'11,2"S e 50º44'15,6"W) e outra degradada (DE) (12º09'04,2"S e 50º49'37"W). Foram demarcados cinco transectos subdivididos em 50 parcelas permanentes de 10x20m. Todos os indivíduos lenhosos com diâmetro à altura do peito > 5 cm foram amostrados. A impuca ND apresentou 28 famílias, 42 gêneros e 45 espécies, e a DE apresentou 22, 31 e 33, respectivamente. Na impuca ND, a densidade total foi de 2.177 ind.ha-1, a área basal de 35,23 m².ha-1, e a diversidade de espécies de Shannon-Wiener de 2,87 nats.ind-1, e na DE foi 1.501 ind.ha-1, 25,16 m².ha-1 e 2,64 nats.ind-1, respectivamente. As espécies que mais se destacaram foram Licania apetala, Calophyllum brasiliense, Ochthocosmus multiflorus, Mabea paniculata, Tachigali froesii e Xylopia sp. A impuca DE apresentou menores riqueza, diversidade de espécies, densidade e dominância relativas do que a impuca ND, provavelmente devido ao histórico de perturbações e à inundação anual. A similaridade florística (Sørensen) entre ambas foi alta. Contudo, ao compará-las com impucas de Tocantins e outras florestas brasileiras, a similaridade foi baixa, sugerindo que as impucas de Mato Grosso e Tocantins apresentam identidade florística própria. Este estudo contribui para o conhecimento dos ecótonos brasileiros, para a elaboração do plano de manejo do PEA e para iniciativas de recuperação de impucas degradadas.

NATURAL REGENERATION STRATUM AS AN INDICATOR OF RESTORATION IN AREA OF ENVIRONMENTAL COMPENSATION FOR MINING LIMESTONE, MUNICIPALITY OF BARROSO, MG, BRAZIL

ABSTRACT This study was conducted in a forest under restoration process, which belongs to the company Holcim Brasil S/A, in the municipality of Barroso, state of Minas Gerais (21º00'to 22º00'S and 43º00' to 44º00'W), where 40 plots (2 x 2 m) were set, spaced at 10 m, forming eight strata parallel to the watercourse present in the area. Floristic composition and natural regeneration stratum were characterized, and the formed strata allowed evaluating whether the riparian vegetation and watercourse influence on the local regeneration. It was found 162 individuals of 13 families, 18 genera and 22 species, and 10,125 individuals/ha were estimated. Successional classes from pioneer and early secondary and zoochory dispersion syndrome prevailed among species and individuals. The watercourse and riparian vegetation did not exercise significant influence (p> 0.05) on the number of species and regenerating individuals among the different strata of the forest. The diversity index of Shannon-Wiener (H') and equability of Pielou (J') were 2.691 and 0.870, respectively. The species Psidium guajava and Myrtaceae families presented the highest VI (value of importance). Natural regeneration analysis showed the low floristic diversity in the area, suggesting that corrective management actions should be adopted.

Application of the center manifold theory to the study of slewing flexible Non-ideal structures with nonlinear curvature: a case study

In this paper is Analyzed the local dynamical behavior of a slewing flexible structure considering nonlinear curvature. The dynamics of the original (nonlinear) governing equations of motion are reduced to the center manifold in the neighborhood of an equilibrium solution with the purpose of locally study the stability of the system. In this critical point, a Hopf bifurcation occurs. In this region, one can find values for the control parameter (structural damping coefficient) where the system is unstable and values where the system stability is assured (periodic motion). This local analysis of the system reduced to the center manifold assures the stable / unstable behavior of the original system around a known solution.

Inter-annual variations in the floristic and population structure of an herbaceous community of "caatinga" vegetation in Pernambuco, Brazil

The influence of climatic variations on the herbaceous component of the "caatinga" vegetation was examined in the state of Pernambuco, Brazil. A total of 105 1 × 1 m-plots were established, of which 35 were in a level micro-habitat, 35 in a riparian micro-habitat, and 35 in a stony microhabitat. During two consecutive years all herbaceous plants in these plots were counted, measured (height and diameter), and collected for identification. The Shannon-Wiener diversity index and the equitability were calculated for each year, as well as the density, frequency, dominance, total basal area and importance index for each species. The total annual pluviometric was 819.5 and 448.8 mm in 2002 and 2003, respectively. The herbaceous flora in the study area was composed of 71 species, of which 58 were sampled in the plots. The families with the greatest species richness were Malvaceae (8 species), Euphorbiaceae (7), Poaceae (6), Convolvulaceae (4), Fabaceae (4), and Portulacaceae (4). The diversity indices were 2.66 and 3.01 nats ind-1 in 2002 and 2003, respectively. The density, frequency, dominance and importance value of herbaceous populations, as well as, the height and diameter of plants were low in the dryer year. The riparian group was the most isolated of the microhabitats examined, both in terms of its floristic and its population structure. Annual seasonal climatic variations greatly modified these populations structure during the course of this study, emphasizing the fact that long-term studies are needed in order to better understand the dynamics of the herbaceous component of the "caatinga" vegetation.

Distribuição ecológica de comunidades de macroalgas de ambientes lóticos do Parque Nacional de Itatiaia (RJ, MG), Brasil

O Parque Nacional de Itatiaia (PNI) inclui duas formações vegetais brasileiras em seus limites: floresta pluvial tropical atlântica (MA) e campos de altitude (CA). Foram amostrados 14 pontos, sete em cada formação vegetal, em duas estações do ano (verão e inverno). Foram encontradas 29 espécies de macroalgas, sendo 15 espécies em MA e 19 espécies em CA, com apenas cinco espécies em comum. A riqueza de espécies por ponto de amostragem variou de 1 a 7 (2,9 ± 2,0), o índice de diversidade de Shannon-Wiener (H') de 0 a 0,94 (0,24 ± 0,26) e a cobertura percentual de 0 a 35% (14,0 ± 12,5%). Estes valores situaram-se dentro da amplitude reportada em trabalhos prévios sobre macroalgas lóticas. A análise de regressão múltipla revelou que as variações de temperatura explicaram 39,2% da variação da abundância e 35,5% da riqueza de espécies a ainda que 54,8% da variação da diversidade foi explicada por Demanda Química de Oxigênio (DQO) e pH. Análise de grupamento das comunidades de macroalgas do PNI não agrupou pontos das mesmas regiões (MA e CA). Análise de Componentes Principais separou claramente os pontos amostrados das regiões de MA e CA, bem como das estações do ano estudadas (inverno e verão), influenciados mais fortemente pela temperatura, sombreamento, pH, altitude, potássio e DQO. Os padrões gerais de distribuição em mosaico e dominância por poucas espécies descritos para comunidades de macroalgas lóticas foram corroborados pelos dados do PNI, sugerindo que parecem ser universais para tais comunidades.