Comportamiento de clones de álamos en San Carlos : Mendoza, Argentina

Desde hace más de 30 años el Instituto Forestal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina, ha realizado la introducción de clones de álamos de diversos orígenes, con el fin de evaluar sus comportamientos frente a agentes bióticos y abióticos, ampliar la base genética disponible y mejorar los rendimientos volumétricos promedio de las plantaciones comerciales de la región. Como parte de esta línea de investigación, en 1996 se instaló un ensayo en un establecimiento agrícola-forestal ubicado en el Departamento de San Carlos, provincia de Mendoza, a los 33°46' S; 69°02' O y 940 msnm. Se evaluaron 10 clones de álamos: cuatro P. x deltoides (Stoneville 124, EEA Delta 107/68, INTA 69/69, Fierolo) y seis Populus x canadensis (El Campeador, Neva, Luisa Avanzo, B. L. Constanzo, I-42, I-455), que se dispusieron en parcelas de 9 plantas cada una distribuidas al azar con 4 repeticiones. La distancia de plantación fue de 4 x 6 m. Se realizaron mediciones anuales de diámetro altura pecho (DAP) y altura total de los árboles, además de registrar periódicamente el estado sanitario, en particular en lo referido a la presencia de ataques de cancrosis producida por Septoria musiva Peck. Los clones que produjeron un mayor volumen de madera/ha fueron: Stoneville 124 con una producción de 322 m3/ha, EEA Delta 107/68 con 293 m3/ha, INTA 69/69 con 285 m3/ha y Fierolo con 239 m3/ha. El clon Luisa Avanzo y el clon I-42 presentaron una alta susceptibilidad a cancrosis, lo que motivó un altísimo porcentaje de fallas a partir del tercer año, fallas que se repitieron en menor medida en el resto de los clones P. x canadensis. Cabe concluir que los clones con mejor comportamiento bajo las condiciones del ensayo fueron: Stoneville 124, EEA Delta 107/68 e INTA 69/69.

Comportamiento de procedencias de Pinus nigra bajo riego en Dique Yaucha : Mendoza, Argentina

La provincia de Mendoza, que se ubica en el Centro-Oeste de la República Argentina, posee una extensión de 150.830 km2. Prácticamente todas las actividades agropecuarias y forestales están concentradas en el 3% de su territorio que es posible irrigar. Al Oeste, en el límite con la República de Chile, está la cadena montañosa que forma parte de la región fitogeográfica del Desierto Andino que se extiende por más de 500 km, con un ancho promedio de 100 km. El objetivo de este trabajo fue evaluar la supervivencia y el comportamiento de distintas procedencias de Pinus nigra en zonas del piedemonte mendocino. Para ello se instaló una parcela experimental en el Dique Yaucha, ubicado en el Departamento de San Carlos a 34°00’ S y 69°07’ O, a una altura de 1.213 msnm. Las procedencias del ensayo fueron: Pinus nigra var. clusiana (Francia), Pinus nigra var. austríaca (Livo - Italia), Pinus nigra var. austríaca (Lasa - Italia), Pinus nigra var. knin (ex Yugoslavia) y Pinus nigra var. pyramidalis (Turquía). Se llevaron plantas de aproximadamente 0,30 m de altura que se instalaron a una distancia de plantación definitiva de 3 x 3 m y se regaron superficialmente por surcos. Se tomaron periódicamente datos dasométricos de diámetro altura de pecho (DAP) de todas las plantas, altura total de los árboles promedio de cada procedencia, registrándose además las fallas producidas y el estado sanitario. Los resultados obtenidos a la edad de 17 años son: Pinus nigra var. clusiana (Francia): diámetro promedio 12,1 cm, altura 5,2 m y 10% de fallas; Pinus nigra var. austríaca (Livo -Italia): diámetro promedio 13 cm, altura 4,6 m y 25% de fallas; Pinus nigra var. austríaca (Lasa - Italia): diámetro promedio 13,9 cm, altura 5,60 m y 0% de fallas; Pinus nigra var. knin (ex Yugoslavia): diámetro promedio 14,1cm, altura 6,2 m y 15% de fallas y Pinus nigra var. pyramidalis (Turquía): diámetro promedio 11,6 cm, altura 5,8 m y 40% de fallas. Las plantas presentan una gran variabilidad de formas desde porte abierto a muy fastigiado. Todas las procedencias presentan un buen estado sanitario, no registrándose hasta la fecha plagas o enfermedades que hayan afectado el desarrollo del ensayo.

Evaluación del crecimiento inicial de clones de álamo en el norte de la Patagonia

En los valles irrigados de Río Negro y Neuquén, el cultivo de álamos acompañó históricamente la producción agrícola, utilizándose clones de Populus nigra L. en cortinas rompeviento y clones de Populus xcanadensis Moench. para las forestaciones en macizo. Buscando ampliar la disponibilidad de genotipos para los diferentes sitios de cultivo, se instaló un ensayo comparativo con trece clones de álamo en la localidad de Pomona, Provincia de Río Negro. Se evaluaron seis clones de P. xcanadensis ('Triplo', 'Ragonese 22 INTA', "Pangui INTA", "Pudú INTA", y los testigos comerciales 'Conti 12' e 'I-214'), seis clones de P. deltoides ('Harvard', 'Onda', 'Stoneville 67', 'Carabelas INTA', "20-82" y "C-657") y un clon de P. xcanescens. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar (DBCA) con quince repeticiones y parcelas de una planta. Luego de cuatro períodos de crecimiento, 'I-214' y 'Triplo' tuvieron los mayores incrementos de DAP, no encontrándose diferencias significativas con los valores de 'Conti 12', 'Ragonese 22 INTA', "Pangui INTA", "Pudú INTA", "20-82" y P. xcanescens. Los menores crecimientos fueron observados en los deltoides 'Stoneville 67' y "C- 657". Los clones 'Ragonese 22 INTA', 'Triplo' y "20-82" constituyen alternativas para el cultivo de álamos en macizos y cortinas rompeviento.

Abundance and sizes of European oak species (Quercus petraea (Matt.) Liebl., Quercus robur L.) in dependence of neighborhood and environmental factors

Quercus robur L. (pedunculate oak) and Quercus petraea (Matt.) Liebl. (sessile oak) are two European oak species of great economic and ecological importance. Even though both oaks have wide ecological amplitudes of suitable growing conditions, forests dominated by oaks often fail to regenerate naturally. The regeneration performance of both oak species is assumed to be subject to a variety of variables that interact with one another in complex ways. The novel approach of this research was to study the effect of many ecological variables on the regeneration performance of both oak species together and identify key variables and interactions for different development stages of the oak regeneration on a large scale in the field. For this purpose, overstory and regeneration inventories were conducted in oak dominated forests throughout southern Germany and paired with data on browsing, soil, and light availability. The study was able to verify the assumption that the occurrence of oak regeneration depends on a set of variables and their interactions. Specifically, combinations of site and stand specific variables such as light availability, soil pH and iron content on the one hand, and basal area and species composition of the overstory on the other hand. Also browsing pressure was related to oak abundance. The results also show that the importance of variables and their combinations differs among the development stages of the regeneration. Light availability becomes more important during later development stages, whereas the number of oaks in the overstory is important during early development stages. We conclude that successful natural oak regeneration is more likely to be achieved on sites with lower fertility and requires constantly controlling overstory density. Initially sufficient mature oaks in the overstory should be ensured. In later stages, overstory density should be reduced continuously to meet the increasing light demand of oak seedlings and saplings.

Cacao trees in tropical agroforestry landscapes of the Napu Valley in Central Sulawesi, Indonesia

All sample sites were situated at the northern tip of Napu Valley in Central Sulawesi, Indonesia. After an initial mapping of the study area, we selected 15 smallholder cacao plantations as sites for bird and bat exclosure experiments in March 2010. On each study site, we established 4 treatments for these exclosure experiments (bird exclosure - closed during daytime and open during night; bat exclosure - closed overnight and opened during daytime; full exclosure of both birds and bats - always closed and unmanipulated/open control treatments - always open). In each treatment, there were 2 cacao trees (total of 8 cacao trees per study site), surrounded by nylon filament (2x2 cm mesh size) that was opened and closed according to the activity period of day and night active flying vertebrates (05:00-06:00 am and 17:00-18:00 pm) on a daily basis. The mean tree height and diameter at breast height (dbh) result from two measures of all study trees at the beginning of the exclosure experiment (June 2010) and 6 months later (February 2011).

Vegetation, soil and site characteristics of samples taken along the Yamal Transet in 2007-2008

The overarching goal of the Yamal portion of the Greening of the Arctic project is to examine how the terrain and anthropogenic factors of reindeer herding and resource development combined with the climate variations on the Yamal Peninsula affect the spatial and temporal patterns of vegetation change and how these changes are in turn affecting traditional herding of the indigenous people of the region. The purpose of the expeditions was to collect groundobservations in support of remote sensing studies at four locations along a transect that traverses all the major bioclimate subzones of the Yamal Peninsula. This data report is a summary of information collected during the 2007 and 2008 expeditions. It includes all the information from the 2008 data report (Walker et al. 2008) plus new information collected at Kharasavey in Aug 2008. The locations included in this report are Nadym (northern taiga subzone), Laborovaya (southern tundra = subzone E of the Circumpolar Arctic Vegetation Map (CAVM), Vaskiny Dachi (southern typical tundra = subzone D), and Kharasavey (northern typical tundra = subzone C). Another expedition is planned for summer 2009 to the northernmost site at Belyy Ostrov (Arctic tundra = subzone B). Data are reported from 10 study sites - 2 at Nadym, 2 at Laborovaya, and 3 at Vaskiny Dachi and 3 at Kharasavey. The sites are representative of the zonal soils and vegetation, but also include variation related to substrate (clayey vs. sandy soils). Most of the information was collected along 5 transects at each sample site, 5 permanent vegetation study plots, and 1-2 soil pits at each site. The expedition also established soil and permafrost monitoring sites at each location. This data report includes: (1) background for the project, (2) general descriptions and photographs of each locality and sample site, (3) maps of the sites, study plots, and transects at each location, (4) summary of sampling methods used, (5) tabular summaries of the vegetation data (species lists, estimates of cover abundance for each species within vegetation plots, measured percent ground cover of species along transects, site factors for each study plot), (6) summaries of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and leaf area index (LAI) along each transect, (7) soil descriptions and photos of the soil pits at each study site, (8) summaries of thaw measurements along each transect, and (9) contact information for each of the participants. One of the primary objectives was to provide the Russian partners with full documentation of the methods so that Russian observers in future years could repeat the observations independently.

Avian species identity and predation success in tropical cacao agroforestry of the Napu Valley in Central Sulawesi, Indonesia

Avian ecosystem services such as the suppression of pests are considered being of high ecological and economic importance in a range of ecosystems, especially in tropical agroforestry. But how bird predation success is related to the diversity and composition of the bird community, as well as local and landscape factors, is poorly understood. The author quantified arthropod predation in relation to the identity and diversity of insectivorous birds, using experimental exposure of artificial, caterpillar-like prey on smallholder cacao agroforestry systems, differing in local shade management and distance to primary forest. The bird community was assessed using both mist netting (targeting on active understory insectivores) and point count (higher completeness of species inventories) sampling. The study was conducted in a land use dominated area in Central Sulawesi, Indonesia, adjacent to the Lore Lindu National Park. We selected 15 smallholder cacao plantations as sites for bird and bat exclosure experiments in March 2010. Until July 2011, we recorded several data in this study area, including the bird community data, cacao tree data and bird predation experiments that are presented here. We found that avian predation success can be driven by single and abundant insectivorous species, rather than by overall bird species richness. Forest proximity was important for enhancing the density of this key species, but did also promote bird species richness. The availability of local shade trees had no effects on the local bird community or avian predation success. Our findings are both of economical as well as ecological interest because the conservation of nearby forest remnants will likely benefit human needs and biodiversity conservation alike.

Urban forest health survey on Roznik in Ljubljana in 2013 by two methods

Urban forest health was surveyed on Roznik in Ljubljana (46.05141 N, 14.47797 E) in 2013 by two methods: ICP Forests and UFMO. ICP Forests is most commonly used monitoring programme in Europe - the International Co-operative Programme on the Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests, which is based on systematic grid. UFMO method - Urban Forests Management Oriented method was developed in the frame of EMoNFUr Project - Establishing a monitoring network to assess lowland forest and urban plantations in Lombardy and urban forest in Slovenia (LIFE10 ENV/IT/000399). UFMO is based on non-linear transects (GPS tracks). ICP forests monitoring plots were established in July 2013 in the urban forest Roznik in Ljubljana .The 32 plots are located on sampling grid 500 × 500 m. The grid was down-scaled from the National Forest Monitoring survey, which bases on national sample grid 4 × 4 km. With the ICP forests method the following parameters for each tree within the 15 plots were gathered according to the ICP forests manual for Visual assessment of crown condition and damaging agents: tree species, percentage of defoliation, affected part of the tree, specification of affected part, location in crown, symptom, symptom specification, causal agents / factors, age of damage, damage extent, and damage extent on the trunk. With the UFMO method, the following parameters for each tree that needed sylviculture measure (felling, pruning, sanitary felling, thinning, etc.) were recorded: tree species, breast diameter, causal agent / damaging factor, GPS waypoint and GPS track. For overall picture in the urban forest health problems, also other biotic and abiotic damaging factors that did not require management action were recorded.

Estudio de los factores que condicionan, a escala local, la presencia de Epidendrum rhopalostele (Orchidaceae): Implicaciones para su conservación

El análisis de los factores que determinan el establecimiento y supervivencia de orquídeas epífitas, incluyen: a) las condiciones microambientales de los bosques que las mantienen, b) preferencias por las características de los hospederos donde crecen, c) limitación en la dispersión de semillas, d) interacciones planta-planta, y e) asociaciones micorrízicas para la germinación y resultan esenciales para el desarrollo de estrategias para la conservación y manejo de este grupo de plantas. Este trabajo ha evaluado la importancia de estos factores en Epidendrum rhopalostele, orquídea epífita del bosque de niebla montano, a través de los análisis de los patrones espaciales de los árboles que la portan y de la propia orquídea, a escala de población, estudios de asociación y métodos moleculares. Estos últimos han consistido en el uso de marcadores AFLP para el análisis de la estructura genética de la orquídea y en la secuenciación-clonación de la región ITS para la identificación de los hongos micorrízicos asociados. El objetivo de esta tesis es, por tanto, una mejor comprensión de los factores que condicionan la presencia de orquídeas epífitas en los remanentes de bosque de niebla montano y una evaluación de las implicaciones para la conservación y mantenimiento de sus hábitats y la permanencia de sus poblaciones. El estudio fue realizado en un fragmento de bosque de niebla montano de sucesión secundaria situado al este de la Cordillera Real, en los Andes del sur de Ecuador, a 2250 m.s.n.m y caracterizado por una pendiente marcada, temperatura media anual de 20.8°C y precipitación anual de 2193 mm. En este fragmento se mapearon, identificaron y caracterizaron todos los árboles presentes con DBH > 1 cm y todos los individuos de Epidendrum rhopalostele. Así mismo se tomaron muestras de hoja para obtener ADN de todas las orquídeas registradas y muestras de raíces de individuos con flor de E. rhopalostele, uno por cada forófito, para el análisis filogenético de micorrizas. Análisis espaciales de patrones de puntos basados en la K de Ripley y la distancia al vecino más cercano fueron usados para los árboles, forófitos y la población de E. rhopalostele. Se observó que la distribución espacial de árboles y forófitos de E. rhopalostele no es aleatoria, ya que se ajusta a un proceso agregado de Poisson. De ahí se infiere una limitación en la dispersión de las semillas en el fragmento estudiado y en el establecimiento de la orquídea. El patrón de distribución de la población de E. rhopalostele en el fragmento muestra un agrupamiento a pequeña escala sugiriendo una preferencia por micro-sitios para el establecimiento de la orquídea con un kernel de dispersión de las semillas estimado de 0.4 m. Las características preferentes del micro-sitio como tipos de árboles (Clusia alata y árboles muertos), tolerancia a la sombra, corteza rugosa, distribución en los dos primeros metros sugieren una tendencia a distribuirse en el sotobosque. La existencia de una segregación espacial entre adultos y juveniles sugiere una competencia por recursos limitados condicionada por la preferencia de micro-sitio. La estructura genética de la población de E. rhopalostele analizada a través de Structure y PCoA evidencia la presencia de dos grupos genéticos coexistiendo en el fragmento y en los mismos forófitos, posiblemente por eventos de hibridización entre especies de Epidendrum simpátricas. Los resultados del análisis de autocorrelación espacial efectuados en GenAlex confirman una estructura genético-espacial a pequeña escala que es compatible con un mecanismo de dispersión de semillas a corta distancia ocasionada por gravedad o pequeñas escorrentías, frente a la dispersión a larga distancia promovida por el viento generalmente atribuida a las orquídeas. Para la identificación de los micobiontes se amplificó la región ITS1-5.8S-ITS2, y 47 secuencias fueron usadas para el análisis filogenético basado en neighborjoining, análisis bayesiano y máximum-likelihood que determinó que Epidendrum rhopalostele establece asociaciones micorrízicas con al menos dos especies diferentes de Tulasnella. Se registraron plantas que estaban asociadas con los dos clados de hongos encontrados, sugiriendo ausencia de limitación en la distribución del hongo. Con relación a las implicaciones para la conservación in situ resultado de este trabajo se recomienda la preservación de todo el fragmento de bosque así como de las interacciones existentes (polinizadores, micorrizas) a fin de conservar la diversidad genética de esta orquídea epífita. Si fuere necesaria una reintroducción se deben contemplar distancias entre los individuos en cada forófito dentro de un rango de 0.4 m. Para promover el reclutamiento y regeneración de E. rhopalostele, se recomienda que los forófitos correspondan preferentemente a árboles muertos o caídos y a especies, como Clusia alata, que posean además corteza rugosa, sean tolerantes a la sombra, y en el área del sotobosque con menor luminosidad. Además es conveniente que las orquídeas en su distribución vertical estén ubicadas en los primeros metros. En conclusión, la limitación en la dispersión, las características del micro-sitio, las interacciones intraespecíficas y con especies congenéricas simpátricas y las preferencias micorrízicas condicionan la presencia de esta orquídea epífita en este tipo de bosque. ABSTRACT The analysis of factors that determine the establishment and survival of epiphytic depends on factors such as a) microenvironmental conditions of forest, b) preference for host characteristics where orchids grow, c) seed dispersal limitation, d) plant-plant interaction, e) priority mycorrhizal associations for germination, are essential for the development of strategies for management and conservation. This work evaluated the importance of these factors in Epidendrum rhopalostele, an epiphytic orchid of montane cloud forest through the analysis of spatial patterns of host trees and the orchid, in a more specific scale, with association studies and molecular methods, including AFLPs for orchid population genetic structure and the sequencing of the ITS region for associated mycorrhizal fungi. The aim of this thesis is to understand the factors that condition the presence of epiphytic orchids in the remnants of montane cloud forest and to assess the implications for the conservation and preservation of their habitats and the persistence of the orchid populations. The study was carried out in a fragment of montane cloud forest of secondary succession on the eastern slope of Cordillera Real in the Andes of southern Ecuador, located at 2250 m a.s.l. characterized by a steep slope, mean annual temperature of 20.8°C and annual precipitation of 2193 mm. All trees with DBH > 1 cm were mapped, characterized and identified. All E. rhopalostele individuals present were counted, marked, characterized and mapped. Leaf samples of all orchid individuals were collected for DNA analysis. Root samples of flowering E. rhopalostele individuals were collected for phylogenetic analysis of mycorrhizae, one per phorophyte. Spatial point pattern analysis based on Ripley`s K function and nearest neighbor function was used for trees, phorophytes and orchid population. We observed that spatial distribution of trees and phorophytes is not random, as it adjusts to a Poisson cluster process. This suggests a limitation for seed dispersal in the study fragment that is affecting orchid establishment. Furthermore, the small-scale spatial pattern of E. rhopalostele evidences a clustering that suggests a microsite preference for orchid establishment with a dispersal kernel of 0.4 m. Microsite features such as types of trees (dead trees or Clusia alata), shade tolerance trees, rough bark, distribution in the first meters suggest a tendency to prefer the understory for their establishment. Regarding plant-plant interaction a spatial segregation between adults and juveniles was present suggesting competition for limited resources conditioned for a microsite preference. Analysis of genetic structure of E. rhopalostele population through Structure and PCoA shows two genetic groups coexisting in this fragment and in the same phorophyte, possibly as a result of hybridization between sympatric species of Epidendrum. Our results of spatial autocorrelation analysis develop in GenAlex confirm a small-scale spatial-genetic structure within the genetic groups that is compatible with a short-distance dispersal mechanism caused by gravity or water run-off, instead of the long-distance seed dispersal promoted by wind generally attributed to orchids. For mycobionts identification ITS1-5.8S-ITS2 rDNA region was amplified. Phylogenetic analysis was performed with neighborjoining, Bayesian likelihood and maximum-likelihood for 47 sequences yielded two Tulasnella clades. This orchid establishes mycorrhizal associations with at least two different Tulasnella species. In some cases both fungi clades were present in same root, suggesting no limitation in fungal distribution. Concerning the implications for in situ conservation resulting from this work, the preservation of all forest fragment and their interactions (pollinators, mycorrhiza) is recommended to conserve the genetic diversity of this species. If a reintroduction were necessary, distances between individuals in each phorophyte within a range of 0.4 m, are recommended. To promote recruitment and regeneration of E. rhopalostele it is recommended that phorophytes correspond to dead or fallen trees or species, such as Clusia alata. Trees that have rough bark and are shade tolerant are also recommended. Furthermore, regarding vertical distribution, it is also convenient that orchids are located in the first meter (in understory, area with less light). In conclusion, limitation on seed dispersal, microsite characteristics, plant-plant interactions or interaction with cogeneric sympatric species and mycorrhizal preferences conditioned the presence of this epiphytic orchid in this fragment forest.

Estructura espacial y dinámica del bosque montano del sur del Ecuador. Interacciones bióticas y limitaciones abióticas

Muchos estudios han descrito la composición y diversidad de los bosques montanos tropicales, pero los patrones espaciales y las diferentes tipos de relaciones de estos, entre especies o entre grupos funcionales ha sido poco documentada. El presente trabajo se realizó en tres parcelas completamente censadas del bosque de la Estación Biológica “Chamusquin” (Zamora Chinchipe, Ecuador), y se plantea como objetivo principal conocer la estructura espacial y dinámica del bosque montano tropical del sur del Ecuador, así como las interacciones bióticas y limitaciones abióticas que influyen en esta dinámica, para ello se planteó cuatro objetivos de estudio que son: conocer los patrones espaciales de los gremios ecológicos dentro de la zona de estudio; conocer la influencia de la dependencia negativa de la densidad sobre dos especies de helechos arborescentes (Cyatheaceae); conocer si existen especies o grupos ecológicos acumuladoras o repulsoras de diversidad en el área de estudio; y conocer cómo influyen la diversidad filogenética y la densidad del vecindario en la incidencia de herbivoría y parasitismo sobre las fases iniciales del establecimiento forestal (brinzales) así como en la supervivencia de los mismos Como paso previo para el análisis del resto de objetivos, dentro de cada parcela se marcaron todos los individuos con DAP ≥5 cm y se tomaron sus coordenadas (X, Y). Además se tomaron datos de variables superficiales y muestras del suelo. Las especies encontradas se clasificaron de acuerdo a sus características biológicas, asignándolas a cada uno de los cuatro gremios forestales usualmente distinguidos en los bosques tropicales: tolerantes a la sombra (TS), tolerantes parciales a la sombra (TPS), pioneras de vida larga (PVL) y pioneras de vida corta (PVC). Para el estudio del primer objetivo tas se emplearon funciones K de Ripley inhomogéneas, ajustando la heterogeneidad en base a la variación espacial de las variables ambientales registradas . Los resultados demostraron que tanto la frecuencia relativa como el patrón espacial de las diferentes estrategias funcionales varían a lo largo de la sucesión y que éste además está influido por la variación ambiental. En adición, tanto el patrón espacial como la respuesta a la variación ambiental de los diferentes gremios es distinta entre adultos y juveniles. Todo ello sugiere que el ensamblaje de la diversidad en los bosque montanos andinos está controlado por procesos deterministas más que por procesos neutrales. Para responder el segundo objetivo se estudiaron los efectos de la dependencia negativa de la densidad (DND) y la heterogeneidad ambiental en las poblaciones de dos especies de helechos arborescentes abundantes, Cyathea caracasana y Alsophila engelii, y cómo estos efectos cambian a través de un gradiente sucesional. Los patrones de especies albergan información sobre procesos tales como la competencia que puede ser revelado fácilmente utilizando técnicas de análisis de patrones punto. Sin embargo, su detección puede ser difícil debido a los efectos de factores de confusión heterogeneidad del hábitat. Aquí, empleamos funciones K y funciones de correlación de par homogéneas y no homogéneas para cuantificar el cambio en el patrón espacial de diferentes clases de tamaño con un diseño de casos-controles para estudiar las asociaciones entre helechos arborescentes jóvenes y adultos. Usando estimaciones espaciales de la biomasa de los cuatro tipos de gremios ecológicos (PVC, PVL, TPS, TS) como covariables, hemos ajustado modelos de Poisson heterogéneos a los patrones de puntos de de los helechos juveniles y los adultos y hemos explorado además la existencia de dependencia del hábitat en estos patrones. Nuestro estudio reveló efectos de la DND para C. caracasana y un fuerte filtrado ambiental que subyace al patrón de A. engelii. Encontramos también que las poblaciones de adultos y juveniles de ambas especies respondieron de manera diferente a la heterogeneidad del hábitat y en la mayoría de los casos esta heterogeneidad se asoció con la distribución espacial de la biomasa de los cuatro tipos de gremios. Estos resultados muestran la eficacia de controlar los efectos de la heterogeneidad ambiental para evitar su confusión con los patrones derivados de interacciones biológicas cuando se estudia la DND y demuestran la utilidad de los mapas de covariables derivados de comunidades biológicas como resumen de la heterogeneidad ambiental. Para nuestro tercer objetivo nos centramos en explorar cómo influyen las especies más abundantes en la organización espacial de la diversidad a lo largo de un gradiente sucesional en el bosque montano del sur del Ecuador. Para ello utilizamos la función ISAR (Individual Species Area Relationship). Encontramos que la frecuencia de especies neutras, repulsoras y acumuladoras de diversidad taxonómica varía dependiendo del grado de sucesión. Además se comprobó que la mayoría de los gremios forestales se comportó de forma neutral, pero la proporción de acumuladores, aumentó al avanzar la sucesión hacia estados más maduros, lo que indica el establecimiento de fuertes procesos competitivos a medida que avanza la sucesión y la mayor importancia del papel de las especies individuales en dichos estados. Finalmente, examinamos el efecto de la vecindad taxonómica y filogenética, así como la estrategia de vida, sobre la incidencia de la herbivoría y el parasitismo en las poblaciones de brinzales de tres fragmentos forestales en una secuencia sucesional del bosque montano húmedo. Evaluamos además los efectos de herbivoría, parasitismo, estrategia de vida y diferentes indicadores de la vecindad sobre la supervivencia de los brinzales. Por último contrastamos la posible existencia de una tendencia compensatoria de la comunidad (CCT) a nivel de fragmento forestal. Nuestros análisis no consiguieron detectar una CCT pero si pusieron de manifiesto la existencia de efectos locales de dependencia negativa de la densidad. Por ejemplo, la presencia de herbivoría y parasitismo sobre los brinzales se relacionó significativamente con una menor supervivencia de estos. Por otro lado, indicadores del efecto de la vecindad como la densidad de brinzales del mismo género y el área basal de árboles vecinos del mismo género incrementaron la prevalencia de la herbivoría o el parasitismo en los brinzales. El incremento de la incidencia de la herbivoría o el parasitismo no está exclusivamente ligado a tener una vecindad taxonómicamente idéntica (vecinos de la misma especie) sino que categorías taxonómicas más laxas como el "género" o simplemente relaciones de semejanza filogenética son capaces de predecir los efectos negativos de la vecindad. Los efectos detectados variaron en los diferentes grupos funcionales distinguidos. Los resultados que hemos obtenido en este trabajo parecen indicar que el funcionamiento de las comunidades de brinzales del bosque montano tropical no difiere mucho del reportado para comunidades de plántulas en otros bosques tropicales y cumple las predicciones de la hipótesis de Janzen y Connell, aunque matizadas por la mayor resistencia de los brinzales al efecto de herbivoría y parasitismo. ABSTRACT Many studies have described the composition and diversity of tropical montane forests, but the different spatial patterns and types of relationships between species or between functional groups has been poorly documented. This work was made in three completely surveyed forest plots at Biological Station "Chamusquin" (Zamora Chinchipe, Ecuador). Our main objective was to know the spatial structure and dynamics of the tropical montane forest in southern Ecuador, as well as the biotic interactions and abiotic constraints affecting this dynamic. More specifically, we aimed to understand the spatial patterns of ecological guilds; to explore the influence of negative density dependence on two species of tree ferns (Cyatheaceae); to determine whether some species or ecological groups structure spatially plant diversity in these forests; and to test the effects of biological neighborhood on the incidence of herbivory and parasitism and on the survival of saplings. We mapped within each plot all trees with DBH ≥5 cm. Besides, surface data variables and soil samples they were taken. The species found were classified according to their biological characteristics in four forest guilds: shade-tolerant (ST), partial shade tolerant (PST), long-lived pioneer (LLP) and short-lived pioneer (SLP). To analyze the spatial patterns of the ecological guilds, we employed the inhomogeneous version of Ripley's K-function and adjusted heterogeneity surfaces based on the spatial variation of the measured environmental variables. The results showed that both the relative frequency of each functional guild as well as their spatial pattern varied throughout succession and that the spatial pattern is explained by environmental variation. In addition, both spatial pattern and the response to spatial variation of each guild varied throughout ontogeny. All in all suggest that diversity assembly in the studied forests is ruled by deterministic instead of neutral processes. We also addressed the negative effects of density dependence (NDD) and environmental heterogeneity in populations of two species of abundant tree ferns, Cyathea caracasana and Alsophila engelii, and how these effects change across a successional gradient.. Here, we used homogeneous and inhomogeneous K and pair-correlation functions to quantify the change in the spatial pattern of different size classes with a case-control design to study associations between young and adult tree ferns. Using spatial estimates of the biomass of the four types of ecological guilds (SLP, LLP, PST, ST) as co-variables, we fitted heterogeneous Poisson models to juvenile and adult tree fern point patterns and explored the existence of habitat dependence. Our study revealed NDD effects for C. caracasana and strong environmental filtering underlying the pattern of A. engelii. We found that adult and juvenile populations of both species responded differently to habitat heterogeneity and in most cases this heterogeneity was associated with the spatial distribution of biomass of the four functional tree types. These findings show the effectiveness of factoring out environmental heterogeneity to avoid confounding factors when studying NDD and demonstrate the usefulness of covariate maps derived from mapped communities. For our third objective we focused on exploring how the most abundant species influence the spatial organization of tree diversity in these forests. For this, we used the individual species-area relationship function (ISAR). We found that the proportion of accumulator, repeller and neutral species, varied depending on the degree of succession. We found also that most guilds behaved neutrally but the proportion of accumulator guilds increased as succession advanced to more mature stages. This point, to the existence of strong competitive effects mediated by individual species in these mature forests. Finally, we examined the effects of life strategies and taxonomic and phylogenetic neighborhood on the incidence of herbivory and parasitism in the communities of saplings in the same forest fragments. We evaluated also the effects of life strategies, herbivory, parasitism and some indicators of neighborhood on sapling survival. Finally we tested for the existences of a compensatory community trend at plot scale. We did not found a CCT but we found proof of local NND effects. For instance, the prevalence of herbivory and parasitism were related to lower sapling survival. On the other hand the density of con-generic saplings and the basal area of neighbor con-generic trees were related to a higher prevalence of herbivory or parasitism in the saplings. We demonstrated that the increase in the prevalence of herbivory or parasitism it s not exclusive of a conspecific neighborhood but instead larger taxonomic categories such as "genus" or simple phylogenetic relationships are also able to predict NND effects. The NND effects varied among functional guilds. Our results show that the dynamic of sapling communities in Ecuadorian montane forests is similar to seedling dynamics in other tropical forest and follows the predictions of Janzen-Connell hypothesis, although softened by the strong resilience of saplings in comparison to seedlings.

Crecimiento forestal en el bosque tropical de montaña: efectos de la diversidad florística y de la manipulación de nutrientes

El bosque tropical de montaña, es considerado zona de mega diversidad y de alto grado de endemismo, por las diferentes zonas ecológicas que presenta. Durante las últimas décadas estos bosques han recibido mayor atención por parte de investigadores, sin embargo, aún existe poca investigación en determinar cuáles son las respuestas de los bosques a los cambios ambientales a los que son sometidos. Estos bosques están sufriendo serias amenazas como pérdida de cobertura vegetal y cambios en los ciclos de nutrientes. El trabajo se dividió en cuatro objetivos específicos. i) Caracterización y análisis de patrones altitudinales de la riqueza de especies en el bosque tropical de montaña en el sur del Ecuador; con el fin de conocer cómo varía la diversidad de especies riqueza lo largo de un gradiente altitudinal. ii) Conocer los patrones espaciales del crecimiento en tres remanentes boscosos de un bosque tropical de montaña para determinar cómo la vecindad y la semejanza funcional de ésta influyen en el crecimiento forestal. iii) Conocer los efectos de la fertilización en el crecimiento diamétrico de especies arbóreas, en el bosque tropical de montaña; se analizó cómo reaccionan los árboles a la adición de nutrientes N y P en tres tipos de bosque. iv) Saber la respuesta de la comunidad de árboles a la adición de nutrientes en el bosque montano andino; este objetivo se basó con el supuesto de la deficiencia de tres tipos de nutrientes N, P y Ca, en esta formación boscosa y cómo reaccionan los árboles a la adición de nutrientes. El presente trabajo se llevó a cabo, en el bosque tropical de montaña que se encuentra localizada en la parte adyacente del Parque Nacional Podocarpus (PNP) en la cordillera del Consuelo, forma parte de la cadena oriental de los Andes del sur del Ecuador El trabajo de desarrollo entre los años 2008 y 2014. Para abordar el primer objetivo se establecieron 54 parcelas ubicadas aleatoriamente a lo largo de un gradiente altitudinal (3 niveles de altitud) y se e midieron e identificaron todos los individuos mayores a 5cm de DAP. Se construyó una filogenia con Phylocom y se calcularon diferentes componentes de diversidad para cada parcela ( riqueza taxonómica, diversidad filogenética y edad media de las especies). Ajustando modelos lineares se contrastó el efecto de la altitud sobre dichos componentes y se vio que la riqueza taxonómica y la edad media de las especies aumentaron con la altitud, en sentido contrario a las predicciones de la "hipótesis del conservadurismo tropical" (Tropical Conservatism Hypothesis). Para abordar el segundo objetivo se realizó una remedición de todos los árboles cartografiados en tres parcelas permanentes de alrededor de 5000 m2 cada una, representativas de tres estados diferentes de la sucesión del bosque montano. A partir de las coordenadas y de los datos de registrados, y empleando diferentes funciones de correlación de marca se analizó la distribución espacial del tamaño y del crecimiento relativo y del tamaño. Se constató que mientras que el tamaño de los árboles presentó una correlación espacial negativa, el crecimiento presentó correlación espacial positiva, en ambos casos a distancias cortas. El rango y la magnitud de ambas correlaciones aumentaron al avanzar la sucesión. La distribución espacial del crecimiento mostró una correlación negativa con la distribución espacial de tamaños. Por otro lado, la distribución espacial del crecimiento mostró una correlación negativa para árboles semejantes funcionalmente y positiva cuando se calculó entre árboles con diferente estrategia funcional. En conjunto, los resultados obtenidos señalan un aumento de la importancia de procesos competitivos y una mayor estructuración espacial del crecimiento y de la distribución de tamaños al avanzar la sucesión. Para el tercer y cuarto objetivo se instalaron 52 parcelas distribuidas en bloques donde se fertilizaron dos veces al año durante 6,4 años, se identificaron todos los individuos mayores a 10 cm de DAP, y se midió el crecimiento diamétrico durante estos años Con la adición de nutrientes realizada a los diferentes tipos de bosque en la gradiente altitudinal, encontramos que el efecto sobre el crecimiento diamétrico en la comunidad varia con el rango altitudinal, y el tipo de nutriente, analizando a nivel de las especies, en la mayoría de los casos las especies comunes no tuvieron cambios significativos a la adición de nutrientes. Los resultados de este estudio aportan nuevas evidencias para el entendimiento de la diversidad, estructura y dinámica de los bosques tropicales de montaña. ABSTRACT The montane tropical forest is considered a megadiverse habitat that harbor an enormous degree of endemism. This is mainly due to the high degree of environmental heterogeneity found and the presence of different well defined ecological areas. These forests have received more attention during the last decades, however, the information regarding the responses of these forests to environmental change, is still scarce. These forests are seriously endangered and are suffering serious threats, such as loss of vegetative cover, changes in the nutrient cycles. The work was divided in four specific objectives: i) Characterization and analysis of the species richness altitudinal patterns in the montane tropical forest of south Ecuador. Specifically, how species diversity changes along altitudinal gradients. ii) Exploring the spatial patterns of tree growth in three remnants of a montane tropical forest, and analyze how tree neighborhood and functional similarity among trees influence tree growth. Tropical Conservatism Hypothesis iii) Understanding the effects of fertilization in arboreal species growth (increase in diameter) of the montane tropical forest. Specifically we studied the effects of P and N addition on three different forests across an altitudinal gradient. iv) Know the response of the community of trees to the addition of nutrients in the Andean montane forest; this objective was based on the supposition of deficiency of three types of nutrients: P, N and Ca in this forest all formation and how the trees react to the addition of these nutrients. The present work was carried out in the montane tropical forest located in Bombuscaro, San Francisco and Cajanuma close to Podocarpus National Park (PNP) on Consuelo mountain range (Andean oriental range) at South of Ecuador. Field work was carried out during 2008 and 2014. To address the first objective, we randomly placed 54 plots along an altitudinal gradient. In these plots, every individual larger than 5 cm of DBH was measured and identified. A phylogeny was build with Phylocom and different diversity components (taxonomic richness, phylogenetic diversity and average species age) were computed for each plot. Linear models were used to test the effects of altitude on the diversity components. Our results showed that, contrary to the Tropical Conservatism Hypothesis, both taxonomic richness and average species age increased with altitude. To address our second objective, all mapped trees in three successional permanent plots (around ~5000 m2 each) were re-measured. Using different mark correlation functions, we analyzed the spatial distribution of tree-size and tree relative growth rate. Whereas tree size showed negative spatial correlation at fine spatial scales, relative growth rate showed positive correlation at the same scales. The range and magnitude of those correlations increased along successional stage. The spatial distribution of the relative growth rate was negatively correlated with the spatial distribution of tree sizes. Additionally, we found that the spatial correlation of the relative growth rate was negative for functionally similar trees and positive when computed for functionally different trees. In synthesis, our results point to an increase of competitive processes and strong spatial structure of relative growth rate and tree size along succession. For the third and fourth objectives, 52 plots were placed in a block design and were fertilized twice a year for 6,4 years. In these plots all the individuals with DBH > 10 cm were identified, and the diametrical growth was measured during these years. The nutrient addition at the three different altitude forests, revealed that the effect on the diametrical growth in the community varied with the altitudinal range. When analyzed at species level, the addition of nutrients was no significant in most cases. These results represent new evidences that will improved our understanding of diversity patterns and structure, and the dynamics of tropical montane forests.

Dopamine β-hydroxylase deficiency impairs cellular immunity

Norepinephrine, released from sympathetic neurons, and epinephrine, released from the adrenal medulla, participate in a number of physiological processes including those that facilitate adaptation to stressful conditions. The thymus, spleen, and lymph nodes are richly innervated by the sympathetic nervous system, and catecholamines are thought to modulate the immune response. However, the importance of this modulatory role in vivo remains uncertain. We addressed this question genetically by using mice that lack dopamine β-hydroxylase (dbh−/− mice). dbh−/− mice cannot produce norepinephrine or epinephrine, but produce dopamine instead. When housed in specific pathogen-free conditions, dbh−/− mice had normal numbers of blood leukocytes, and normal T and B cell development and in vitro function. However, when challenged in vivo by infection with the intracellular pathogens Listeria monocytogenes or Mycobacterium tuberculosis, dbh−/− mice were more susceptible to infection, exhibited extreme thymic involution, and had impaired T cell function, including Th1 cytokine production. When immunized with trinitrophenyl-keyhole limpet hemocyanin, dbh−/− mice produced less Th1 cytokine-dependent-IgG2a antitrinitrophenyl antibody. These results indicate that physiological catecholamine production is not required for normal development of the immune system, but plays an important role in the modulation of T cell-mediated immunity to infection and immunization.

Oocytes are a source of catecholamines in the primate ovary: Evidence for a cell–cell regulatory loop

Catecholamines, thought to derive from the extrinsic innervation of the ovary, participate in the regulation of ovarian development and mature gonadal function. Recently, intraovarian neurons containing tyrosine hydroxylase (TH), the rate-limiting enzyme in catecholamine biosynthesis, were described in the ovary of nonhuman primates. We now show that the primate ovary expresses both the genes encoding TH and dopamine β-hydroxylase (DBH), the key enzymes in norepinephrine (NE) biosynthesis. Ovarian neurons were identified as a site of TH and DBH gene expression, and surprisingly, oocytes were identified as an exclusive site of DBH synthesis. Oocytes contain neither TH mRNA nor protein, indicating that they are unable to synthesize dopamine (DA). They did, however, express a DA transporter gene identical to that found in human brain. The physiological relevance of this transporter system and DBH in oocytes was indicated by the ability of isolated oocytes to metabolize exogenous DA into NE. Isolated follicles containing oocytes—but not those from which the oocytes had been removed—responded to DA with an elevation in cAMP levels; this elevation was prevented by propranolol, a β-adrenoreceptor antagonist. The results suggest that oocytes and somatic cells are linked by a neuroendocrine loop consisting of NE synthesized in oocytes from actively transported DA and cAMP produced by somatic follicular cells in response to NE-induced β-adrenoreceptor activation.

Quantificação de biomassa e carbono da parte aérea em uma área de Mata Atlântica, na Serra da Cantareira, São Paulo

A atividade humana tem contribuído com as emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas, principalmente, com queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra. Assim, se faz necessário que sejam adotadas medidas visando o retardamento dos efeitos das mudanças climáticas. As florestas exercem papel essencial no balanço de carbono principalmente por funcionarem como sumidouros de CO2. Por outro lado, se desmatadas, promovem emissões e liberam parte do carbono estocado. A quantidade de biomassa florestal e o teor de carbono podem variar em função do tipo florestal, bem como de sua localização. Entretanto, fator importante diz respeito à confiabilidade dos dados mensurados neste tipo de pesquisa. A biomassa e o carbono da parte aérea podem ser determinados via método destrutivo, ou estimados via método não destrutivo. A construção do Rodoanel Mário Covas trecho norte e a supressão de uma área de Mata Atlântica possibilitou a realização de estudo de biomassa da parte aérea via método destrutivo. O objetivo deste trabalho foi estudar o tamanho e forma de parcelas, a intensidade amostral, quantificar a biomassa e o carbono na parte aérea, comparar métodos destrutivos e não destrutivos para a quantificação de biomassa e carbono na parte aérea, estudar a variação da densidade básica da madeira das espécies nas diferentes classes de DAP e grupos sucessionais e comparar as medidas de altura total e DAP obtidas a campo no inventário com as medidas coletadas após o corte. O tamanho mais conveniente de parcela foi 400 m 2, com forma retangular e dimensão de 10 x 40 m. A intensidade amostral variou entre 39 e 75 unidades amostrais. A biomassa da parte aérea obtida, via método destrutivo, foi de 188,3 Mg ha-1 e o carbono, 85,1 Mg ha-1. A biomassa estimada por equações alométricas da literatura foi subestimada, quando comparada ao valor real, obtido via método destrutivo. As menores classes de DAP apresentaram as maiores densidades básicas da madeira. A densidade básica foi 0,488 g cm-3 na média das espécies. A porcentagem de carbono contida nos troncos e galhos não diferiu entre as classes de DAP. O teor de carbono foi 45,41%, na média dos troncos e galhos. Espécies pioneiras acumularam maior quantidade de biomassa e carbono nos galhos e apresentaram maior densidade básica que as não pioneiras. A utilização dos dados coletados na fase de inventário e após o corte não afetaram os valores de biomassa estimados.

O uso do eucalipto em sistemas silvipastoril: acúmulo de fitomassa arbórea e de pastagem

O presente estudo foi dividido em três capitulos, todos realizados na Estação Experimental de Ciências Florestais de Anhembi/SP, entre os anos de 2014 e 2015. O primeiro estudo intitulado de \"Variação mensal da fitomassa da forragem em função do grau de cobertura do dossel em sistemas silvipastoris\", foi realizado em 3 monoculturas de 13 anos de idade, com área útil de 50 m x 30 m para coleta de pasto as mesmas efectuadas mensalmente. Os resultados apresentaram que não há relação significativa entre a cobertura do dossel e fitomassa da forragem pelo caso de que o sub-bosque estava muito sombreado. Entretanto, houve uma relação indireta entre área basal e fitomassa. Evidenciando-se que o talhão de Eucalipto urograndis apresentou as melhores condições de crescimento e disponibilidade de materia seca mensal para Bachiaria decumbens além de obter a maior porcentagem de folha entre todos os tratamentos. Ao contrario, no talhão de Pinus tecunumanii, foi encontrada a menor disponibilidade de materia seca mensal e por consequência, menor porcentagem de folha. O segundo estudo foi chamado de: \"Disponibilidade de fitomassa de B. decumbens, em um sistema silvipastoril com eucalipto: o papel da radiação\" onde o componente florestal foi o eucalyptus (COP-1377) de 2 anos de idade plantado em uma área útil de 10 ha, dividido em 3 tratamentos (onda longa-OL (39 m), onda curta-OC (21 m), e testemunha-T) e instalado em 4 blocos distintos. Foram realizadas duas coletas dutante o período de verão e de inverno, onde foi possível verificar que o tratamento OL mostrou maior disponibilidade de fitomassa a 65% de irradiância além de obter maior porcentagem da fração folha. Este foi favorecido pelo maior espaçamento entre as aléias. Contudo, houve ataque de cigarinha na pastagem, mantendo a queda da disponibilidade no período de inverno. O terceiro estudo intitulado de: \"Variaçoes arquiteturais de uma monocultura de E. urograndis em função de sua posição espacial\", foi também realizado na monocultura do primeiro estudo, numa área de 7 ha. Para este estudo, realizou-se um inventario florestal, logo após, dividiu-se as árvores por sua classe diamétrica e selecionou-se aleatoriamente 60 árvores para cubagem, e destas, escolheu-se 15 para determinação da fitomassa e respectiva densidade da madeira. Para a obtenção da fitomassa dividiu-se as árvores em três frações de análise: tronco, galhos e folha. Além disso, as 15 árvores foram divididas em: bordadura, intermediária e centro da parcela, de acordo com a sua localização. Verificou-se que a bordadura apresentou os maiores crescimentos em DAP, altura, largura de copa e, que por consequência, obteve maior volume e fitomassa em todas suas frações. Também foi possível observar que tanto a bordadura quanto o centro apresentaram maior densidade básica em função da maior copa e altura das árvores incentivando a geração de mais fitomassa foliar. Finalmente conforme os três estudos realizados neste trabalho de pesquisa, concluiu-se que a radiação solar é fator chave na produtividade da cultura forrageira, demonstrando a necessidade de mais pesquisas sobre os sistemas agroforestais e silvipastoris para o sucesso de futuros emprendimentos.