Fire and the reproductive phenology of endangered Madagascar sclerophyllous tapia woodlands

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Does fire induce flowering in Brazilian subtropical grasslands?

QuestionsWe aimed to analyse the effect of fire on flowering in subtropical grasslands, by addressing the following questions: will fire history affect flowering? If yes, do fire feedbacks influence flowering or is it just the removal of above-ground biomass? Are there differences in burned and mowed plots?LocationSubtropical grasslands in Southern Brazil (30 degrees 03S, 51 degrees 07W).MethodsWe established plots in areas with different fire histories: 30d (30 plots: five replicates), 1yr (14 replicates), 3yr (30 plots: five replicates) since the last fire, in experimentally burned and mowed plots (14 replicates each). We counted the number of flowering species, as well as the number of flowering stalks.ResultsGraminoid species flowered in highest numbers 1yr after fire, whilst forbs had more species flowering just after fire, indicating different reproductive strategies in post-fire environments. Mowing was not as efficient as fire in stimulating flowering. Finally, the different functional groups showed different flowering responses to time since last fire and to the different types of management.ConclusionsOur results show fire stimulated flowering. Although mowing can be a good alternative for maintaining plant diversity, our study showed that this practice is not as efficient as fire in stimulating flowering. However, fire season should be noted as a limiting factor to the recovery of C-3 grasses in these subtropical grasslands, and annual burns may be harmful to C-4 grasses, since they delay their flowering to the next post-fire growing season.

How can an invasive grass affect fire behavior in a tropical savanna? A community and individual plant level approach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Rock Hill Fire Department Records - Accession 242 - M102 (131)

The Rock Hill Fire Department Records consist correspondence from W.H. Wylie, for whom Lake Wylie is named, to prominent Rock Hillian Mr. W.T. Roddey and to the Rock Hill Fire Department. Also included is a program book for the 33rd Annual Convention of South Carolina State Firemen’s Association held in Rock Hill in 1928. The program book lists officers of the Association, committee appointments, fire chiefs, in SC, Rock Hill city officials with brief biographical sketches and sketches of the history of SC State Firemen’s Association, city of Rock Hill and Winthrop College.

Fire History at the Eastern Great Plains Margin, Missouri River Loess Hills

The purpose of this paper is to provide quantitative fire history information for a geographically unique region, the Loess Hills of northwest Missouri. We sampled 33 bur oak (Quercus macrocarpa Michx.), chinkapin oak (Q. muehlenbergii Engelm.), and black oak (Q. velutina Lam.) trees from the Brickyard Hill Conservation Area in northwest Missouri. The period of tree-ring record ranged in calendar years from 1671 to 2004 and fire-scar dates (n = 97) ranged from 1672 to 1980. Fire intervals for individual trees ranged from 1 to 87 years. The mean fire interval was 6.6 years for the pre-Euro-American settlement period (1672-1820), and 5.2 years for the entire record (1672-1980). A period of more frequent fire (mean fire interval = 1.6 for 1825 to 1850) coincided with Euro-American settlement of the area. The average percentage of trees scarred at the site was 16.8%, or about 1 in 7 trees sampled per fire. No significant relationship between fire years and drought conditions was found; however, events prior to 1820 may have been associated with wet to dry mode transitions.

Fire History at the Southwestern Great Plains Margin, Capulin Volcano National Monument

This study documents historic fire events at Capulin Volcano National Monument over the last four centuries using dendrochronologically dated fire scars at two sites: the lower volcano lava flows (the Boca) and the adjacent canyon slopes (Morrow Ranch). The mean fire interval (MFI) was 12 years at the Boca site (before 1890) and 5.4 years (1600-1750) and 19.1 years (1751-1890) at the Morrow Ranch site. Data from the Boca and Morrow Ranch sites combined with the extremely pyrogenic landscape position of the volcano slopes indicate that the volcano slopes likely burned more frequently (e.g., MFI <5 yr). Around 1750, the fire regime appeared to transition to longer fire intervals, greater temporal synchrony among fire-scarred trees, and a higher proportion of trees scarred in fire years. Temporal variability in the fire regime at Capulin Volcano may reflect changes in human populations, climate, and land use.

Fire Frequency and the Vegetative Mosaic of a Spruce-Fir Forest in Northern Utah

Fire scar and vegetative analysis were used to construct a fire history for the Engelmann spruce/subalpine fir (Picea engelmannii/Abies lasiocarpa) vegetation type of the Utah State University (USU) T. W Daniel Experimental Forest. Three distinct periods of fire frequency were established-presettlement (1700-1855), settlement (1856-1909), and suppression (1910-1990). Mean fire interval (MFI) decreased during the settlement period and greatly increased during the suppression era. The difference was attributed to the influx of ignition sources during the settlement of nearby Cache Valley, located 40 km to the west. Logging and livestock grazing appear to have led to the reduced MFI, which in turn worked as a factor to create the vegetative mosaic now observed on the study area. The increase in MFI during the suppression era permitted the advancement of shade-tolerant species in the understory of the shade-intolerant lodgepole pine (Pinus contorta var. latifolia) and quaking aspen (Populus tremuloides). Continued suppression of disturbance from wildfire will allow the lodgepole pine cover type, which experienced the lowest MFI during the settlement period, to be further invaded by shade-tolerant species, decreasing spatial stand diversity and increasing the risk of more intense fires.

THE ROLE OF BIRD MANAGEMENT IN FIRE PROTECTION

Two years ago, Mike Fall and I showed you some ideas we had regarding mod¬ern architecture and bird problems. This year we've switched to considering bird hazards in older frame dwellings and on buildings where a fire hazard may be ap¬parent. During a class project some time ago, I was examining a nest of house sparrows and discovered that these birds incorporated cellulose cigarette filters into their nests. Filters were stripped of their paper wrapping and were apparently used by the sparrows as a substitute for or a supplement to fluffy air-born seeds and seed mat¬erials. The incidence of the cigarette filters varied. In the nests that I sampled the numbers varied anywhere from six up to two dozen filter remnants. We feel that the incidence will probably vary with the relative availability of discarded cigarette filter butts. We are concerned with the incidence of filters as an index to the possibility that the birds are picking up live cigarette butts, and this leads us to investigate some records of fires over the past three quarters of a century that were claimed to have been caused by birds.

Climatic oscillations shape the phylogeographical structure of Atlantic Forest fire-eye antbirds (Aves: Thamnophilidae)

In the present study, mitochondrial (mt)DNA sequence data were used to examine the genetic structure of fire-eye antbirds (genus Pyriglena) along the Atlantic Forest and the predictions derived from the river hypothesis and from a Last Glacial Maximum Pleistocene refuge paleomodel were compared to explain the patterns of genetic variation observed in these populations. A total of 266 individuals from 45 populations were sampled over a latitudinal transect and a number of phylogeographical and population genetics analytical approaches were employed to address these questions. The pattern of mtDNA variation observed in fire-eye antbirds provides little support for the view that populations were isolated by the modern course of major Atlantic Forest rivers. Instead, the data provide stronger support for the predictions of the refuge model. These results add to the mounting evidence that climatic oscillations appear to have played a substantial role in shaping the phylogeographical structure and possibly the diversification of many taxa in this region. However, the results also illustrate the potential for more complex climatic history and historical changes in the geographical distribution of Atlantic Forest than envisioned by the refuge model. (c) 2012 The Linnean Society of London, Biological Journal of the Linnean Society, 2012, 105, 900824.

STRUCTURE AND DYNAMICS: THE TRANSITION FROM NONEQUILIBRIUM TO EQUILIBRIUM IN INTEGRATE-AND-FIRE DYNAMICS

The transient and equilibrium properties of dynamics unfolding in complex systems can depend critically on specific topological features of the underlying interconnections. In this work, we investigate such a relationship with respect to the integrate-and-fire dynamics emanating from a source node and an extended network model that allows control of the small-world feature as well as the length of the long-range connections. A systematic approach to investigate the local and global correlations between structural and dynamical features of the networks was adopted that involved extensive simulations (one and a half million cases) so as to obtain two-dimensional correlation maps. Smooth, but diverse surfaces of correlation values were obtained in all cases. Regarding the global cases, it has been verified that the onset avalanche time (but not its intensity) can be accurately predicted from the structural features within specific regions of the map (i.e. networks with specific structural properties). The analysis at local level revealed that the dynamical features before the avalanches can also be accurately predicted from structural features. This is not possible for the dynamical features after the avalanches take place. This is so because the overall topology of the network predominates over the local topology around the source at the stationary state.

Experimental Data on Fire-Resistance Behavior of Reinforced Concrete Structures with Example Calculations

This thesis selects concrete, steel and their relation as research subjects, mainly commentary and discusses the property changes of steel and concrete materials under and after high temperature.The differences and comparisons of reasearch methods and ways between different researchers and different papers,particularly for chinese researches and chinese papers,and partly for comparison between chinese papers methods and Euro-Amercian papers methods about Fire Resistance Behavior of Reinforced Concrete will be summarized and analyzed.The researches on fire-resistance behavior of reinforced concrete become more and more important all over the world. And I would find differences between Chinese researches results, between Chinese researches results and other countries researches results.

Changes in plant metabolism induced by dioxygenase inhibitors and their effect on the epiphytic microbial community and fire blight (Erwinia amylovora) control

Fire blight, caused by the gram negative bacterium Erwinia amylovora, is one of the most destructive bacterial diseases of Pomaceous plants. Therefore, the development of reliable methods to control this disease is desperately needed. This research investigated the possibility to interfere, by altering plant metabolism, on the interactions occurring between Erwinia amylovora, the host plant and the epiphytic microbial community in order to obtain a more effective control of fire blight. Prohexadione-calcium and trinexapac-ethyl, two dioxygenase inhibitors, were chosen as a chemical tool to influence plant metabolism. These compounds inhibit the 2-oxoglutarate-dependent dioxygenases and, therefore, they greatly influence plant metabolism. Moreover, dioxygenase inhibitors were found to enhance plant resistance to a wide range of pathogens. In particular, dioxygenase inhibitors application seems a promising method to control fire blight. From cited literature, it is assumed that these compounds increase plant defence mainly by a transient alteration of flavonoids metabolism. We tried to demonstrate, that the reduction of susceptibility to disease could be partially due to an indirect influence on the microbial community established on plant surface. The possibility to influence the interactions occurring in the epiphytic microbial community is particularly interesting, in fact, the relationships among different bacterial populations on plant surface is a key factor for a more effective biological control of plant diseases. Furthermore, we evaluated the possibility to combine the application of dioxygenase inhibitors with biological control in order to develop an integrate strategy for control of fire blight. The first step for this study was the isolation of a pathogenic strain of E. amylovora. In addition, we isolated different epiphytic bacteria, which respond to general requirements for biological control agents. Successively, the effect of dioxygenase inhibitors treatment on microbial community was investigated on different plant organs (stigmas, nectaries and leaves). An increase in epiphytic microbial population was found. Further experiments were performed with aim to explain this effect. In particular, changes in sugar content of nectar were observed. These changes, decreasing the osmotic potential of nectar, might allow a more consistent growth of epiphytic bacteria on blossoms. On leaves were found similar differences as well. As far as the interactions between E. amylovora and host plant, they were deeply investigated by advanced microscopical analysis. The influence of dioxygenase inhibitors and SAR inducers application on the infection process and migration of pathogen inside different plant tissues was studied. These microscopical techniques, combined with the use of gpf-labelled E. amylovora, allowed the development of a bioassay method for resistance inducers efficacy screening. The final part of the work demonstrated that the reduction of disease susceptibility observed in plants treated with prohexadione-calcium is mainly due to the accumulation of a novel phytoalexins: luteoforol. This 3-deoxyflavonoid was proven to have a strong antimicrobial activity.

Analisi sperimentale e modellazione della conducibilità termica in materiali per la protezione passiva da incendio esterno

Numerosi incidenti verificatisi negli ultimi dieci anni in campo chimico e petrolchimico sono dovuti all’innesco di sostanze infiammabili rilasciate accidentalmente: per questo motivo gli scenari incidentali legati ad incendi esterni rivestono oggigiorno un interesse crescente, in particolar modo nell’industria di processo, in quanto possono essere causa di ingenti danni sia ai lavoratori ed alla popolazione, sia alle strutture. Gli incendi, come mostrato da alcuni studi, sono uno dei più frequenti scenari incidentali nell’industria di processo, secondi solo alla perdita di contenimento di sostanze pericolose. Questi eventi primari possono, a loro volta, determinare eventi secondari, con conseguenze catastrofiche dovute alla propagazione delle fiamme ad apparecchiature e tubazioni non direttamente coinvolte nell’incidente primario; tale fenomeno prende il nome di effetto domino. La necessità di ridurre le probabilità di effetto domino rende la mitigazione delle conseguenze un aspetto fondamentale nella progettazione dell’impianto. A questo scopo si impiegano i materiali per la protezione passiva da fuoco (Passive Fire Protection o PFP); essi sono sistemi isolanti impiegati per proteggere efficacemente apparecchiature e tubazioni industriali da scenari di incendio esterno. L’applicazione dei materiali per PFP limita l’incremento di temperatura degli elementi protetti; questo scopo viene raggiunto tramite l’impiego di differenti tipologie di prodotti e materiali. Tuttavia l’applicazione dei suddetti materiali fireproofing non può prescindere da una caratterizzazione delle proprietà termiche, in particolar modo della conducibilità termica, in condizioni che simulino l’esposizione a fuoco. Nel presente elaborato di tesi si è scelto di analizzare tre materiali coibenti, tutti appartenenti, pur con diversità di composizione e struttura, alla classe dei materiali inorganici fibrosi: Fibercon Silica Needled Blanket 1200, Pyrogel®XT, Rockwool Marine Firebatt 100. I tre materiali sono costituiti da una fase solida inorganica, differente per ciascuno di essi e da una fase gassosa, preponderante come frazione volumetrica. I materiali inorganici fibrosi rivestono una notevole importanza rispetto ad altri materiali fireproofing in quanto possono resistere a temperature estremamente elevate, talvolta superiori a 1000 °C, senza particolari modifiche chimico-fisiche. Questo vantaggio, unito alla versatilità ed alla semplicità di applicazione, li rende leader a livello europeo nei materiali isolanti, con una fetta di mercato pari circa al 60%. Nonostante l’impiego dei suddetti materiali sia ormai una realtà consolidata nell’industria di processo, allo stato attuale sono disponibili pochi studi relativi alle loro proprietà termiche, in particolare in condizioni di fuoco. L’analisi sperimentale svolta ha consentito di identificare e modellare il comportamento termico di tali materiali in caso di esposizione a fuoco, impiegando nei test, a pressione atmosferica, un campo di temperatura compreso tra 20°C e 700°C, di interesse per applicazioni fireproofing. Per lo studio delle caratteristiche e la valutazione delle proprietà termiche dei tre materiali è stata impiegata principalmente la tecnica Transient Plane Source (TPS), che ha consentito la determinazione non solo della conducibilità termica, ma anche della diffusività termica e della capacità termica volumetrica, seppure con un grado di accuratezza inferiore. I test sono stati svolti su scala di laboratorio, creando un set-up sperimentale che integrasse opportunamente lo strumento Hot Disk Thermal Constants Analyzer TPS 1500 con una fornace a camera ed un sistema di acquisizione dati. Sono state realizzate alcune prove preliminari a temperatura ambiente sui tre materiali in esame, per individuare i parametri operativi (dimensione sensori, tempi di acquisizione, etc.) maggiormente idonei alla misura della conducibilità termica. Le informazioni acquisite sono state utilizzate per lo sviluppo di adeguati protocolli sperimentali e per effettuare prove ad alta temperatura. Ulteriori significative informazioni circa la morfologia, la porosità e la densità dei tre materiali sono state ottenute attraverso stereo-microscopia e picnometria a liquido. La porosità, o grado di vuoto, assume nei tre materiali un ruolo fondamentale, in quanto presenta valori compresi tra 85% e 95%, mentre la frazione solida ne costituisce la restante parte. Inoltre i risultati sperimentali hanno consentito di valutare, con prove a temperatura ambiente, l’isotropia rispetto alla trasmissione del calore per la classe di materiali coibenti analizzati, l’effetto della temperatura e della variazione del grado di vuoto (nel caso di materiali che durante l’applicazione possano essere soggetti a fenomeni di “schiacciamento”, ovvero riduzione del grado di vuoto) sulla conducibilità termica effettiva dei tre materiali analizzati. Analoghi risultati, seppure con grado di accuratezza lievemente inferiore, sono stati ottenuti per la diffusività termica e la capacità termica volumetrica. Poiché è nota la densità apparente di ciascun materiale si è scelto di calcolarne anche il calore specifico in funzione della temperatura, di cui si è proposto una correlazione empirica. I risultati sperimentali, concordi per i tre materiali in esame, hanno mostrato un incremento della conducibilità termica con la temperatura, da valori largamente inferiori a 0,1 W/(m∙K) a temperatura ambiente, fino a 0,3÷0,4 W/(m∙K) a 700°C. La sostanziale similitudine delle proprietà termiche tra i tre materiali, appartenenti alla medesima categoria di materiali isolanti, è stata riscontrata anche per la diffusività termica, la capacità termica volumetrica ed il calore specifico. Queste considerazioni hanno giustificato l’applicazione a tutti i tre materiali in esame dei medesimi modelli per descrivere la conducibilità termica effettiva, ritenuta, tra le proprietà fisiche determinate sperimentalmente, la più significativa nel caso di esposizione a fuoco. Lo sviluppo di un modello per la conducibilità termica effettiva si è reso necessario in quanto i risultati sperimentali ottenuti tramite la tecnica Transient Plane Source non forniscono alcuna informazione sui contributi offerti da ciascun meccanismo di scambio termico al termine complessivo e, pertanto, non consentono una facile generalizzazione della proprietà in funzione delle condizioni di impiego del materiale. La conducibilità termica dei materiali coibenti fibrosi e in generale dei materiali bi-fasici tiene infatti conto in un unico valore di vari contributi dipendenti dai diversi meccanismi di scambio termico presenti: conduzione nella fase gassosa e nel solido, irraggiamento nelle superfici delle cavità del solido e, talvolta, convezione; inoltre essa dipende fortemente dalla temperatura e dalla porosità. Pertanto, a partire dal confronto con i risultati sperimentali, tra cui densità e grado di vuoto, l’obiettivo centrale della seconda fase del progetto è stata la scelta, tra i numerosi modelli a disposizione in letteratura per materiali bi-fasici, di cui si è presentata una rassegna, dei più adatti a descrivere la conducibilità termica effettiva nei materiali in esame e nell’intervallo di temperatura di interesse, fornendo al contempo un significato fisico ai contributi apportati al termine complessivo. Inizialmente la scelta è ricaduta su cinque modelli, chiamati comunemente “modelli strutturali di base” (Serie, Parallelo, Maxwell-Eucken 1, Maxwell-Eucken 2, Effective Medium Theory) [1] per la loro semplicità e versatilità di applicazione. Tali modelli, puramente teorici, hanno mostrato al raffronto con i risultati sperimentali numerosi limiti, in particolar modo nella previsione del termine di irraggiamento, ovvero per temperature superiori a 400°C. Pertanto si è deciso di adottare un approccio semi-empirico: è stato applicato il modello di Krischer [2], ovvero una media pesata su un parametro empirico (f, da determinare) dei modelli Serie e Parallelo, precedentemente applicati. Anch’esso si è rivelato non idoneo alla descrizione dei materiali isolanti fibrosi in esame, per ragioni analoghe. Cercando di impiegare modelli caratterizzati da forte fondamento fisico e grado di complessità limitato, la scelta è caduta sui due recenti modelli, proposti rispettivamente da Karamanos, Papadopoulos, Anastasellos [3] e Daryabeigi, Cunnington, Knutson [4] [5]. Entrambi presentavano il vantaggio di essere stati utilizzati con successo per materiali isolanti fibrosi. Inizialmente i due modelli sono stati applicati con i valori dei parametri e le correlazioni proposte dagli Autori. Visti gli incoraggianti risultati, a questo primo approccio è seguita l’ottimizzazione dei parametri e l’applicazione di correlazioni maggiormente idonee ai materiali in esame, che ha mostrato l’efficacia dei modelli proposti da Karamanos, Papadopoulos, Anastasellos e Daryabeigi, Cunnington, Knutson per i tre materiali analizzati. Pertanto l’obiettivo finale del lavoro è stato raggiunto con successo in quanto sono stati applicati modelli di conducibilità termica con forte fondamento fisico e grado di complessità limitato che, con buon accordo ai risultati sperimentali ottenuti, consentono di ricavare equazioni predittive per la stima del comportamento, durante l’esposizione a fuoco, dei materiali fireproofing in esame. Bologna, Luglio 2013 Riferimenti bibliografici: [1] Wang J., Carson J.K., North M.F., Cleland D.J., A new approach to modelling the effective thermal conductivity of heterogeneous materials. International Journal of Heat and Mass Transfer 49 (2006) 3075-3083. [2] Krischer O., Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik (The Scientific Fundamentals of Drying Technology), Springer-Verlag, Berlino, 1963. [3] Karamanos A., Papadopoulos A., Anastasellos D., Heat Transfer phenomena in fibrous insulating materials. (2004) Geolan.gr http://www.geolan.gr/sappek/docs/publications/article_6.pdf Ultimo accesso: 1 Luglio 2013. [4] Daryabeigi K., Cunnington G. R., and Knutson J. R., Combined Heat Transfer in High-Porosity High-Temperature Fibrous Insulation: Theory and Experimental Validation. Journal of Thermophysics and Heat Transfer 25 (2011) 536-546. [5] Daryabeigi K., Cunnington G.R., Knutson J.R., Heat Transfer Modeling for Rigid High-Temperature Fibrous Insulation. Journal of Thermophysics and Heat Transfer. AIAA Early Edition/1 (2012).

Fluctuation properties in random walks on networks and simple integrate and fire models

In questa tesi si è studiato l’insorgere di eventi critici in un semplice modello neurale del tipo Integrate and Fire, basato su processi dinamici stocastici markoviani definiti su una rete. Il segnale neurale elettrico è stato modellato da un flusso di particelle. Si è concentrata l’attenzione sulla fase transiente del sistema, cercando di identificare fenomeni simili alla sincronizzazione neurale, la quale può essere considerata un evento critico. Sono state studiate reti particolarmente semplici, trovando che il modello proposto ha la capacità di produrre effetti "a cascata" nell’attività neurale, dovuti a Self Organized Criticality (auto organizzazione del sistema in stati instabili); questi effetti non vengono invece osservati in Random Walks sulle stesse reti. Si è visto che un piccolo stimolo random è capace di generare nell’attività della rete delle fluttuazioni notevoli, in particolar modo se il sistema si trova in una fase al limite dell’equilibrio. I picchi di attività così rilevati sono stati interpretati come valanghe di segnale neurale, fenomeno riconducibile alla sincronizzazione.

Proposta di ritraduzione dei primi capitoli di A Song of Ice and Fire e analisi della resa italiana di Sergio Altieri

Lo scopo di questa tesi è quello di presentare una proposta di ritraduzione per i primi tre capitoli del primo romanzo di A Song of Ice and Fire. La scelta di questo tema è stata dettata dalla contestata traduzione ufficiale di quest'opera alla quale sono personalmente appassionato, e dal conseguente desiderio di sfruttare le conoscenze acquisite durante i miei studi per ovviare ai problemi della resa di Sergio Altieri. Il lavoro è sviluppato in tre capitoli e un'appendice. Nel primo capitolo vengono analizzate le problematiche generali legate alla traduzione. Viene inoltre presentata una sinossi all'opera per semplificare la lettura della tesi. Nel secondo capitolo vengono esaminati i problemi principali della traduzione di Altieri. Il terzo capitolo è dedicato al confronto tra l'opera originale, la traduzione ufficiale e la proposta di ritraduzione dei primi capitoli. In appendice è presente la mia traduzione integrale dei tre capitoli del romanzo.