The distribution and abundance of small mammals in agroecosystems of southeastern Brazil

The conservation of biodiversity in agricultural landscapes depends on information about the ways in which species are affected by the conversion of native habitats into novel anthropogenic environments and the strategies that the species use to persist in these altered ecosystems. Here, we investigate how small mammals occupy the different agroecosystems of an agricultural landscape in the state of Sao Paulo, Brazil. From August 2003 through January 2005, we surveyed small mammals using Sherman traps at 16 sampling sites in each of the four predominant environments of the local agricultural landscape: remnant fragments of semideciduous forest, Eucalyptus plantations, sugarcane plantations, and pastures. With a total effort of 23,040 trap-nights and a capture success of 0.8%, we captured 177 rodents and marsupials belonging to eight species. The assemblage represented by these mammals is essentially composed of generalist species, which are common in degraded areas. Sugarcane plantations had the highest abundance, whereas pastures had the lowest species richness. Our results suggest that the loss of forest species can be related to the loss of native forest. The results also indicate that to improve the conservation value of agricultural landscapes, native forest fragments should be conserved, extensive monocultures should be avoided and agricultural impacts should be mitigated.

Alpha(2)-adrenergic receptor distribution and density within the nucleus tractus solitarii of normotensive and hypertensive rats during development

The nucleus tractus solitarii (NTS), located in the brainstem, is one of the main nuclei responsible for integrating different signals in order to originate a specific and orchestrated autonomic response. Antihypertensive drugs are well known to stimulate alpha(2)-adrenoceptor (alpha(2R)) in brainstem cardiovascular regions to induce reduction in blood pressure. Because alpha(2R) impairment is present in several models of hypertension, the aim of the present study was to investigate the distribution and density of alpha(2R) binding within the NTS of Wistar Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive (SHR) rats during development (1,15,30 and 90 day-old) by an in vitro autoradiographical study. The NTS shows heterogeneous distribution of alpha(2R) in dorsomedial/dorsolateral, subpostremal and medial/intermediate subnuclei. Alpha(2R) increased from rostral to caudal dorsomedial/dorsolateral subnuclei in 30 and 90 day-old SHR but not in WKY. Alpha(2R) decreased from rostral to caudal subpostremal subnucleus in 15, 30 and 90 day-old SHR but not in WKY. Medial/intermediate subnuclei did not show any changes in alpha(2R) according to NTS levels. Furthermore, alpha(2R) are decreased in SHR as compared with WKY in all NTS subnuclei and in different ages. Surprisingly, alpha(2R) impairment was also found in pre-hypertensive stages, specifically in subpostremal subnucleus of 15 day-old rats. Finally, alpha(2R) decrease from 1 to 90 day-old rats in all subnuclei analyzed. This decrease is different between strains in rostral dorsomedial/dorsolateral and caudal subpostremal subnuclei within the NTS. In summary, our results highlight the importance of alpha(2R) distribution within the NTS regarding the neural control of blood pressure and the development of hypertension. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Lifetime Prevalence, Age and Gender Distribution and Age-of-Onset of Psychiatric Disorders in the Sao Paulo Metropolitan Area, Brazil: Results from the Sao Paulo Megacity Mental Health Survey

Objectives: To estimate prevalence, age-of-onset, gender distribution and identify correlates of lifetime psychiatric disorders in the Sao Paulo Metropolitan Area (SPMA). Methods: The Sao Paulo Megacity Mental Health Survey assessed psychiatric disorders on a probabilistic sample of 5,037 adult residents in the SPMA, using the World Mental Health Survey Version of the Composite International Diagnostic Interview. Response rate was 81.3%. Results: Lifetime prevalence for any disorder was 44.8%; estimated risk at age 75 was 57.7%; comorbidity was frequent. Major depression, specific phobias and alcohol abuse were the most prevalent across disorders; anxiety disorders were the most frequent class. Early age-of-onset for phobic and impulse-control disorders and later age-of-onset for mood disorders were observed. Women were more likely to have anxiety and mood disorders, whereas men, substance use disorders. Apart from conduct disorders, more frequent in men, there were no gender differences in impulse-control disorders. There was a consistent trend of higher prevalence in the youngest cohorts. Low education level was associated to substance use disorders. Conclusions: Psychiatric disorders are highly prevalent among the general adult population in the SPMA, with frequent comorbidity, early age-of-onset for most disorders, and younger cohorts presenting higher rates of morbidity. Such scenario calls for vigorous public health action.

Lifetime Prevalence, age and gender distribution and age-of-onset of psychiatric disorders in the São Paulo Metropolitan Area, Brazil: results from the São Paulo Megacity Mental Health Survey

OBJECTIVES: To estimate prevalence, age-of-onset, gender distribution and identify correlates of lifetime psychiatric disorders in the São Paulo Metropolitan Area (SPMA). METHODS: The São Paulo Megacity Mental Health Survey assessed psychiatric disorders on a probabilistic sample of 5,037 adult residents in the SPMA, using the World Mental Health Survey Version of the Composite International Diagnostic Interview. Response rate was 81.3%. RESULTS: Lifetime prevalence for any disorder was 44.8%; estimated risk at age 75 was 57.7%; comorbidity was frequent. Major depression, specific phobias and alcohol abuse were the most prevalent across disorders; anxiety disorders were the most frequent class. Early age-of-onset for phobic and impulse-control disorders and later age-of-onset for mood disorders were observed. Women were more likely to have anxiety and mood disorders, whereas men, substance use disorders. Apart from conduct disorders, more frequent in men, there were no gender differences in impulse-control disorders. There was a consistent trend of higher prevalence in the youngest cohorts. Low education level was associated to substance use disorders. CONCLUSIONS: Psychiatric disorders are highly prevalent among the general adult population in the SPMA, with frequent comorbidity, early age-of-onset for most disorders, and younger cohorts presenting higher rates of morbidity. Such scenario calls for vigorous public health action.

Pattern of distribution and environmental influences on the Scienidae community of the Southeastern Brazilian coast

The Sciaenids have among the highest species richness, numerical abundance and biomass of any family of fishes along the Brazilian coast. The aim of this study was to analyze the composition and spatial and temporal distribution of as well as the influence of temperature, salinity and depth on the sciaenid assemblage of Santos Bay. A total of 29,306 individuals belonging to 13 genera and 21 species were captured, between November 2004 and December 2005, with Stellifer rastrifer representing 70.4% of the total composition. Highest abundance and biomass occurred on the east side of the bay, and the highest species richness occurred near the mouth of the Santos Channel, which was also the site with least similarity to the other sites. Highest abundances occurred in April 2005 and lowest in September 2005. Key environmental factors influencing distribution of sciaenids were depth and temperature.

Elastic Propagation in random media: applications to the imaging of volcano structures

High-frequency seismograms contain features that reflect the random inhomogeneities of the earth. In this work I use an imaging method to locate the high contrast small- scale heterogeneity respect to the background earth medium. This method was first introduced by Nishigami (1991) and than applied to different volcanic and tectonically active areas (Nishigami, 1997, Nishigami, 2000, Nishigami, 2006). The scattering imaging method is applied to two volcanic areas: Campi Flegrei and Mt. Vesuvius. Volcanic and seismological active areas are often characterized by complex velocity structures, due to the presence of rocks with different elastic properties. I introduce some modifications to the original method in order to make it suitable for small and highly complex media. In particular, for very complex media the single scattering approximation assumed by Nishigami (1991) is not applicable as the mean free path becomes short. The multiple scattering or diffusive approximation become closer to the reality. In this thesis, differently from the ordinary Nishigami’s method (Nishigami, 1991), I use the mean of the recorded coda envelope as reference curve and calculate the variations from this average envelope. In this way I implicitly do not assume any particular scattering regime for the "average" scattered radiation, whereas I consider the variations as due to waves that are singularly scattered from the strongest heterogeneities. The imaging method is applied to a relatively small area (20 x 20 km), this choice being justified by the small length of the analyzed codas of the low magnitude earthquakes. I apply the unmodified Nishigami’s method to the volcanic area of Campi Flegrei and compare the results with the other tomographies done in the same area. The scattering images, obtained with frequency waves around 18 Hz, show the presence of high scatterers in correspondence with the submerged caldera rim in the southern part of the Pozzuoli bay. Strong scattering is also found below the Solfatara crater, characterized by the presence of densely fractured, fluid-filled rocks and by a strong thermal anomaly. The modified Nishigami’s technique is applied to the Mt. Vesuvius area. Results show a low scattering area just below the central cone and a high scattering area around it. The high scattering zone seems to be due to the contrast between the high rigidity body located beneath the crater and the low rigidity materials located around it. The central low scattering area overlaps the hydrothermal reservoirs located below the central cone. An interpretation of the results in terms of geological properties of the medium is also supplied, aiming to find a correspondence of the scattering properties and the geological nature of the material. A complementary result reported in this thesis is that the strong heterogeneity of the volcanic medium create a phenomenon called "coda localization". It has been verified that the shape of the seismograms recorded from the stations located at the top of the volcanic edifice of Mt. Vesuvius is different from the shape of the seismograms recorded at the bottom. This behavior is justified by the consideration that the coda energy is not uniformly distributed within a region surrounding the source for great lapse time.

The grain-scale distribution and behaviour of melt and fluid in crystalline analogue systems

The production, segregation and migration of melt and aqueous fluids (henceforth called liquid) plays an important role for the transport of mass and energy within the mantle and the crust of the Earth. Many properties of large-scale liquid migration processes such as the permeability of a rock matrix or the initial segregation of newly formed liquid from the host-rock depends on the grain-scale distribution and behaviour of liquid. Although the general mechanisms of liquid distribution at the grain-scale are well understood, the influence of possibly important modifying processes such as static recrystallization, deformation, and chemical disequilibrium on the liquid distribution is not well constrained. For this thesis analogue experiments were used that allowed to investigate the interplay of these different mechanisms in-situ. In high-temperature environments where melts are produced, the grain-scale distribution in “equilibrium” is fully determined by the liquid fraction and the ratio between the solid-solid and the solid-liquid surface energy. The latter is commonly expressed as the dihedral or wetting angle between two grains and the liquid phase (Chapter 2). The interplay of this “equilibrium” liquid distribution with ongoing surface energy driven recrystallization is investigated in Chapter 4 and 5 with experiments using norcamphor plus ethanol liquid. Ethanol in contact with norcamphor forms a wetting angle of about 25°, which is similar to reported angles of rock-forming minerals in contact with silicate melt. The experiments in Chapter 4 show that previously reported disequilibrium features such as trapped liquid lenses, fully-wetted grain boundaries, and large liquid pockets can be explained by the interplay of the liquid with ongoing recrystallization. Closer inspection of dihedral angles in Chapter 5 reveals that the wetting angles are themselves modified by grain coarsening. Ongoing recrystallization constantly moves liquid-filled triple junctions, thereby altering the wetting angles dynamically as a function of the triple junction velocity. A polycrystalline aggregate will therefore always display a range of equilibrium and dynamic wetting angles at raised temperature, rather than a single wetting angle as previously thought. For the deformation experiments partially molten KNO3–LiNO3 experiments were used in addition to norcamphor–ethanol experiments (Chapter 6). Three deformation regimes were observed. At a high bulk liquid fraction >10 vol.% the aggregate deformed by compaction and granular flow. At a “moderate” liquid fraction, the aggregate deformed mainly by grain boundary sliding (GBS) that was localized into conjugate shear zones. At a low liquid fraction, the grains of the aggregate formed a supporting framework that deformed internally by crystal plastic deformation or diffusion creep. Liquid segregation was most efficient during framework deformation, while GBS lead to slow liquid segregation or even liquid dispersion in the deforming areas.

Distribution and state of fishery resources in the Northern and Central Adriatic Sea using trawl surveys data

The Ecosystem Approach to Fisheries represents the most recent research line in the international context, showing interest both towards the whole community and toward the identification and protection of all the “critical habitats” in which marine resources complete their life cycles. Using data coming from trawl surveys performed in the Northern and Central Adriatic from 1996 to 2010, this study provides the first attempt to appraise the status of the whole demersal community. It took into account not only fishery target species but also by-catch and discharge species by the use of a suite of biological indicators both at population and multi-specific level, allowing to have a global picture of the status of the demersal system. This study underlined the decline of extremely important species for the Adriatic fishery in recent years; adverse impact on catches is expected for these species in the coming years, since also minimum values of recruits recently were recorded. Both the excessive exploitation and environmental factors affected availability of resources. Moreover both distribution and nursery areas of the most important resources were pinpointed by means of geostatistical methods. The geospatial analysis also confirmed the presence of relevant recruitment areas in the North and Central Adriatic for several commercial species, as reported in the literature. The morphological and oceanographic features, the relevant rivers inflow together with the mosaic pattern of biocenoses with different food availability affected the location of the observed relevant nursery areas.

Electron spectroscopy of novel charge transfer systems based on polycyclic aromatic hydrocarbons

Organische Ladungstransfersysteme weisen eine Vielfalt von konkurrierenden Wechselwirkungen zwischen Ladungs-, Spin- und Gitterfreiheitsgraden auf. Dies führt zu interessanten physikalischen Eigenschaften, wie metallische Leitfähigkeit, Supraleitung und Magnetismus. Diese Dissertation beschäftigt sich mit der elektronischen Struktur von organischen Ladungstransfersalzen aus drei Material-Familien. Dabei kamen unterschiedliche Photoemissions- und Röntgenspektroskopietechniken zum Einsatz. Die untersuchten Moleküle wurden z.T. im MPI für Polymerforschung synthetisiert. Sie stammen aus der Familie der Coronene (Donor Hexamethoxycoronen HMC und Akzeptor Coronen-hexaon COHON) und Pyrene (Donor Tetra- und Hexamethoxypyren TMP und HMP) im Komplex mit dem klassischen starken Akzeptor Tetracyanoquinodimethan (TCNQ). Als dritte Familie wurden Ladungstransfersalze der k-(BEDT-TTF)2X Familie (X ist ein monovalentes Anion) untersucht. Diese Materialien liegen nahe bei einem Bandbreite-kontrollierten Mottübergang im Phasendiagramm.rnFür Untersuchungen mittels Ultraviolett-Photoelektronenspektroskopie (UPS) wurden UHV-deponierte dünne Filme erzeugt. Dabei kam ein neuer Doppelverdampfer zum Einsatz, welcher speziell für Milligramm-Materialmengen entwickelt wurde. Diese Methode wies im Ladungstransferkomplex im Vergleich mit der reinen Donor- und Akzeptorspezies energetische Verschiebungen von Valenzzuständen im Bereich weniger 100meV nach. Ein wichtiger Aspekt der UPS-Messungen lag im direkten Vergleich mit ab-initio Rechnungen.rnDas Problem der unvermeidbaren Oberflächenverunreinigungen von lösungsgezüchteten 3D-Kristallen wurde durch die Methode Hard-X-ray Photoelectron Spectroscopy (HAXPES) bei Photonenenergien um 6 keV (am Elektronenspeicherring PETRA III in Hamburg) überwunden. Die große mittlere freie Weglänge der Photoelektronen im Bereich von 15 nm resultiert in echter Volumensensitivität. Die ersten HAXPES Experimente an Ladungstransferkomplexen weltweit zeigten große chemische Verschiebungen (mehrere eV). In der Verbindung HMPx-TCNQy ist die N1s-Linie ein Fingerabdruck der Cyanogruppe im TCNQ und zeigt eine Aufspaltung und einen Shift zu höheren Bindungsenergien von bis zu 6 eV mit zunehmendem HMP-Gehalt. Umgekehrt ist die O1s-Linie ein Fingerabdruck der Methoxygruppe in HMP und zeigt eine markante Aufspaltung und eine Verschiebung zu geringeren Bindungsenergien (bis zu etwa 2,5eV chemischer Verschiebung), d.h. eine Größenordnung größer als die im Valenzbereich.rnAls weitere synchrotronstrahlungsbasierte Technik wurde Near-Edge-X-ray-Absorption Fine Structure (NEXAFS) Spektroskopie am Speicherring ANKA Karlsruhe intensiv genutzt. Die mittlere freie Weglänge der niederenergetischen Sekundärelektronen (um 5 nm). Starke Intensitätsvariationen von bestimmten Vorkanten-Resonanzen (als Signatur der unbesetzte Zustandsdichte) zeigen unmittelbar die Änderung der Besetzungszahlen der beteiligten Orbitale in der unmittelbaren Umgebung des angeregten Atoms. Damit war es möglich, präzise die Beteiligung spezifischer Orbitale im Ladungstransfermechanismus nachzuweisen. Im genannten Komplex wird Ladung von den Methoxy-Orbitalen 2e(Pi*) und 6a1(σ*) zu den Cyano-Orbitalen b3g und au(Pi*) und – in geringerem Maße – zum b1g und b2u(σ*) der Cyanogruppe transferiert. Zusätzlich treten kleine energetische Shifts mit unterschiedlichem Vorzeichen für die Donor- und Akzeptor-Resonanzen auf, vergleichbar mit den in UPS beobachteten Shifts.rn

Implications of regional fault distribution and kinematics for the uplift of rift flanks around the Rwenzori Mountains, Southwestern Uganda

Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Untersuchung der Störungsverteilung und der Störungskinematik im Zusammenhang mit der Hebung der Riftschultern des Rwenzori Gebirges.rnDas Rwenzori Gebirge befindet sich im NNE-SSWbis N-S verlaufenden Albertine Rift, des nördlichsten Segments des westlichen Armes des Ostafrikanischen Grabensystems. Das Albertine Rift besteht aus Becken unterschiedlicher Höhe, die den Lake Albert, Lake Edward, Lake George und Lake Kivu enthalten. Der Rwenzori horst trennt die Becken des Lake Albert und des Lake Edward. Es erstreckt sich 120km in N-S Richtung, sowie 40-50km in E-W Richtung, der h¨ochste Punkt befindet sich 5111 ü. NN. Diese Studie untersucht einen Abschnitt des Rifts zwischen etwa 1°N und 0°30'S Breite sowie 29°30' und 30°30' östlicher Länge ersteckt. Auch die Feldarbeit konzentrierte sich auf dieses Gebiet.rnrnHauptzweck dieser Studie bestand darin, die folgende These auf ihre Richtigkeit zu überprüfen: ’Wenn es im Verlauf der Zeit tatsächlich zu wesentlichen Änderungen in der Störungskinematik kam, dann ist die starke Hebung der Riftflanken im Bereich der Rwenzoris nicht einfach durch Bewegung entlang der Graben-Hauptst¨orungen zu erklären. Vielmehr ist sie ein Resultat des Zusammenspiels mehrerer tektonische Prozesse, die das Spannungsfeld beeinflussen und dadurch Änderungen in der Kinematik hervorrufen.’ Dadurch konzentrierte sich die Studie in erster Linie auf die Störungsanalyse.rnrnDie Kenntnis regionaler Änderungen der Extensionsrichtung ist entscheidend für das Verständnis komplexer Riftsysteme wie dem Ostafrikanischen Graben. Daher bestand der Kern der Untersuchung in der Kartierung von Störungen und der Untersuchung der Störungskinematik. Die Aufnahme strukturgeologischer Daten konzentrierte sich auf die Ugandische Seite des Rifts, und Pal¨aospannungen wurden mit Hilfe von St¨orungsdaten durch Spannungsinversion rekonstruiert.rnDie unterschiedliche Orientierung spr¨oder Strukturen im Gelände, die geometrische Analyse der geologischen Strukturen sowie die Ergebnisse von Mikrostrukturen im Dünnschliff (Kapitel 4) weisen auf verschiedene Spannungsfelder hin, die auf mögliche Änderungen der Extensionsrichtung hinweisen. Die Resultate der Spannungsinversion sprechen für Ab-, Über- und Blattverschiebungen sowie für Schrägüberschiebungen (Kapitel 5). Aus der Orientierung der Abschiebungen gehen zwei verschiedene Extensionsrichtungen hervor: im Wesentlichen NW-SE Extension in fast allen Gebieten, sowie NNE-SSW Extension im östlichen Zentralbereich.rnAus der Analyse von Blattverschiebungen ergaben sich drei unterschiedliche Spannungszustände. Zum Einen NNW-SSE bis N-S Kompression in Verbindung mit ENE-WSW bzw E-W Extension wurde für die nördlichen und die zentralen Ruwenzoris ausgemacht. Ein zweiter Spannungszustand mit WNW-ESE Kompression/NNE-SSW Extension betraf die Zentralen Rwenzoris. Ein dritter Spannungszustand mit NNW-SSE Extension betraf den östlichen Zentralteil der Rwenzoris. Schrägüberschiebungen sind durch dazu schräge Achsen charakterisiert, die für N-S bis NNW-SSE Kompression sprechen und ausschließlich im östlichen Zentralabschnitt auftreten. Überschiebungen, die hauptsächlich in den zentralen und den östlichen Rwenzoris auftreten, sprechen für NE-SW orientierten σ2-Achsen und NW-SE Extension.rnrnEs konnten drei unterschiedliche Spannungseinflüsse identifiziert werden: auf die kollisionsbedingte Bildung eines Überschiebungssystem folgte intra-kratonische Kompression und schließlich extensionskontrollierte Riftbildung. Der Übergang zwischen den beiden letztgenannten Spannungszuständen erfolgte Schrittweise und erzeugte vermutlich lokal begrenzte Transpression und Transtension. Gegenw¨artig wird die Störungskinematik der Region durch ein tensiles Spannungsregime in NW-SE bis N-S Richtung bestimmt.rnrnLokale Spannungsvariationen werden dabei hauptsächlich durch die Interferenzrndes regionalen Spannungsfeldes mit lokalen Hauptst¨orungen verursacht. Weitere Faktoren die zu lokalen Veränderungen des Spannungsfeldes führen können sind unterschiedliche Hebungsgeschwindigkeiten, Blockrotation oder die Interaktion von Riftsegmenten. Um den Einfluß präexistenter Strukturen und anderer Bedingungen auf die Hebung der Rwenzoris zu ermitteln, wurde der Riftprozeß mit Hilfe eines analogen ’Sandbox’-Modells rekonstruiert (Kapitel 6). Da sich die Moho-Diskontinuität im Bereich des Arbeitsgebietes in einer Tiefe von 25 km befindet, aktive Störungen aber nur bis zu einer Tiefe von etwa 20 km beobachtet werden können (Koehn et al. 2008), wurden nur die oberen 25 km im Modell nachbebildet. Untersucht und mit Geländebeobachtungen verglichen wurden sowohl die Reihenfolge, in der Riftsegmente entstehen, als auch die Muster, die sich im Verlauf der Nukleierung und des Wachstums dieser Riftsegmente ausbilden. Das Hauptaugenmerk wurde auf die Entwicklung der beiden Subsegmente gelegt auf denen sich der Lake Albert bzw. der Lake Edward und der Lake George befinden, sowie auf das dazwischenliegende Rwenzori Gebirge. Das Ziel der Untersuchung bestand darin herauszufinden, in welcher Weise das südwärts propagierende Lake Albert-Subsegment mit dem sinistral versetzten nordwärts propagierenden Lake Edward/Lake George-Subsegment interagiert.rnrnVon besonderem Interesse war es, in welcherWeise die Strukturen innerhalb und außerhalb der Rwenzoris durch die Interaktion dieser Riftsegmente beeinflußt wurden. rnrnDrei verschiedene Versuchsreihen mit unterschiedlichen Randbedingungen wurden miteinander verglichen. Abhängig vom vorherrschenden Deformationstyp der Transferzone wurden die Reihen als ’Scherungs-dominiert’, ’Extensions-dominiert’ und als ’Rotations-dominiert’ charakterisiert. Die Beobachtung der 3-dimensionalen strukturellen Entwicklung der Riftsegmente wurde durch die Kombination von Modell-Aufsichten mit Profilschnitten ermöglicht. Von den drei genannten Versuchsreihen entwickelte die ’Rotationsdominierten’ Reihe einen rautenförmiger Block im Tranferbereich der beiden Riftsegmente, der sich um 5−20° im Uhrzeigersinn drehte. DieserWinkel liegt im Bereich des vermuteten Rotationswinkel des Rwenzori-Blocks (5°). Zusammengefasst untersuchen die Sandbox-Versuche den Einfluss präexistenter Strukturen und der Überlappung bzw. Überschneidung zweier interagierender Riftsegmente auf die Entwicklung des Riftsystems. Sie befassen sich darüber hinaus mit der Frage, welchen Einfluss Blockbildung und -rotation auf das lokale Stressfeld haben.