Allometric models for estimating the phytomass of a secondary Atlantic Forest area of southeastern Brazil

The purpose of this study was to develop and validate equations to estimate the aboveground phytomass of a 30 years old plot of Atlantic Forest. In two plots of 100 m², a total of 82 trees were cut down at ground level. For each tree, height and diameter were measured. Leaves and woody material were separated in order to determine their fresh weights in field conditions. Samples of each fraction were oven dried at 80 °C to constant weight to determine their dry weight. Tree data were divided into two random samples. One sample was used for the development of the regression equations, and the other for validation. The models were developed using single linear regression analysis, where the dependent variable was the dry mass, and the independent variables were height (h), diameter (d) and d²h. The validation was carried out using Pearson correlation coefficient, paired t-Student test and standard error of estimation. The best equations to estimate aboveground phytomass were: lnDW = -3.068+2.522lnd (r² = 0.91; s y/x = 0.67) and lnDW = -3.676+0.951ln d²h (r² = 0.94; s y/x = 0.56).

Modelos preditores da fitomassa aérea da Floresta Baixa de Restinga

Este estudo teve como objetivo desenvolver modelos preditores de fitomassa epigéa da vegetação arbórea da Floresta Baixa de Restinga. Foram selecionadas 102 árvores de 29 espécies ocorrentes na área de estudo e 102 indivíduos de jerivá (Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman), distribuídos proporcionalmente entre as classes de diâmetro da vegetação arbórea. As árvores foram cortadas, ao nível do solo e foram medidos a altura total e o diâmetro à altura do peito (DAP) de cada árvore. As folhas foram separadas do lenho e a massa fresca da porção lenhosa e foliar medidas separadamente. Amostras de cada fração foram secas a 70 °C, até peso constante, para determinação da massa seca das árvores. Os modelos foram desenvolvidos através de análise de regressão linear, sendo a variável dependente a massa seca (MS) das árvores e as variáveis independentes a altura (h), o diâmetro a altura do peito (d) e as relações d² h e d² h multiplicada pela densidade da madeira (ρ d² h). Os modelos desenvolvidos indicam que o diâmetro explica grande parte da variabilidade da fitomassa das árvores da restinga e a altura é a variável explanatória da equação específica para o jerivá. Os modelos selecionados foram: ln MS (kg) = -1,352 + 2,009 ln d (R² = 0,96; s yx = 0,34) para a comunidade vegetal sem jerivá, ln MS (kg) = -2,052 + 0,801 ln d² h (R² = 0,94; s yx = 0,38) para a comunidade incluindo o jerivá, e ln MS (kg) = -0,884 + 2,40 ln h (R² = 0,92; s yx = 0,49) para o jerivá.

Seasonal variation of soluble carbohydrates and starch in Echinolaena inflexa, a native grass species from the Brazilian savanna, and in the invasive grass Melinis minutiflora

Echinolaena inflexa (Poir.) Chase is an abundant C3 grass species with high biomass production in the Brazilian savanna (cerrado); Melinis minutiflora Beauv. is an African C4 forage grass widespread in cerrado and probably displacing some native herbaceous species. In the present work, we analysed seasonally the content and composition of soluble carbohydrates, the starch amounts and the above-ground biomass (phytomass) of E. inflexa and M. minutiflora plants harvested in two transects at 5 and 130 m from the border in a restrict area of cerrado at the Biological Reserve and Experimental Station of Mogi-Guaçu (SP, Brazil). Results showed that water soluble carbohydrates and starch amounts from the shoots of both species varied according to the time of the year, whilst in the underground organs, variations were observed mainly in relation to the transects. Marked differences in the pattern of the above-ground biomass production between these two grasses relative to their location in the Reserve were also observed, with two peaks of the invasive species (July and January) at the Reserve border. The differences in carbohydrate accumulation, partitioning and composition of individual sugars concerning time of the year and location in the Reserve were more related to the annual growth cycle of both grasses and possibly to specific physiological responses of M. minutiflora to disturbed environments in the Reserve border.

Effects of human trampling on a rocky shore fauna on the Sao Paulo coast, southeastern Brazil

Increased tourist activity in coastal regions demands management strategies to reduce impacts on rocky shores. The highly populated coastal areas in southeastern Brazil are an example of degradation caused by development of industry and tourism. Among different shore impacts, trampling has been intensively studied, and may represent a significant source of stress for intertidal fauna. A randomised blocks design was applied to experimentally study the effects of two different trampling intensities on richness, diversity, density and biomass of the rocky shore fauna of Obuseiro beach, Guarujá, southeastern Brazil. Blocks were distributed in two portions of the intertidal zone, dominated respectively by Chthamalus bisinuatus (Cirripedia) and Isognomon bicolor (Bivalvia). Blocks were trampled over three months, simulating the vacation period in Brazil and were monitored for the following nine months. Results indicate that Chthamalus bisinuatus is vulnerable to trampling impacts. Richness, diversity and turn-over index tended to be higher in trampled plots four months after trampling ceased. In general, results agree with previous trampling studies, suggesting that even low intensities of trampling may cause some impact on intertidal communities. Management strategies should include isolation of sensitive areas, construction of boardwalks, visitor education and monitoring programmes. In Brazil, additional data obtained from experimental studies are necessary in order to achieve a better understanding of trampling impacts on rocky shore communities.

Air pollution and hospital admissions for respiratory diseases in the subequatorial Amazon: a time series approach

The objective of the study is to evaluate the effect of the daily variation in concentrations of fine particulate matter (diameter less than 2.5µm - PM2.5) resulting from the burning of biomass on the daily number of hospitalizations of children and elderly people for respiratory diseases, in Alta Floresta and Tangará da Serra in the Brazilian Amazon in 2005. This is an ecological time series study that uses data on daily number of hospitalizations of children and the elderly for respiratory diseases, and estimated concentration of PM2.5. In Alta Floresta, the percentage increases in the relative risk (%RR) of hospitalization for respiratory diseases in children were significant for the whole year and for the dry season with 3-4 day lags. In the dry season these measurements reach 6% (95%CI: 1.4-10.8). The associations were sig-nificant for moving averages of 3-5 days. The %RR for the elderly was significant for the current day of the drought, with a 6.8% increase (95%CI: 0.5-13.5) for each additional 10µg/m3 of PM2.5. No as-sociations were verified for Tangara da Serra. The PM2.5 from the burning of biomass increased hospitalizations for respiratory diseases in children and the elderly.

Crise financeira, energia e sustentabilidade no Brasil

A recente crise financeira global traz consigo efeitos como a redução da atividade econômica e, consequentemente, do consumo de energia. Essa pode ser uma importante oportunidade para reorganizar o sistema energético em bases mais sólidas e sustentáveis: a eficiência, a maior participação das fontes renováveis e a descentralização da produção de energia. O Brasil e outros países em desenvolvimento podem aproveitar a experiência dos países desenvolvidos em eficiência energética, complementando com um programa vigoroso em energias renováveis, particularmente as "modernas" (eólica, solar, biomassa e pequenas hidrelétricas). Entretanto, preocupa o cenário inercial nacional, baseado num aumento da participação das fontes fósseis de energia na matriz, na priorização dos recursos à exploração de petróleo e gás natural e na manutenção de padrões insustentáveis de produção e consumo.

Temporal variation of the phytoplankton community at short sampling intervals in the Mundaú reservoir, Northeastern Brazil

The aim of this study was to determine how abiotic factors drive the phytoplankton community in a water supply reservoir within short sampling intervals. Samples were collected at the subsurface (0.1 m) and bottom of limnetic (8 m) and littoral (2 m) zones in both the dry and rainy seasons. The following abiotic variables were analyzed: water temperature, dissolved oxygen, electrical conductivity, total dissolved solids, turbidity, pH, total nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, total dissolved phosphorus and orthophosphate. Phytoplankton biomass was determined from biovolume values. The role abiotic variables play in the dynamics of phytoplankton species was determined by means of Canonical Correspondence Analysis. Algae biomass ranged from 1.17×10(4) to 9.21×10(4) µg.L-1; cyanobacteria had biomass values ranging from 1.07×10(4) to 8.21×10(4) µg.L-1. High availability of phosphorous, nitrogen limitation, alkaline pH and thermal stability all favored cyanobacteria blooms, particularly during the dry season. Temperature, pH, total phosphorous and turbidity were key factors in characterizing the phytoplankton community between sampling times and stations. Of the species studied, Cylindrospermopsis raciborskii populations were dominant in the phytoplankton in both the dry and rainy seasons. We conclude that the phytoplankton was strongly influenced by abiotic variables, particularly in relation to seasonal distribution patterns.

Biocompósitos de matriz glioxal-fenol reforçada com celulose microcristalina

Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.

Enzymatic kinetic resolution of (RS)-1-(Phenyl)ethanols by Burkholderia cepacia lipase immobilized on magnetic nanoparticles

Lipase from Burkholderia cepacia immobilized on superparamagnetic nanoparticles using adsorption and chemisorption methodologies was efficiently applied as recyclable biocatalyst in the enzymatic kinetic resolution of (RS)-1-(phenyl)ethanols via transesterification reactions. (R)-Esters and the remaining (S)-alcohols were obtained with excellent enantiomeric excess (> 99%), which corresponds to a perfect process of enzymatic kinetic resolution (conversion 50%, E > 200). The transesterification reactions catalysed with B. cepacia lipase immobilized by the glutaraldehyde method showed the best results in terms of reusability, preserving the enzyme activity (conversion 50%, E > 200) for at least 8 successive cycles.

Massa das sementes de Tecoma stans L. Juss. ex Kunth (Bignoniaceae): efeitos na emergência e desenvolvimento de suas plântulas no sol e na sombra

The aim of this study was to evaluate the effect of Tecoma stans L. Juss. ex Kunth seeds mass on initial emergence, growth and, seedling development under different light conditions. The seeds were separated in four mass classes and sowed in four replicates of 24 seeds for each class, under full sun and canopy shade. Under sun environment was observed a greater percentage of emergence. Heavy seeds presented the greater percentage of emergence under both environments, but a greater rate was observed under canopy shade. One month after the start of experiments, the seedlings at the shade environment presented 100% of mortality. The growth and development seedlings under full sun were noticed for five months. In this period, only in the first three months was possible to observe the effects of Tecoma stans seeds mass on capacity of seedlings to acquire dry mass. The seedlings biomass partitions were similar among the tested mass class. The seedlings of smaller mass tended to a high specific leaf area in relation to the seedlings from large seeds, mainly in the first three months, resulting in a great acquisition of dry mass by these seedlings. In the fourth month, the specific leaf area did not present any tendency. Because the biggest seeds to give rise seedlings with best initial development than smallest seeds can be considered as species reproductive strategy. To produce seeds of different sizes also can be considered as way of species to spread in many microhabitats.

Ichthyofauna in an estuary of the Mataripe area, Todos os Santos Bay, Bahia, Brazil

The community structure and dynamics as well as some biological parameters of selected species of the ichthyofauna of the Mataripe estuarine region affected by the Landulfo Alves Oil Refinery (RLAM) were analyzed. Twenty stations were sampled with a gillnet in five different periods: August and December 2003, March and July/August 2004 and January 2005. Thirty-five actinopterygian species and one elasmobranch species were recorded, Oligoplites saurus, Diapterus rhombeus, Lutjanus synagris and Scomberomorus brasiliensis among them, on all the campaigns. A total of 1368 specimens, weighing 36.10 kg, were caught. The ichthyofauna total biomass was greater, in weight, on the eastern side of the study region, especially at the stations close to the shoals/reefs and the rocky bottom. A similar pattern was also observed for the diversity values. In general, low evenness and diversity were observed in the area studied, possibly as a result of the fishing gear used. D. rhombeus juveniles dominated in all but one of the samplings (July 2004), in which latter Cyclichthys spinosus was dominant. Carangids and species associated with consolidated bottoms were observed, although in small numbers, throughout the study period. In spite of the limitations imposed by the gear used for sampling, the estuarine area influenced by the RLAM was seen to play a role as a growth area for the great majority of species, especially the mojarra (D. rhombeus), but it offers no fishing potential due to the prevalence of young and small individuals. Evidence of imminent spawning was recorded for Pomadasys corvinaeformis in August 2003, and recent spawning in March 2004 for Oligoplites saurus. Further, mature individuals occurred in insufficient numbers to permit population level evaluation.

Population structure of the lancelet Branchiostoma caribaeum (Cephalochordata: Branchiostomidae) in the Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, southeastern Brazil

Population structure of the lancelet Branchiostoma caribaeum Sandevall, 1853 was studied in four surveys, corresponding to austral seasons, in a tropical bay, southeast of Brazil. Abundance was higher in the spring and was positively correlated to coarse sediments, limiting its occurrence to some sectors of the sampling area. Body length and biomass differed seasonally but not between sexes. Sexually mature individuals occurred in all seasons, suggesting continuous breeding that is typical of tropical species. Variation in the frequency of small specimens indicates temporal differences in the intensity of breeding. The body length of recruits differed from other population of lancelets and the small length which B. caribaeum attained sexual maturity in Guanabara Bay may be related to local environmental stress or the great availability of food.

Polychaete assemblage of an impacted estuary, Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil

Thirty-eight stations were sampled in Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil, to assess the spatio-temporal diversity and biomass of sublittoral polychaetes. Samples were collected during the dry (September 2000) and rainy season (May 2001) in shallow sublittoral sediments. The polychaete spatial composition showed a heterogeneous distribution throughout the bay. A negative gradient of diversity and biomass was observed towards the inner parts of the bay and sheltered areas. A wide azoic area was found inside the bay. Some high-biomass and low-diversity spots were found near a sewage-discharge point. In these areas, the polychaete biomass increased after the rainy season. A diversified polychaete community was identified around the bay mouth, with no dramatic changes of this pattern between the two sampling periods. Deposit-feeders were dominant in the entire study area. The relative importance of carnivores and omnivores increased towards the outer sector, at stations with coarse sediment fractions. Guanabara Bay can be divided into three main zones with respect to environmental conditions and polychaete diversity and biomass patterns: A) High polychaete diversity, hydrodynamically exposed areas composed of sandy, oxidized or moderately reduced sediments with normoxic conditions in the water column. B) Low diversity and high biomass of deposit and suspension-feeding polychaete species in the middle part of the bay near continental inflows, comprising stations sharing similar proportions of silt, clay and fine sands. C) Azoic area or an impoverished polychaete community in hydrodynamically low-energy areas of silt and clay with extremely reduced sediments, high total organic matter content and hypoxic conditions in the water column, located essentially from the mid-bay towards the north sector. High total organic matter content and hypoxic conditions combined with slow water renewal in the inner bay seemed to play a key role in the polychaete diversity and biomass. Sedimentation processes and organic load coming from untreated sewage into the bay may have negatively affected the survivorship of the fauna.

pH do meio de cultivo e crescimento de plântulas de ginseng brasileiro cultivadas in vitro

O presente trabalho objetivou avaliar o efeito do pH do meio de cultivo sobre alguns parâmetros de crescimento da Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen cultivada in vitro, bem como checar se o crescimento dos explantes altera o pH do meio ao longo do período de cultivo. Foram testados quatro tratamentos constituídos de distintos valores de pH (3,7; 5,0; 6,0 e 7,5) do meio de cultivo. O pH do meio de cultivo foi ajustado antes da inclusão do agar (6g L-1 - Merck) e da autoclavagem. Como fonte de explantes foram utilizadas segmentos nodais de plantas previamente estabelecidas in vitro em meio MS. Dos nove aos 15 dias após a inoculação (DAI) dos segmentos nodais, verificou-se maior número de raízes em pH 6,0 e o menor no pH 7,5. Aos 35 DAI, o comprimento da maior brotação e o número total de segmentos nodais por planta foram maiores em torno de pH 6,0. Aos 35 DAI, observou-se menor crescimento em biomassa de raízes em pH 3,7. Já a parte aérea apresentou menor biomassa em pH 7,5. Aos 35 DAI, a produção de matéria fresca e seca total da plântula foi maior em pH próximo a 6,0. Concluiu-se que valores de pH do meio de cultivo próximos a 6,0, ajustados antes da autoclavagem, são ideais para o crescimento da P. glomerata cultivada in vitro. Também se verificou que o crescimento da plântula modificou significativamente o pH do meio de cultivo.

Variabilidade genética em famílias de meios-irmãos de cafeeiro robusta

O cultivo do café é uma das atividades do agronegócio de maior importância socioeconômica dentre as diferentes atividades ligadas ao comércio agrícola mundial. Uma das maiores contribuições da genética quantitativa para o melhoramento genético é a possibilidade de prever ganhos genéticos. Quando diferentes critérios de seleção são considerados, a predição de ganhos referentes a cada critério tem grande importância, pois indica os melhoristas sobre como utilizar o material genético disponível, visando obter o máximo de ganhos possível para as características de interesse. O presente trabalho foi instalado em julho de 2004, na Fazenda Experimental de Bananal do Norte, conduzida pelo Incaper, no distrito de Pacotuba, município de Cachoeiro de Itapemirim, região Sul do Estado, com o objetivo de selecionar as melhores plantas entre e dentro de progênies de meios- irmãos de Coffea canephora, por meio de diferentes critérios de seleção. Foram realizadas análises de variância individuais e conjuntas para 26 progênies de meios- irmãos Coffea canephora. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro testemunhas adicionais com quatro repetições e parcela composta por cinco plantas, com o espaçamento de 3,0 m x 1,2 m. Neste trabalho, considerou-se os dados das últimas cinco colheitas. As características mensuradas foram: florescimento, maturação, tamanho do grão, peso, porte, vigor, ferrugem, mancha cercóspora, seca de ponteiros, escala geral, porcentagem de frutos boia e bicho mineiro. Todas as análises estatísticas foram realizadas com o aplicativo computacional em genética e estatística (GENES). Foram estimados os ganhos de seleção em função da porcentagem de seleção de 20% entre e dentro, sendo as mesmas mantidas para todas as características. Todas as características foram submetidas a seleção no sentido positivo, exceto para florescimento, porte, ferrugem, mancha cercóspora, seca de ponteiros, porcentagem de frutos boia e bicho mineiro, para obter decréscimo em suas médias originais. Os critérios de seleção estudados foram: seleção convencional entre e dentro das famílias, índice de seleção combinada, seleção massal e seleção massal estratificada. Esta dissertação é composta por dois capítulos, em que foram realizadas análises biométricas, como a obtenção de estimativas de parâmetros genéticos. Na maioria das características estudadas, verificaram-se diferenças significativas (P<0,05) para genótipos que, associados aos coeficientes de variação genotípicos e também ao coeficiente de determinação genotípico e à relação CVg/CVe, indicam a existência de variabilidade genética nos materiais genéticos para a maioria das características e condições favoráveis para obtenção de ganhos genéticos pela seleção. Essas características também foram correlacionadas. Os dados foram submetidos às análises de variância e multivariada, aplicando-se a técnica de agrupamento e UPGMA, teste de médias e estudo de correlações. Na técnica de agrupamento, foi utilizada a distância generalizada de Mahalanobis como medida de dissimilaridade, e na delimitação dos grupos, o método de Tocher. Foi encontrada diversidade genética para as características associadas à qualidade fisiológica, mobilização de reserva das sementes, dimensões e biomassa das plântulas. Quatro grupos de genótipos puderam ser formados. Peso de massa seca de sementes, redução de reserva de sementes e peso de massa seca de plântulas estão positivamente correlacionados entre si, enquanto a redução de reserva das sementes e a eficiência na conversão dessas reservas em plântulas estão negativamente correlacionadas. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que todas as características apresentaram níveis diferenciados de variabilidade genética e os critérios de seleção utilizados mostraram-se eficientes para o melhoramento, no qual o índice de seleção combinada é o critério de seleção que apresentou os melhores resultados em termos de ganhos, sendo indicado como critério mais apropriado para o melhoramento genético da população estudada. Nos estudos de correlações, em 70% dos casos, a correlação fenotípica foi superior à genotípica, mostrando maior influência dos fatores ambientais em relação aos genotípicos e condições propícias ao melhoramento dos diferentes caracteres. No estudo de divergência genética, observou-se que pelo agrupamento de genótipos, pela técnica de Tocher, indicou que os genótipos foram distribuídos em três grupos.