Negative hyperconjugation and red-, blue- or zero-shift in X-Z center dot center dot center dot Y complexes

A generalized explanation is provided for the existence of the red-and blue-shifting nature of X-Z bonds (Z = H, halogens, chalcogens, pnicogens, etc.) in X-Z center dot center dot center dot Y complexes based on computational studies on a selected set of weakly bonded complexes and analysis of existing literature data. The additional electrons and orbitals available on Z in comparison to H make for dramatic differences between the H-bond and the rest of the Z-bonds. The nature of the X-group and its influence on the X-Z bond length in the parent X-Z molecule largely controls the change in the X-Z bond length on X-Z center dot center dot center dot Y bond formation; the Y-group usually influences only the magnitude of the effects controlled by X. The major factors which control the X-Z bond length change are: (a) negative hyperconjugative donation of electron density from X-group to X-Z sigma* antibonding molecular orbital (ABMO) in the parent X-Z, (b) induced negative hyperconjugation from the lone pair of electrons on Z to the antibonding orbitals of the X-group, and (c) charge transfer (CT) from the Y-group to the X-Z sigma* orbital. The exchange repulsion from the Y-group that shifts partial electron density at the X-Z sigma* ABMO back to X leads to blue-shifting and the CT from the Y-group to the sigma* ABMO of X-Z leads to red-shifting. The balance between these two opposing forces decides red-, zero- or blue-shifting. A continuum of behaviour of X-Z bond length variation is inevitable in X-Z center dot center dot center dot Y complexes.

The X-C---Y (X = O/F, Y = O, S, F, Cl, Br, N, P,) Carbon bond and hydrophobic interactions

While the tetrahedral face of methane has an electron rich centre and can act as a hydrogen bond acceptor, substitution of one of its hydrogens with some electron withdrawing group (such as -F/OH) can make the opposite face electron deficient. Electrostatic potential calculations confirm this and high level quantum calculations show interactions between the positive face of methanol/methyl fluoride and electron rich centers of other molecules such as H2O. Analysis of the wave functions of atoms in molecules shows the presence of an unusual C···Y interaction, which could be called 'carbon bonding'. NBO analysis and vibrational frequency shifts confirm the presence of this interaction. Given the properties of alkyl groups bonded to electronegative elements in biological molecules, such interactions could play a significant role, which is yet to be recognized. This and similar interactions could give an enthalpic contribution to what is called the 'hydrophobic interactions'.

Continuum in the X-Z-Y Weak Bonds: Z= Main Group Elements

The Continuum in the variation of the X-Z bond length change from blue-shifting to red-shifting through zero-shifting in the X-Z---Y complex is inevitable. This has been analyzed by ab-initio molecular orbital calculations using Z= Hydrogen, Halogens, Chalcogens, and Pnicogens as prototypical examples. Our analysis revealed that, the competition between negative hyperconjugation within the donor (X-Z) molecule and Charge Transfer (CT) from the acceptor (Y) molecule is the primary reason for the X-Z bond length change. Here, we report that, the proper tuning of X-and Y-group for a particular Z-can change the blue-shifting nature of X-Z bond to zero-shifting and further to red-shifting. This observation led to the proposal of a continuum in the variation of the X-Z bond length during the formation of X-Z---Y complex. The varying number of orbitals and electrons available around the Z-atom differentiates various classes of weak interactions and leads to interactions dramatically different from the H-Bond. Our explanations based on the model of anti-bonding orbitals can be transferred from one class of weak interactions to another. We further take the idea of continuum to the nature of chemical bonding in general. (C) 2015 Wiley Periodicals, Inc.

Efficient density matrix renormalization group algorithm to study Y junctions with integer and half-integer spin

An efficient density matrix renormalization group (DMRG) algorithm is presented and applied to Y junctions, systems with three arms of n sites that meet at a central site. The accuracy is comparable to DMRG of chains. As in chains, new sites are always bonded to the most recently added sites and the superblock Hamiltonian contains only new or once renormalized operators. Junctions of up to N = 3n + 1 approximate to 500 sites are studied with antiferromagnetic (AF) Heisenberg exchange J between nearest-neighbor spins S or electron transfer t between nearest neighbors in half-filled Hubbard models. Exchange or electron transfer is exclusively between sites in two sublattices with N-A not equal N-B. The ground state (GS) and spin densities rho(r) = < S-r(z)> at site r are quite different for junctions with S = 1/2, 1, 3/2, and 2. The GS has finite total spin S-G = 2S(S) for even (odd) N and for M-G = S-G in the S-G spin manifold, rho(r) > 0(< 0) at sites of the larger (smaller) sublattice. S = 1/2 junctions have delocalized states and decreasing spin densities with increasing N. S = 1 junctions have four localized S-z = 1/2 states at the end of each arm and centered on the junction, consistent with localized states in S = 1 chains with finite Haldane gap. The GS of S = 3/2 or 2 junctions of up to 500 spins is a spin density wave with increased amplitude at the ends of arms or near the junction. Quantum fluctuations completely suppress AF order in S = 1/2 or 1 junctions, as well as in half-filled Hubbard junctions, but reduce rather than suppress AF order in S = 3/2 or 2 junctions.

Comparación de calidad en la producción de carbón vegetal entre la fosa de tierra y el horno de ladrillo, en la finca el plantel Masaya

La presente investigación tuvo como objetivo comparar la producción de calidad de carbón vegetal entre la fosa de tierra y el horno de ladrillo utilizando Eucalyptus camaldulensis, empleando dos categorías diamétricas. La metodología utilizada consistió en la selección del material vegetal para la producción de carbón, se seleccionaron árboles con diámetros entre 20-30 cm. y mayores de 30 cm. por cada categoría diamétrica se emplearon cinco árboles para un total de diez individuos, se tumbaron los árboles con la técnica de tala dirigida, con hacha a partir de 0.30 cm. del suelo con el propósito de aprovechar la mayor cantidad de madera del árbol, se procedió a medir la longitud de la troza en metros empleando una cinta métrica para la medición del diámetro medio. Luego se procedió a calcular el volumen del fuste limpio utilizando la fórmula de Smalian, posteriormente se traslado trozas y ramas al sitio de carbonización, se depositaron por clase diamétrica donde se cálculo el volumen empleando la fórmula de Huber, para la cubicación de las ramas se empleo el método tradicional de metro estéreo. Para la producción de carbón vegetal se emplearon dos diseños de producción: fosa de tierra y el horno de ladrillos, el análisis de laboratorio consistió en determinar porcentaje de cenizas, carbono orgánico, densidad aparente y porcentaje de humedad. Para la clase diamétrica de 20 a 30 cm., se utilizo un volumen de 4.48 m3 y para la categoría diamétrica mayor de 30 cm, 6.55 m3. Finalizado el proceso de carbonización se obtuvieron 8 sacos en la fosa de tierra, equivalente a 0.217m3, en el horno de ladrillo se obtuvieron 18 sacos lo que representa 0.496 m3. Comparando los estándares de calidad de la FAO, con los obtenidos en este estudio, son aceptables, se concluye que el método de producción de horno de ladrillos usando arboles mayores de 30 cm es el mejor método para la producción de carbón vegetal.

Análisis espacial y multitemporal de la cobertura y uso del suelo con base en imágenes de satélites en la subcuenca Río Dipilto, Nueva Segovia, Nicaragua (1993, 2000, 2011)

La cuantificación del cambio de uso del suelo presenta aún altos niveles de incertidumbre, lo que repercute por ejemplo en la estimación de las emisiones de CO 2 . En este estudio se desarrollaron métodos, basados en imágenes de satélite y trabajo de campo, para estimar la tasa de cambio de la cobertura y uso del suelo, y las emisiones de CO 2 en la subcuenca río Dipilto, Nueva Segovia. La superficie de los tipos de vegetación se determinó con imágenes Landsat. Se utilizaron datos de carbono de nueve parcelas de muestreo en bosque de pino que fueron correlacionadas, para establecer un modelo de regresión lineal con el objetivo de estimar el Stock de Carbono. La sobreposición y algebra de mapas se utilizó para el escenario de emisiones de CO 2 . El análisis con imágenes de los años 1993, 2000 y 2011 reveló que durante es tos 18 años la velocidad a la que se perdieron los bosques latifoliados cerrado fue variable. Durante los primeros 7 años (1993 a 2000) se registró un aumento de 99.95 ha , que corresponde a una tasa de deforestación de - 1.45 % anual. Durante los últimos once años (2000 a 2011) esta cantidad cambió totalmente, ya que se eliminaron 331.76 h a , que corresponde a una tasa de deforestación anual de 3.41 %. Finalmente considerando el periodo de análisis, se transformaron más de 232.01 h a por año, correspondiente a u na tasa de deforestación anual de 1.55 %. La imagen de 2011 demostró que las reservas o Stock de C oscila entre 40 - 150 t/ha. Este intervalo de valores fue estimado por un modelo de regresión con razonable ajuste (R2 = 0.73 ), cuyas variables independientes fueron la reflectancia de las distintas bandas como índices de vegetación e infrarrojo cercano. Las pérdidas de C se estimaron en intervalos 1 - 191 t/h a en 20.76% del área. El 32.85% del área se mantuvo estable y 46.39% ganancias de 1 - 210 t/ha. La combinación de imágenes de resolución espacial media como son las de la serie Landsat para definir trayectorias de cambio de la cobertura del suelo, es una opción viable para la solución de interrogantes relacionadas con el cambio climático, tales como la estimación de las emisiones de CO 2 derivadas del cambio de uso del suelo.

Evaluación de la diversidad de macroinvertebrados edáficos en cinco microcuencas del Río Estelí y Río Viejo Nicaragua

En investigación se determinó la densidad, número de familia y composición de familias de macroinvertebrados encontradas en tres microcuencas de la Subcuenca del Río Estelí y dos microcuenca de la Subcuenca del Río Viejo. En el marco del proyecto UNA/CARE/MARENA/PIMCHAS, 2010. Al mismo tiempo se realizó comparación de la densidad con respecto al uso de suelo. De igual manera, se determinó el cambio de macroinvertebrados en tres profundidades de muestreo (hojarasca, 1 -10cmy 10-25cm) y se agruparon por sus hábitos alimenticios. Para la toma de datos se exploraron los macroinvertebrados en 171 monolitos de 20x20x25 cm repartidos en los sitios de acción del proyecto UNA-CARE-MARENA- PIMCHAS de las microcuencas El Coyote, Las Chichiguas, La Pita, La Laguneta y Tomabú. Los 2,920 individuos identificados se determinaron en 52 familias, 22 órdenes, 7 clases y 4 filums. El número de familias y su composición no varió significativamente entre microcuencas ni entre sitios. Las familias que obtuvieron los mayores valores de abundancia en general fueron: Carabidae, Staphylinidae, Curculionidae, miembros de la clase Diplopoda- d, Formicidae y Scolopendridae. La densidad y el número de familias no variaron significativamente en las tres profundidades estudiadas , pero sí varió la composición de familias. Los individuos con hábitos alimenticios fitófagos y depredadores, además de estar entre los grupos con más individuos por m2 , junto a los fungívoros y xilófagos, tuvieron la mayor variedad de familias. Los usos de tierra en donde se reportaron los mayores números de individuos por m 2 fueron de manera descendente: café con sombra, bosque, granos básicos y pasto. El número de familias no varió significativamente entre los usos, sin embargo la composición de familia si varió.

Identificación de habitats potenciales, efectivos y conectividad para la fauna silvestre, Nandaime, Nicaragua

El presente estudio surge a partir de monitoreos previos en la zona en los cuales se determinaron muy pocas especies principalmente de Mamíferos, así que se propuso conocer si los hábitats en el parche tiene la capacidad para albergar suficientes especies y si el parche se encontraba aislado de otros para que se diera un flujo de animales desde otras partes del paisaje hasta el sitio de interés. Se identificaron los hábitats efectivos y potenciales y la existencia de conexión de ésta área con otra área natural (estudio de paisaje) que sirva de corredor a la fauna silvestre en la comunidad La Chipopa, Nandaime. Los tipos de hábitats se seleccionaron según criterios florísticos: formas de vida predominantes, composición y densidad de especies. Para el estudio de conectividad y fragmentación se realizó un análisis con imágenes de satélite para determinar las clases de cobertura de la zona y se utilizaron como firmas espectrales las clases de cobertura vegetal 2011 del Ministerio de Agropecuario y Forestal (MAGFOR), la herramienta V_LATE 1.1 y la herramienta Corridor Designer . Se determinaron siete tipos de hábitat. El hábitat de mayor tamaño fue el Área de árboles con poca lianas (AAPL) (3.25 ha) la cual representa el 76 % del área total. En registro bibliográfico se determinaron 270 especies en el paisaje, de éstas el 22 % no encontrarían hábitat dentro del área. El hábitat efectivo el cual alberga más especies (12 ) fue AAPL. Dentro de los hábitats potenciales se encuentran: AAP L (25 ) y Área de árboles con mucha infección por lianas (AAML) (12 ), sin embargo, se determinaron que 67 especies (32 %) prefieren cualquier hábitat como potencial dentro del mosaico. El análisis de estructura del paisaje indica que el área se divide en 17 clases de cobertura, de éstas, las áreas de tacotal cubren el 48% del total mientras que las áreas de cultivos y pastos cubren en 34%. Dentro de la matriz del paisaje el uso que se encuentra más fragmentado es el área de bosque cerrado ya que la distancia mínima que una especie debería de recorrer para encontrar esa clase es de 4,184 m, las clases de cobertura menos fragmentadas fueron las áreas agrícolas y pastos. Existe una relación entre los índices de diversidad de formas , dimensión fractal y proximidad en relación a los usos cultivos, pasto y bosque latifoliado cerrado. Dentro del paisaje se crean dos tipos de corredores uno se localiza al noroeste y otro al sureste, a pesar de formarse corredores el paisaje se encuentra muy fragmentado para permitir la conectividad de Nandarola con otros parches cercanos.

Establecimiento y caracterización dendrológica de cultivares clonales Spondia sp., en el arboretum Alain Meyrat de la Universidad Nacional Agraria

El presente trabajo se realizó en el Arboretum de la Universidad Nacional Agraria. El objetivo del estudio es identificar las características morfológicas de cada cultivar clónal como: largo de la hoja, número y largo de folíolo, ancho de la base y ápice, sobrevivencia, número y tamaño de rebrotes. La metodología consta de tres etapas: recorrido entre los municipios de Masaya y Granada para la obtención de el material vegetativo con una dimensión de 1.30 m de altura y 10cm de diámetro por estaca. Establecimiento de plantación de 10 cultivares de Spondia sp. para un total de 40 estacas con una distancia de 3 x 3 m. para un área total de 243m2. Toma de datos cada seis meses para realizar el análisis estadístico empleando el programa INFOSTAT y mediante el encadenamiento simple (Distancia Euclidiana) se dividieron los 9 cultivares en 4 grupos y se procedió a realizar un ANOVA obteniendo que los cultivares clónales presentan diferencia significativa (p<000.1) en cuanto a sus variables. Como resultados se obtiene una sobrevivencia del 100% en los cultivares clónales de jocote perro, jocote agosteño, jocote rosa y jocote diente de perro, siendo el jocote de cocer sabanero el que no sobrevivió. Dentro de las características morfológicas sobresaliente se identifica como el raquis más largo al jocote rosa, con un promedio de 23.4 cm y el de menor longitud con 13.8 es el jocote agosteño, el mayor promedio de folíolos por hoja lo tiene el jocote bejuco con 20 y el de menor promedio el jocote agosteño con 14. Entre las variables número y largo de foliolo, largo del raquis, ancho de la base y ápice mediante un ANOVA se obtuvo diferencia significativa (p<000.1). De acuerdo a los estudios morfológicos aplicados a los nueve cultivares clónales sobrevivientes se ubican dentro de la especie Spondias purpurea.

Evaluación del comportamiento de falso roble (Tabebuia rosea (Bertol.) DC.), Genízaro (Pithecellobium saman (Jacq.) Benth.) y Guanacaste negro (Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb.) en ensayo de germinación y sembrados en dos tipos de sustrato orgánico

Las etapas de este trabajo de investigación se llevaron a cabo en las instalaciones del invernadero y vivero de la Universidad Nacional Agraria, ubicada a la altura del kilómetro 12 carretera norte en la ciudad de Managua. Se realizó un ensayo de germinación con semillas falso roble Tabebuia rosea (Bertol.) DC., genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y guanacaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb., para cuantificar el porcentaje, energía y valor de la germinación aplicando tratamientos pre germinativos. Posteriormente, en vivero, se establecieron dichas especies en un diseño de bloques completos al azar con tres bloques por especie, tres tratamientos por bloque y noventa repeticiones por tratamiento, realizando un ANDEVA y aplicando una prueba de separación de medias. Las variables evaluadas en el ANDEVA fueron altura total y diámetro basal. Separadamente se evaluó la mortalidad y sobrevivencia de las plantas en el vivero. El tratamiento pre germinativo que dio mejores resultados fue el rompimiento de la testa en el extremo donde se encuentra el micrópilo, con porcentajes de germinación superiores al 90%. No se encontraron diferencias significativas entre tratamientos, por lo cual no hubo efecto de los sustratos sobre los incrementos de las plantas de genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. y se encontraron diferencias significativas entre tratamientos y variables para guanancaste negro Enterolobium cyclocarpum (Jacq.) Griseb. con los mayores incrementos en compostaje con 29,32 cm y los menores en tierra común 18,82 cm. El compostaje fue el sustrato donde ocurrió la mayor sobrevivencia de guanacaste negro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 85% y genízaro Phitecellobium saman (Jacq.) Benth. con 66%. Los valores de mortalidad fueron menores al 26% en todos los sustratos.

Insectos y enemigos naturales asociados que colonizan troncos de pino en el municipio de San Fernando, Nueva Segovia, 2009

Con el objetivo de conocer los insectos que colonizan troncos cortados de pino y sus enemigos naturales asociados, se realizó el presente estudio en tres sitios: la Unión, Las Tapias y San José del municipio de San Fernando en Nueva Segovia durante el periodo comprendido entre Diciembre 06 a Mayo 07. Varios tipos de insectos descortezadores, barrenadores y descomponedores de la madera a ser: Ips sp, Xyleborus sp, Lochmaeocles sp y termites fueron encontrados. Comparativamente Ips sp fue mas abundante en el sitio Las Tapias con un total de 179 emergencias, que representó el 44,58 % de los Ips sp que emergieron de los tres sitios de estudio. Asociados a Ips sp tres tipos de enemigos naturales fueron encontrados: el depredador Medetera sp (Diptera: Dolich opodidae), el parasitoide Heterospilus sp (Hymenoptera: Braconidae) y un parasitoide de identificado (Hymenoptera: Eulophidae). En los tres sitios de estudio el depredador Medetera sp fue el más abundante con 170 individuos que representaron el 88,54 % del total de todos los parasitoides emergidos en los tres sitios. El periodo y patrón de emergencia de Ips sp y los tres enemigos naturales observados fue similar para los tres sitios de estudio. La referencia de los dos parasitoides observados constituye la primera referencia de estos insectos afectando insectos descortezadores en Nicaragua, así también lo constituye la primer referencia del cerambicido Lochmaeocles sp como colonizador de trozas de pino en nuestro país.

Sistematización de la información sobre dendroenergía existente en la región del Pacífico y Central de Nicaragua, período 1993-2012

La leña es la forma más simple de biomasa utilizada en los hogares del mundo. En Nicaragua, casi el cincuenta por ciento de los nicaragüenses cocinan con leña y carbón. Esta demanda de leña ha provocado sobre explotación del bosque seco del Pacifico de Nicaragua, ocasionando degradación progresiva del bosque. La información dendroenergética de los focos de producción de leña se encuentra dispersa y desorganizada, esto justifica la realización del presente estudio de sistematización, que servirá para establecer lineamientos básicos sobre las pautas a seguir al momento de la planificación, seguimiento y evaluación de proyectos y/o programas dendroenergéticos. La información se recolectó a través de entrevistas dirigidas a responsables administrativos o técnicos de cada entidad relevante del sector dendroenerg ético. Adicionalmente se recolectó información bibliográfica de documentos físicos y electrónicos. La información se organizó en cuatro tópicos: Leyes/políticas: se identificó la necesidad de la formulación y adición de leyes y/o políticas que promuevan y faciliten la inversión en proyectos de generación eléctrica renovable; Investigaciones/estudios/publicaciones: se observa buena cantidad de investigaciones y documentos educativos, sin embargo, están desactualizados y sin contenido ambiental completo; Organización, poca vinculación de las instancias gubernamentales del sector con los actores locales como las asociaciones, cooperativas y productores individuales; Producción/comercialización, limitada a actividades de plantación y producción de plántulas con fines energéticos. En conclusión, el sector dendroenergético en Nicaragua es poco atractivo a la inversión por los procedimientos administrativos, las normas jurídicas y la falta de mecanismos de incentivos y créditos. Las cooperativas y asociaciones no están bien vinculadas entre ellas, lo que no les permite incidir en políticas a favor del sector. Sin embargo, se detectan aspectos positivos, como La Estrategia de Leña y Carbón y la inserción en muchos hogares de las estufas mejoradas como mecanismo de ahorro dendroenergético.

Instrumento metodológico de evaluación de la efectividad de manejo de la reserva de bíosfera Bosawas por los pueblos índigenas Mayangnas y Miskitus

La Facultad de Recursos Naturales y del Ambiente (FARENA) de la Universidad Nacional Agraria (UNA) en conjunto con la Secretaria Técnica de BOSAWAS (SETAB) y el Proyecto Reserva de Biósfera Transfronteriza “Corazón del Corredor Biológico Mesoamericano” (PRBT - CCBM) , consideraron como objetivo principal d el presente estudio adecuar un instrumento de e valuación de la efectividad de manejo de la Reserva de Biosfera BOSAWAS (RB B), considerando las prácticas, costumbres y tradiciones de los pueblos indígenas Mayangnas y Miskitus d e Jinotega y RAAN, que habitan dentro de este valioso espacio natural d e Nicaragua . Fueron seleccionados tres modelos metodológicos de evaluación (CIPIPPR, RAPPAM y CIPP) para adecuar y aplicar un solo modelo denominado “ c iclo de evaluación – CPPPR” . Con la implementación del nuevo mode lo : (1) se evaluó el c ontexto de los pueblos indígenas desde el punto de vista de su cosmovisión , cultura y administración indígena ; (2) se p lanific aron los p rocesos logísticos, financieros, informantes claves o grupo meta, metodologías participativas para cada taller programado y las formas de recabar la información de manera flexible en cada encuentro ; (3) se obtuvieron los p roductos requeridos para ir generando el instrumento de evaluación de la efectividad de manejo en conjunto con los participantes ind ígenas y se realizaron tres evaluaciones en los períodos 2010, 2011 y 2012 ; (4) y con los r esultados de los 5 talleres - encuentros realizados se identificaron los ámbitos, criterios e indicadores propios para estos pueblos indígenas. La propuesta del nuevo Instrumento denominado e valuación de la e fectividad de m anejo de la RBB por los pueblos indígenas Mayangnas y Miskitos, fue oficializado por l os gobiernos territoriales indígenas (GTI) por su ley de autonomía y publicado por MARENA como “Los indígena de BO SAWAS, apropiados y restituidos en el derecho de seguimiento al cuido, amor y resguardo de la madre tierra. Est e instrumento orienta a los GTI c ó mo monitorear y evalua r cuantitativa mente (valores numéricos y p onderaciones ) y cualitativa mente ( revisión y an álisis de sus condiciones en función de su ponderación adquirida y escenario óptimo ) . El instrumento comprende 4 ámbitos , 12 Criterios y 36 indicadores constru idos conjunta y consensuadamente por los líderes indígenas participantes con su propio sentir, co nceptos, tradiciones, necesidades y cosmovisión que les caracterizan . Participaron un promedio de 18 líderes indígenas de 7 territorios convocados, con poca as istencia de mujeres indígenas . La calificación ponderada resultante de la s tres evaluaciones real izadas indica que el pueblo Miskitus desde su perspectiva valora su efectividad de manejo de ntro del Área protegida RBB con e l 68% del cumplimiento , alcanzando una calificación de 122 puntos ; y el territorio Mayangna la evalúa con el 52%, equivalente a 96 puntos. S in embargo al ubicar el valor del cumplimiento en función de la escala de calificaciones , amb a s etnias se ubican en la ponderación de ACEPTABLE. Los líderes coincide n que el instrumento es una vía para el desar roll o de capacidades de auto gestiones locales y regionales para alcanzar el manejo Satisfactorio u óptimo para sus pueblos