Aspectos florísticos e ecológicos de grandes lianas em três ambientes florestais de terra firme na Amazônia Central

As lianas, ou trepadeiras lenhosas são importantes componentes estruturais de muitos ambientes florestais. O estudo objetivou investigar os aspectos florísticos e ecológicos de grandes lianas em três ambientes florestais de terra firme na Amazônia Central (2º35' S e 60º12' W). Para o levantamento florístico, foram alocadas 20 parcelas de 50 x 10 m em cada um dos ambientes florestais (platô, vertente e baixio), nas quais foram mensurados todos os espécimes lianescentes com diâmetro à altura do peito (DAP) > 10 cm. Na floresta de platô foram inventariados 17 indivíduos, pertencentes a nove famílias, dez gêneros e treze espécies. Fabaceae e Combretaceae foram as famílias com maior número de espécies, representando juntas mais de 46% do total amostrado. As espécies com os maiores Índices de Valor de Importância (IVI) foram Doliocarpus brevipedicellatus Garcke (IVI = 55,2) e Abuta candollei Triana & Planch. (IVI = 33,3). Um total de doze espécimes, compreendendo quatro famílias, quatro gêneros e oito espécies foram registrados na floresta de vertente. Nesse ambiente florestal, Caesalpiniaceae foi a família mais rica, representando cerca de 38% das espécies identificadas. Abuta rufescens Aubl. (IVI = 68,8) e Bauhinia alata Ducke (IVI = 49,2) foram as espécies com os maiores valores de importância. Na floresta de baixio foram registrados quatro indivíduos, distribuídos em quatro famílias, quatro gêneros e quatro espécies. Nos três ambientes florestais estudados, sete indivíduos atingiram DAP > 20 cm. Quanto às espécies, a similaridade florística entre os ambientes florestais foi muita baixa, com a menor dissimilidaridade anotada entre as florestas de vertente e baixio (Is = 0,17). Nesse estudo, de acordo com os índices de diversidade de Shannon-Wiener, Simpson e alfa de Fisher, a floresta de platô mostrou-se mais diversa em lianas de maior porte que as florestas de vertente, o mesmo ocorrendo quando comparado com os dois primeiros índices de diversidade em relação ao baixio.

Geographic pattern of genetic diversity in natural populations of Rosewood (Aniba rosaeodora), in the Central Amazonia

Rosewood (Aniba rosaeodora Ducke, Lauraceae) is an Amazonian evergreen tree and a source of the purest linalool, the main component of its essential oil, which is very valuable in the international perfumery market. After decades of over-exploitation it is currently considered as threatened. We evaluated the genetic diversity and its distribution in four populations in Central Amazonia. Thirty-five reliable RAPD markers were generated, of which 32 were polymorphic (91.4%). Variation was higher within the populations (76.5%; p < 0.0001) and geographic distribution contributed to population differentiation (23.4%; p < 0.0001). The Amazon River had a small influence on gene flow (3.3%; p < 0.0001), but we identified evidence of gene flow across the river. There were significant differences in marker frequencies (p < 0.05), in agreement with the low gene flow (Nm = 2.02). The correlation between genetic distance and gene flow was - 0.95 (p = 0.06) and between geographic distance and gene flow was -0.78 (p = 0.12). There was a geographic cline of variability across an East-West axis, influenced as well by the Amazon River, suggesting the river could be a barrier to gene flow. Although threatened, these Rosewood populations retain high diversity, with the highest levels in the Manaus population, which has been protected for over 42 years in a Reserve.

Ocorrência do molusco asiático Corbicula fluminea (Müller, 1774) (Bivalvia, Corbiculidae) no baixo rio Negro, Amazônia central

O rio Negro é um dos maiores afluentes do rio Amazonas, mas poucos moluscos foram registrados até o momento para aquele rio, representados apenas por gastrópodes. Foi registrada a presença do molusco bivalve exótico Corbicula fluminea na margem esquerda do baixo rio Negro, no lago do Tupé e no Catalão - margem direita do rio Negro, todas localidades no município de Manaus, Brasil. O registro foi realizado por meio da coleta de conchas e espécimes vivos. É o primeiro registro de C. fluminea para o estado do Amazonas e Amazônia central.

Composição e diversidade florístico-estrutural de um hectare de floresta densa de terra firme na Amazônia Central, Amazonas, Brasil

Foram inventariadas todas as árvores, lianas e palmeiras com DAP > 10 cm de um hectare (dois transectos paralelos de 500 x 10 m) de floresta densa de terra firme sobre platô de Latossolo, 90 km a nordeste de Manaus (02º35'45" S e 60º12'40" W). A fitofisionomia local é exuberante e homogênea, com grande número de árvores altas e finas. Foram encontrados 670 indivíduos distribuídos em 48 famílias, 133 gêneros e 245 espécies. Do total amostrado, 70% ou 467 indivíduos apresentaram DAP < 22,1 cm. Abarema mataybifolia (Sandw.) Barneby & Grimes, Leonia glycycarpa Ruiz & Pav., Swartzia reticulata Ducke e Aspidosperma oblongum A. DC., foram as únicas espécies a apresentarem valores superiores a 90 cm de DAP. Fabaceae, Sapotaceae e Lecythidaceae constituíram as três famílias com maior riqueza de espécies e maiores índices de valor de importância aos níveis de família e espécie. Os índices de diversidade (H" = 5,1) e de equitabilidade (E" = 0,92), ambos de Shannon-Wiener, indicam que a floresta é bem diversificada, com uma abundância relativamente uniforme das espécies. Nesse ambiente florestal, as espécies não tem distribuição espacial uniforme, porém, quanto menor a distância geográfica entre as subparcelas, maior sua similaridade florística (teste de Mantel, p<0,001).

Fenologia reprodutiva de Dipteryx odorata (Aubl.) Willd (Fabaceae) em duas áreas de floresta na Amazônia Central

Estudos fenológicos de longa duração em florestas tropicais são raros. Foi realizado o acompanhamento fenológico de Dipteryx odorata, no período de 1974 à 2000, em duas áreas de floresta amazônica: a Reserva Florestal Ducke (RFD) e Estação Experimental de Silvicultura Tropical (EEST). O objetivo foi observar os padrões fenológicos nas duas áreas, verificar a regularidade da floração e frutificação num período de 27 anos e a influência dos fatores climáticos nestes eventos. Foram marcados cinco indivíduos na RFD e cinco na EEST e observados quanto à produção de flores, frutos imaturos e maduros. A floração e a produção de frutos imaturos apresentaram padrão irregular nas duas áreas observadas, variando quanto a época de ocorrência e a duração entre anos e estações, mas apresentaram freqüência de ocorrência similar nos 27 anos observados. Para a fenofase frutos maduros este padrão foi diferente, com intervalos de até três anos sem ocorrência de frutos maduros, na RFD e de sete anos na EEST. Conclui-se que a freqüência de ocorrência das fenofases de floração e frutos imaturos foi anual e a de frutos maduros supra-anual, todas com padrão irregular e duração de intermediária a prolongada. Ocorreu variação de um a três anos entre episódios de floração e frutos imaturos e de um a sete anos entre episódios de frutos maduros, não ficando evidente, nesta análise, a influência dos fatores climáticos nos padrões observados. Sugere-se o uso racional dos produtos derivados de Dipteryx odorata, o cumaru, especialmente quanto à exploração de seus frutos e o desenvolvimento de mais estudos de longa duração, fundamentais para entender os padrões fenológicos reprodutivos e de oferta de recursos em florestas tropicais.

Produtividade de quatro espécies arbóreas de Terra Firme da Amazônia Central

A análise da produtividade individual de espécies permite descrever o comportamento das mesmas em ecossistemas florestais. O objetivo deste trabalho foi analisar a produtividade de quatro espécies arbóreas em um período de seis anos (2000-2006) em uma área de terra firme na região de Manaus, AM. A produtividade foi estimada indiretamente por meio da utilização de equações alométricas individuais geradas e dados de inventários florestais. Foram selecionadas Pouteria reticulata Eyma (Sapotaceae), Micrandra siphonioides Benth. (Euphorbiaceae), Protium hebetatum Daly (Burseraceae) e Eschweilera wachenheimii Sand (Lecythidaceae) por apresentarem alto índice de valor de importância na área. As equações foram geradas a partir de um arquivo de dados; devido ao reduzido número de indivíduos por espécie foi necessária a utilização de um método não paramétrico, sendo escolhido o "Jackknife". As equações foram aplicadas às árvores das espécies selecionadas localizadas em duas parcelas permanentes com as informações dos inventários florestais dos anos de 2000, 2002, 2004 e 2006. Os resultados mostram indícios de confiabilidade do método, as equações geradas apresentaram altos valores de coeficiente de determinação (R² > 0,93) e baixos valores de erro padrão da estimativa (s y.x < 0,692), evidenciando sua consistência e precisão. As taxas de produtividade foram específicas para cada espécie, entretanto, o padrão de produtividade das espécies E. wachenheimii, P. reticulata e P. hebetatum foram semelhantes, diferindo da M. siphonioides. A maior produtividade se refere à espécie M. siphonioides e a menor à P. hebetatum. A variação da produtividade intra-específica foi superior à variação inter-específica, com P. reticulata apresentando o maior coeficiente de variação.

Efetividade de rizóbios e caracterização fenotípica dos isolados que nodulam feijão-caupi em solos da Amazônia Central

O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma cultura importante na Amazônia Central, mas os rizóbios associados a essa leguminosa são poucos estudados. O objetivo deste estudo foi avaliar a efetividade e caracterizar fenotipicamente os isolados de rizóbio que nodulam feijão-caupi na região. As populações de rizóbio de Novo Ayrão proporcionaram as maiores produções de matéria seca da parte aérea e total, raiz, número de nódulos e peso dos nódulos secos nas plantas de feijão-caupi; porém, não diferiram do tratamento testemunha com N. Com base nos critérios fenotípicos avaliados, foi possível identificar uma ampla diversidade de populações de rizóbios contidos nos solos da Amazônia.

Efeito da inundação de longa duração sob o crescimento de Pouteria glomerata (Sapotaceae), uma arbórea da várzea da Amazônia Central

Para entender a ocorrência de P. glomerata na várzea amazônica, investigamos as respostas morfo-fisiológicas a longo período de inundação. Durante seis meses, plântulas de P. glomerata foram submetidas a dois tratamentos de inundação (parcial e total) para análise da assimilação fotossintética líquida (A), eficiência quântica do fotosistema II (referido como Fv/Fm), altura, número de folhas, diâmetro do colo do caule (DCC), área foliar e biomassa da planta. Encontramos um decréscimo da atividade de trocas gasosas, das taxas de crescimento e danos foliares com o aumento do nível de inundação. Após seis meses de experimento, a área foliar, a biomassa dos órgãos vegetativos (raiz, caule e folha) e a biomassa total das plântulas inundadas foram menores que das plântulas controle, plântulas não-inundadas. De acordo com o aumento do nível de inundação, a biomassa fotoassimilada foi alocada principalmente para o caule. Somente área foliar específica, razão raiz / parte aérea e massa seca de raiz não apresentaram diferenças entre os tratamentos. As plântulas totalmente inundadas foram fortemente comprometidas, demonstrando ser esta à condição mais crítica para a manutenção do metabolismo fisiológico. P. glomerata foi afetada pelo longo período de inundação, no entanto a espécie revela adaptações morfo-fisiologica que justifica a sua ocorrência em florestas de várzea.

Aspectos silviculturais da castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) em sistemas agroflorestais na Amazônia Central

Este estudo avaliou o desempenho da castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa) em sistemas agroflorestais implantados em ecossistema de terra firme na Amazônia Central. Foram avaliados 3 sítios de sistemas agroflorestais multi-estratificados, implantados em 1992, em áreas de pastagens degradadas, situadas no km 54 da BR-174, no Campo Experimental da Embrapa Amazônia Ocidental, em Manaus (AM). Os sistemas foram implantados após o processo tradicional de derruba e queima da vegetação secundária estabelecida em pastagens submetidas por 6 anos ao pastejo intensivo e abandonadas por 4 anos, em média, ao processo de regeneração natural. O desempenho da espécie com 12 anos de idade foi avaliado por meio do diâmetro à altura do peito (DAP), da altura total, da taxa de sobrevivência e das variáveis morfométricas "Diâmetro da Copa", "Proporção de Copa", "Grau de Esbeltez", "índice de Saliência", "índice de Abrangência" e "Forma de Copa". Os indivíduos atingiram altura total média de 20,9 m e DAP de 37,9 cm, com incremento médio anual de 1,74 m e 3,16cm, respectivamente. A porcentagem média de sobrevivência foi de 78%, cuja mortalidade foi relacionada às ventanias e raios. Os resultados indicaram a eficiência dessa espécie para reabilitar áreas degradadas e confirmaram-na como uma espécie adequada para formar sistemas agroflorestais.

Solving large 0–1 multidimensional knapsack problems by a new simplified binary artificial fish swarm algorithm

The artificial fish swarm algorithm has recently been emerged in continuous global optimization. It uses points of a population in space to identify the position of fish in the school. Many real-world optimization problems are described by 0-1 multidimensional knapsack problems that are NP-hard. In the last decades several exact as well as heuristic methods have been proposed for solving these problems. In this paper, a new simpli ed binary version of the artificial fish swarm algorithm is presented, where a point/ fish is represented by a binary string of 0/1 bits. Trial points are created by using crossover and mutation in the different fi sh behavior that are randomly selected by using two user de ned probability values. In order to make the points feasible the presented algorithm uses a random heuristic drop item procedure followed by an add item procedure aiming to increase the profit throughout the adding of more items in the knapsack. A cyclic reinitialization of 50% of the population, and a simple local search that allows the progress of a small percentage of points towards optimality and after that refines the best point in the population greatly improve the quality of the solutions. The presented method is tested on a set of benchmark instances and a comparison with other methods available in literature is shown. The comparison shows that the proposed method can be an alternative method for solving these problems.

A new competitive implementation of the electromagnetism-like algorithm for global optimization

The Electromagnetism-like (EM) algorithm is a population- based stochastic global optimization algorithm that uses an attraction- repulsion mechanism to move sample points towards the optimal. In this paper, an implementation of the EM algorithm in the Matlab en- vironment as a useful function for practitioners and for those who want to experiment a new global optimization solver is proposed. A set of benchmark problems are solved in order to evaluate the performance of the implemented method when compared with other stochastic methods available in the Matlab environment. The results con rm that our imple- mentation is a competitive alternative both in term of numerical results and performance. Finally, a case study based on a parameter estimation problem of a biology system shows that the EM implementation could be applied with promising results in the control optimization area.

Combining non-dominance, objective-order and spread metric to extend firefly algorithm to multi-objective optimization

In this paper, we propose an extension of the firefly algorithm (FA) to multi-objective optimization. FA is a swarm intelligence optimization algorithm inspired by the flashing behavior of fireflies at night that is capable of computing global solutions to continuous optimization problems. Our proposal relies on a fitness assignment scheme that gives lower fitness values to the positions of fireflies that correspond to non-dominated points with smaller aggregation of objective function distances to the minimum values. Furthermore, FA randomness is based on the spread metric to reduce the gaps between consecutive non-dominated solutions. The obtained results from the preliminary computational experiments show that our proposal gives a dense and well distributed approximated Pareto front with a large number of points.

New control algorithm for single-phase series active power filter

This paper presents a single-phase Series Active Power Filter (Series APF) for mitigation of the load voltage harmonic content, while maintaining the voltage on the DC side regulated without the support of a voltage source. The proposed series active power filter control algorithm eliminates the additional voltage source to regulate the DC voltage, and with the adopted topology it is not used a coupling transformer to interface the series active power filter with the electrical power grid. The paper describes the control strategy which encapsulates the grid synchronization scheme, the compensation voltage calculation, the damping algorithm and the dead-time compensation. The topology and control strategy of the series active power filter have been evaluated in simulation software and simulations results are presented. Experimental results, obtained with a developed laboratorial prototype, validate the theoretical assumptions, and are within the harmonic spectrum limits imposed by the international recommendations of the IEEE-519 Standard.

Desmídias filamentosas (Conjugatophyceae) de um lago de inundação de águas pretas na Amazônia Central

Com base em 109 amostras coletadas em diferentes fases do ciclo hidrológico nos anos de 2002 a 2004 no lago Cutiuaú, um ambiente de águas pretas localizado no Parque Nacional do Jaú na bacia do rio Negro, foi realizado um levantamento taxonômico das espécies de desmídias filamentosas. Foram identificadas 15 espécies distribuídas em sete gêneros, sendo Desmidium C. Agardh ex Ralfs, com sete espécies, o gênero que apresentou a maior riqueza específica, incluindo D. quadratum citado pela primeira vez para o estado do Amazonas. O gênero Groenbladia Teiling apresentou três espécies, enquanto os gêneros Bambusina Kützing ex Kützing, Hyalotheca Ehrenberg ex Ralfs, Phymatodocis Nordstedt, Spondylosium Brébisson ex Kützing e Teilingia Bourrelly, apresentaram uma única espécie. Em relação aos períodos do ciclo hidrológico, três táxons foram registrados no período de águas baixas, seis no de vazante, oito no de águas altas e 15, ou seja, todos foram observados no período de enchente.

Fine litter accumulation in Central Amazonian Tropical Rainforest canopy

Fine litter dynamics within the canopy differ from litter dynamics on the forest floor for reasons such as differences in microclimate, substrate, disturbance level, stratum influence and decomposition rates. This study is the first attempt to quantify the fine litter accumulated in the canopy of Central Amazonian forests. We compared the canopy litter accumulation to fine litter-layer on forest floor and to other forests and also investigated which were the mostly accumulated litter omponents. We found that Central Amazonian Rainforest intercepts greater fine litter in the canopy (294 g.m-2) compared to other forest formations with higher winds speed as in a Costa Rican Cloud Forest (170 g.m-2). The mean canopy fine litter accumulated at the end of the dry season was less than a half of that on soil surface (833 g.m-2) and the fine wood component dominates the canopy samplings (174 g.m-2) while leafy component predominate on soil surface litter (353 g.m-2).