Plant species, biomass and environmental characteristics of relevés along the North America Arctic bioclimate gradient

Question: How do interactions between the physical environment and biotic properties of vegetation influence the formation of small patterned-ground features along the Arctic bioclimate gradient? Location: At 68° to 78°N: six locations along the Dalton Highway in arctic Alaska and three in Canada (Banks Island, Prince Patrick Island and Ellef Ringnes Island). Methods: We analysed floristic and structural vegetation, biomass and abiotic data (soil chemical and physical parameters, the n-factor [a soil thermal index] and spectral information [NDVI, LAI]) on 147 microhabitat releves of zonalpatterned-ground features. Using mapping, table analysis (JUICE) and ordination techniques (NMDS). Results: Table analysis using JUICE and the phi-coefficient to identify diagnostic species revealed clear groups of diagnostic plant taxa in four of the five zonal vegetation complexes. Plant communities and zonal complexes were generally well separated in the NMDS ordination. The Alaska and Canada communities were spatially separated in the ordination because of different glacial histories and location in separate floristic provinces, but there was no single controlling environmental gradient. Vegetation structure, particularly that of bryophytes and total biomass, strongly affected thermal properties of the soils. Patterned-ground complexes with the largest thermal differential between the patterned-ground features and the surrounding vegetation exhibited the clearest patterned-ground morphologies.

Effet de l'aération d'appoint, de la saison et de l'espèce de macrophytes dans le traitement d'un effluent piscicole par marais artificiel

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Effet de l'aération d'appoint, de la saison et de l'espèce de macrophytes dans le traitement d'un effluent piscicole par marais artificiel

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Social Dynamics in Paper Wasps: The case of nest-drifting in Polistes canadensis

Le passage de la vie solitaire à la vie sociale représente une des principales transitions évolutives. La socialité a évolué au sein de plusieurs taxons du règne animal et notamment chez les insectes sociaux qui ont atteint son niveau le plus élevé : l'eusocialité. Les colonies d'insectes sociaux se composent d'une reine, qui monopolise la reproduction, et d'ouvrières, non-reproductrices ou parfois stériles, qui aident à élever la descendance de la reine. Selon la théorie de la sélection de parentèle, les ouvrières augmentent leur fitness (succès reproducteur) non pas à travers leur propre progéniture, mais en aidant des individus apparentés (leur reine) à produire davantage de descendants. Cette théorie prédit ainsi que les ouvrières ont un intérêt à rester fidèles à leur nid natal. Toutefois, chez la guêpe tropicale Polistes canadensis, de nombreuse ouvrières visitent d'autres nids que leur nid natal : un phénomène appelé « dérive des ouvrières ». Le but de ce doctorat est ainsi de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans ce comportement particulier des ouvrières ainsi que ces implications pour la théorie de la sélection de parentèle. Nous avons examiné le comportement de dérive des ouvrières à travers une étude des dynamiques sociales chez la guêpe tropicale P. canadensis. Mes résultats montrent que les populations de P. canadensis se composent en différentes agrégations de nids. Malgré de précédentes suggestions, on n'observe qu'une faible viscosité génétique au sein des populations de P. canadensis étudiées. On retrouve toutefois un degré d'apparentement entre nids d'une même agrégation. Ceci suggère que les ouvrières dériveuses sont susceptibles de bénéficier de fitness indirect en aidant les nids proches géographiquement. De plus, ces échanges d'ouvrières ne semblent pas accidentels puisque l'on constate des variations de taux de dérive et puisque les déplacements observés entre nids persistent sur plusieurs périodes de temps. La charge de travail, qui correspond aux différences d'effort de fourragement entre nid visités et natals, est décrite dans notre étude comme potentiel facteur expliquant le comportement de dérive des ouvrières chez P. canadensis. Nos expériences de retrait d'ouvrières et de couvain ont révélées que les dériveuses ne semblent pas répondre aux changements de besoins en aide des nids visités. Les ouvrières dériveuses biaisent leur effort en aidant leur propre nid, par lequel elles bénéficient le plus en termes de fitness indirect, avant de se consacrer à tout autre nid. Dans l'ensemble, ces résultats sur la dérive des ouvrières chez P. canadensis sont cohérents et suggèrent que ce comportement est une importante stratégie de reproduction alternative chez cette espèce qui contribue à la fitness indirecte de ces ouvrières non-reproductrices. De plus, ce doctorat apporte des informations sur la structure génétique des populations de guêpes Polistes et décrit le rôle des ouvrières inactives. Celles-ci semblent servir de réserve en ouvrières apportant du support à la colonie dans l'éventualité d'une perte d'individus. Plus généralement, ce travail met l'accent sur l'organisation complexe et l'adaptabilité des individus dans les sociétés d'insectes. - One major transition in evolution is the shift from solitary to social life. Sociality has evolved in a few taxa of the animal kingdom, most notably in the social insects which have achieved the highest level of sociality: eusociality. Colonies of social insects are formed by a reproductive queen, and many non-reproductive or sterile workers who help raise their mother queen's offspring. Kin selection theory explains worker behaviour in terms of the indirect fitness they gain from raising non-offspring kin. It therefore predicts that workers should stay faithful to their natal nests, to which they are the more related. However, in the tropical paper wasps Polistes canadensis, high levels of nest-drifting, whereby workers spend time on other neighbouring nests, has been reported. This PhD aimed at understanding the mechanisms involved in this peculiar behaviour as well as its implications for kin selection theory. I examined nest-drifting through the study of the social dynamics of the tropical paper wasp P. canadensis. My results showed that populations of this species of paper wasps are composed of different aggregations of nests. The studied populations showed little limited dispersal (viscosity), despite previous suggestion, but nests within these aggregations were more related to each other than nests outside of aggregations. This suggested that drifters may benefit from indirect fitness when helping on neighbouring nests. Drifting was unlikely to be accidental since we found drifting patterns at various rates and consistently over several time periods during monitoring. Workload (differences in colony-level foraging effort) was also a potential factor explaining nest-drifting in P. canadensis. Worker and brood removal experiments revealed that drifters do not respond to any changes in the need for help in the non-natal nests they visit. Drifters thus bias their help in their natal nests, from which they may benefit the most in terms of indirect fitness, before investing in others. Altogether, these results on nest-drifting in P. canadensis are consistent and suggest that nest-drifting is an important alternative reproductive strategy, contributing to the indirect fitness benefits gained by non-reproductive wasps. Additionally, this PhD provides information on the genetic structure of paper wasps' populations and demonstrates the role of inactive or lazy wasps as a "reserve worker force", which provides resilience to the colony in the event of worker mortality. More generally, this work further highlights the complex organization and adaptability of individuals in insect societies.

Aspectos bionômicos da vespa social Neotropical Polistes canadensis canadensis (Linnaeus) (Hymenoptera, Vespidae

Aspectos bionômicos da vespa social Neotropical Polistes canadensis canadensis (Linnaeus) (Hymenoptera, Vespidae). O objetivo deste trabalho foi estudar alguns aspectos bionômicos da vespa social neotropical Polistes canadensis canadensis (Linnaeus, 1758). Vinte e seis colônias foram acompanhadas entre abril de 2004 e julho de 2006, no município de Mundo Novo, estado de Mato Grosso do Sul, região Centro-Oeste do Brasil. Os resultados encontrados nesse estudo sugerem que o padrão fenológico de Polistes canadensis canadensis é assincrônico nessa região, com fundações e abandonos podendo ocorrer o ano todo. A duração média dos estágios imaturos foi diferente entre as estações climáticas fria-seca e úmida-quente. Diferentes substratos foram escolhidos para nidificação, contudo em ambientes que forneceram condições físicas mais homogêneas durante o dia foram encontradas as maiores freqüências de sucesso. Colônias nessa espécie são fundadas por haplometrose ou pleometrose, no entanto, o sucesso tem sido maior para colônias pleometróticas.

Divisão de trabalho em colônias da vespa social neotropical Polistes canadensis canadensis Linnaeus (Hymenoptera, Vespidae)

Foram realizadas 100 horas de observação usando o método "scanning sample" para a qualificação e quantificação dos atos comportamentais de rainhas e operárias de quinze colônias de Polistes canadensis canadensis. Foi descrito um repertório comportamental com 28 atos, no qual rainhas executam 19 atos na colônia, enquanto operárias 26, ocorrendo 17 atos em comum entre as duas castas. Dentre esses atos, dois foram exclusivos do repertório de rainhas e nove de operárias. O resultado do teste do qui-quadrado apontou diferenças significativas entre os repertórios das duas castas, sendo que rainhas permanecem mais tempo no ninho e executam com maior freqüência atividades intra-nidais, ligadas à reprodução, enquanto que as operárias executam mais freqüentemente atividades relacionadas à manutenção das colônias, como a atividade de forrageamento que demanda um maior risco e alto custo energético.

Om Solidago Canadensis dess ans och nytta i färgerier

Invocatio: M.G.H.

Resistência de Conyza canadensis e C. bonariensis ao herbicida glyphosate

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de curvas de dose-resposta, a ocorrência de biótipos resistentes ao herbicida glyphosate em populações de Conyza canadensis e C. bonariensis, bem como propor tratamentos alternativos para esses biótipos. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, utilizando-se três populações de cada espécie: duas com suspeita de resistência ao herbicida glyphosate, coletadas em pomares de laranja localizados em duas regiões diferentes do Estado de São Paulo; e uma suscetível, coletada em área sem histórico de aplicação do herbicida. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Para cada espécie, os tratamentos foram resultado da combinação fatorial entre as três populações e os tratamentos herbicidas (oito doses de glyphosate ou cinco tratamentos alternativos). As doses de glyphosate foram (g e.a. ha¹): 90, 180, 360, 720, 1.440, 2.880, 5.760 e testemunha sem aplicação. Como alternativas de controle, foram testados os seguintes tratamentos (g ha-1): glyphosate + 2,4-D (1.440 + 1.005), glyphosate + metsulfuron (1.440 + 2,4), glyphosate + metsulfuron (1.440 + 3,6), glyphosate + metribuzin (1.440 + 480) e testemunha sem aplicação. A partir dos resultados, comprovou-se a existência de populações de ambas as espécies com biótipos resistentes ao herbicida glyphosate, com diferentes níveis de resistência. Todos os tratamentos herbicidas alternativos controlaram de forma eficiente as três populações de cada espécie.

Impacto da temperatura, irradiância e profundidade das sementes na emergência e germinação de Conyza bonariensis e Conyza canadensis resistentes ao glyphosate

O uso intenso de glyphosate em sistemas de produção de frutíferas e soja - em especial no sistema de semeadura direta da soja - favoreceu a seleção de biótipos resistentes ao glyphosate em Conyza bonariensis e C. canadensis (buva). Estudos da biologia destas espécies subsidiariam a proposição de estratégias visando o seu manejo integrado. Um programa de pesquisa foi desenvolvido com o objetivo de avaliar como a germinação das duas espécies foi influenciada pelas populações, composição do substrato de semeadura, profundidade da semente no perfil do substrato, temperatura e luz. Num primeiro experimento, os tratamentos foram organizados em esquema fatorial, em que o fator A consistiu das populações (duas de cada espécie), o fator B foi atribuído à composição do substrato (terra, areia e terra:areia) e o fator C foram as profundidades no perfil do substrato (0, 0,5, 1, 2 e 5 cm). No segundo experimento, foram testados o fator A; o fator B, que foi a temperatura (constante de 20, 25 ou 30 ºC, e alternada: 20/30 ºC); e o fator C, a condição luminosa (luz, escuro). No terceiro experimento, os fatores consistiram de espécies e temperatura (10, 15, 20, 25 e 30 ºC). Avaliaram-se a emergência de plântulas ou a germinação de sementes aos 12 dias após a instalação do experimento. De acordo com os resultados, chegou-se às seguintes conclusões: todos os biótipos das duas espécies tiveram emergência semelhante em relação ao perfil do solo; o aumento da profundidade da semente no perfil do solo reduziu a emergência de plântulas; o substrato arenoso favoreceu a germinação de sementes posicionadas a 0,5 e a 1,0 cm de profundidade; as duas espécies são fotoblásticas positivas; a temperatura ótima para germinação das espécies foi de 20 ºC, mas C. canadensis apresentou germinação melhor em temperaturas inferiores à ótima e C. bonariensis germinou melhor em temperaturas superiores a esta.

Resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza bonariensis e Conyza canadensis no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

Experimentos de curva de dose-resposta foram conduzidos para avaliar a ocorrência de resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza canadensis e Conyza bonariensis oriundos de municípios do Rio Grande do Sul. Para cada espécie foi realizado um experimento com dois biótipos um suscetível e outro com suspeita de resistência. Glyphosate nas doses de 0, 100, 200, 300, 400, 800 e 1.200 g ha-1 foi aplicado em plantas no estádio de 8-10 folhas. Curvas sigmoidais foram ajustadas para todos os biótipos testados. Confirmou-se a resistência ao glyphosate em biótipos de ambas as espécies, com fator de resistência em torno de 2,3.

Herbicidas alternativos para controle de biótipos de Conyza bonariensis e C. canadensis resistentes ao glyphosate

Após sucessivos anos, aplicações do herbicida glyphosate em pomares de citros no Estado de São Paulo selecionaram biótipos resistentes de Conyza bonariensis e C. canadensis. Na ocorrência de plantas daninhas resistentes em uma área agrícola, tornam-se necessárias mudanças nas práticas de manejo para obtenção de adequado controle das populações resistentes, bem como para a redução da pressão de seleção sobre outras espécies. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de identificar herbicidas alternativos para controle de biótipos de Conyza spp. resistentes ao herbicida glyphosate, com aplicações em diferentes estádios fenológicos da planta daninha. Três experimentos foram conduzidos em campo, em pomares de citros em formação, sobre plantas de buva em estádio fenológico de dez folhas e no pré-florescimento. Para plantas no estádio de dez folhas, controle satisfatório foi obtido com aplicações de glyphosate + bromacil + diuron (1.440 + 1.200 + 1.200 g ha-1), glyphosate + atrazina (1.440 + 1.500 g ha-1) e glyphosate + diuron (1.440 + 1.500 g ha-1). Quando em estádio de pré-florescimento de Conyza spp., a aplicação do herbicida amônio-glufosinato, na dose de 400 g ha-1, isolado ou associado a MSMA, bromacil+diuron, metsulfuron, carfentrazone e paraquat, foi a alternativa viável para controle dos biótipos resistentes ao glyphosate.

Germinação das sementes de Conyza canadensis e Conyza bonariensis em função da disponibilidade hídrica no substrato

Recentes relatos apresentam Conyza canadensis e C. bonariensis como importantes espécies daninhas do sistema agrícola. A grande adaptabilidade ecológica dessas espécies a sistemas conservacionistas de manejo de solo e o aumento da pressão de seleção, pelo intenso uso de herbicidas, podem contribuir para a seleção de biótipos resistentes. O conhecimento dos fatores que controlam a germinação das sementes pode gerar subsídios para estratégias de manejo dessas espécies. A disponibilidade de água afeta diretamente a germinabilidade de sementes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da restrição hídrica no substrato e seu efeito na germinação das sementes de Conyza canadensis e C. bonariensis. Foram realizados três ensaios no Laboratório de Sementes da Universidade do Estado de Mato Grosso, Campus Universitário de Alta Floresta-MT. No primeiro experimento, em caixas gerbox, foi estudado o comportamento germinativo das espécies segundo o arranjo fatorial 2 x 6, sendo duas espécies (Conyza canadensis e C. bonariensis) e seis potenciais osmóticos (0,0; -0,20; -0,40; -0,60; -0,80; e -1,00 MPa) proporcionados pela diluição em água de polietilenoglicol. No segundo experimento, também em arranjo fatorial 2 x 6, as espécies foram submetidas a menores potenciais osmóticos (0,0; -0,05; -0,10; -0,15; -0,20; e -0,30 MPa) em soluções de polietilenoglicol. No terceiro experimento, as sementes das espécies foram estudadas em esquema fatorial 2 x 2 x 5, em que as duas espécies (C. canadensis e C. bonariensis) foram colocadas para germinar em dois substratos (solo de mata e areia), fornecendo-se água suficiente para atingir cinco capacidades de retenção de água (20, 40, 60, 80 e 100%). Os resultados dos experimentos revelaram que a germinação total e a velocidade de germinação das sementes de Conyza foram reduzidas com a diminuição da disponibilidade hídrica no substrato, a partir de -0,20 MPa. Água em excesso no substrato reduziu a emergência total e a velocidade de emergência das sementes das duas espécies de Conyza.

Germinação de sementes de Conyza canadensis e Conyza bonariensis em diferentes condições de temperatura e luminosidade

A buva (Conyza canadensis e C. bonariensis) é uma planta daninha de importância crescente no Brasil. Essas espécies ocorrem em diversas regiões do mundo, sendo importantes infestantes de culturas perenes e anuais sob sistema de semeadura direta, cultivo mínimo e áreas de fruticultura. Neste trabalho, foi estudado o efeito de temperaturas constantes na germinação de sementes das duas espécies, por meio de dois experimentos realizados em câmaras de germinação com temperaturas constantes e 12 horas diárias de luz. A unidade experimental foi constituída por caixas de acrílico transparente com 50 sementes, dispostas sobre duas folhas de papel mata-borrão umedecidas com água destilada. No primeiro experimento, foi estudado o comportamento germinativo das espécies nas temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30, 35 e 40 ºC. Já no segundo, estudou-se o comportamento germinativo das espécies sob condições de temperaturas constantes (20, 25 e 30 ºC) na ausência/presença de luz (12 horas diárias), além de um tratamento adicional sobre a bancada do laboratório. A germinação e a velocidade de germinação foram superiores nas temperaturas de 20 e 25 ºC, para as duas espécies em estudo. A germinação nas temperaturas de 15, 35 e 40 ºC foi reduzida significativamente. As espécies comportam-se como fotoblásticas positivas.